NO884882L

NO884882L - Eccentric press.

Info

Publication number: NO884882L
Application number: NO88884882A
Authority: NO
Inventors: Arne Naustdal
Original assignee: Arne Naustdal
Priority date: 1988-11-02
Filing date: 1988-11-02
Publication date: 1990-05-03
Also published as: NO884882D0; SE8903610D0; DK541689D0

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en eksenterpresse omfattende veivaksel, veivstang,sleide,svinghjul og drivmotor, fortrinnsvis en elektromotor. Forholdene ved drift av eksenterpresser er ganske spesielle på grunn av det ujevne dreiemoment som kreves under en omdreining av veivakselen, og dermed utøvelse av en presse/stanseoperasjon. For å redusere kravene til drivmotorens størrelse, nyttes svinghjul som settes i rotasjon av motoren og som via en clutch, kan koples til inngrep med eksenterpressens veivaksel for dreining av denne og utøvelse av den ønskede presse/stanseoperasjon. Slike svinghjul er vanligvis relativt store for å kunne akkumulere tilstrekkelig rotasjonsenergi for utøvelse av den ønskede operasjon. The present invention relates to an eccentric press comprising crankshaft, crankshaft, slide, flywheel and drive motor, preferably an electric motor. The conditions in the operation of eccentric presses are quite special due to the uneven torque required during one revolution of the crankshaft, and thus the performance of a press/punch operation. In order to reduce the requirements for the size of the drive motor, flywheels are used which are set in rotation by the motor and which, via a clutch, can be connected to engagement with the eccentric press's crankshaft for turning this and performing the desired pressing/punching operation. Such flywheels are usually relatively large in order to be able to accumulate sufficient rotational energy for carrying out the desired operation.

Ved drift av en slik konvensjonell eksenterpresse er det vanskelig å variere veivakselens dreiehastighet og dermed stanseverktøyets slaghastighet innenfor en omdreining, og etter spesielle krav. For eventuelt å kunne senke hastigheten til stanseverktøyet i snittøyeblikket, må det fremstilles en spesialkonstruert veivmekanisme hvilken nødvendigvis vil være ganske komplisert, og en kjenner ikke til at slike spesial-konstruerte veivmekanismer er i praktisk bruk. Hensikten med f.eks. å senke hastigheten i snittøyeblikket, er å redusere støyen fra eksenterpressen så meget som mulig. When operating such a conventional eccentric press, it is difficult to vary the rotational speed of the crankshaft and thus the impact speed of the punching tool within one revolution, and according to special requirements. In order to eventually be able to lower the speed of the punching tool at the moment of cutting, a specially designed crank mechanism must be manufactured which will necessarily be quite complicated, and it is not known that such specially designed crank mechanisms are in practical use. The purpose of e.g. to reduce the speed at the moment of cutting, is to reduce the noise from the eccentric press as much as possible.

På grunn av den ovennevnte vanskelighet med å variere veivakselens hastighet innenfor en omdreining, vil det også være vanskelig å variere hastigheten på stansen under opptrekket for derved å oppnå en gunstig virkning på det fremstilte produkt. Videre vil det av samme grunn være vanskelig å kunne nedsette veivakselens hastighet under produktets utkastingsoperasjon, for derved å få en rolig utkastbevegelse. Due to the above-mentioned difficulty in varying the speed of the crankshaft within one revolution, it will also be difficult to vary the speed of the punch during the take-up in order to thereby achieve a favorable effect on the manufactured product. Furthermore, for the same reason, it will be difficult to be able to reduce the speed of the crankshaft during the product's ejection operation, thereby obtaining a quiet ejection movement.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en eksenterpresse som ikke har de ovennevnte ulemper og mangler, og hvor en på en enkel måte kan styre veivakselens omdreiningshastighet under en omdreining av denne, for derved å oppnå optimale forhold ved stansing av produkter, samt videre oppnå en rekke "vanlige" funksjoner slik som: Start, stopp, reversering, langsomgang, hastighetsvariasjon som krever komponenter ved vanlige presser i form av: clutch-bremse-reverseringsanordning-variator-driftsårrangement for langsomgang. The purpose of the present invention is to provide an eccentric press which does not have the above-mentioned disadvantages and shortcomings, and where one can in a simple way control the speed of rotation of the crankshaft during one revolution thereof, thereby achieving optimal conditions when punching products, as well as further achieving a number of "common" functions such as: start, stop, reverse, slow speed, speed variation which require components of normal presses in the form of: clutch-brake-reversing device-variator-operating year arrangement for slow speed.

Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved hjelp av de trekk som fremgår av karakteristikken til det etterfølgende selvstendige krav 1, samt av de etterfølgende uselvstendige krav. According to the invention, this has been achieved with the help of the features that appear from the characteristics of the subsequent independent claim 1, as well as from the subsequent non-independent claims.

Oppfinnelsen vil bli nærmere omtalt i det følgende med henvisning til i tegningen viste utførelsesformer, hvor The invention will be described in more detail below with reference to the embodiments shown in the drawing, where

fig. 1 skjematisk viser en eksenterpresse med hydrostatisk drivanordning, fig. 1 schematically shows an eccentric press with hydrostatic drive device,

fig. 2 samme som fig. 1, men med kurveskive for regulering av dreiehastighet/dreiemoment, og fig. 2 same as fig. 1, but with cam disc for regulation of turning speed/torque, and

fig. 3 eksempel på et diagram med henholdsvis momentkurve og hastighetskurve. fig. 3 example of a diagram with torque curve and speed curve respectively.

Fig. 1 viser skjematisk en eksenterpresse med veivaksel 1, veivstang 2 og sleide 3 hvorpå presse- eller stanseutstyr monteres. Veivakselen 1 er koplet til en hydraulisk motor 6 drevet av en hydraulisk pumpe 7 med variabelt volum, hvilken pumpe er koplet til en elektromotor 5 på hvis aksel det er festet et svinghjul 4. Pumpens 7 volum, dvs. kapasitet, innstilles ved hjelp av en reguleringsanordning 7a, for midlere slagtakt. Fig. 1 schematically shows an eccentric press with crankshaft 1, crankshaft 2 and slide 3 on which pressing or punching equipment is mounted. The crankshaft 1 is connected to a hydraulic motor 6 driven by a hydraulic pump 7 with variable volume, which pump is connected to an electric motor 5 on whose shaft a flywheel 4 is attached. The volume of the pump 7, i.e. capacity, is set using a regulation device 7a, for average stroke rate.

Ved hydrostatisk drift av en eksenterpresse som vist i fig. 1, oppnås en rekke fordeler fremfor konvensjonell drift: Start og stopp av veivaksel 1 kan oppnås ved manøvrering av reguleringsanordningen 7a for den hydrauliske pumpe 7 ved å endre dens arbeidsvolum fra 0 og oppover til maksimalt arbeidsvolum. Denne regulering kan eventuelt utføres av styresignaler. Ved konvensjonell drift av en eksenterpresse må det nyttes en clutch og brems som utfører disse to funksj oner. In hydrostatic operation of an eccentric press as shown in fig. 1, a number of advantages are achieved over conventional operation: Start and stop of the crankshaft 1 can be achieved by maneuvering the control device 7a of the hydraulic pump 7 by changing its working volume from 0 upwards to the maximum working volume. This regulation can optionally be carried out by control signals. In conventional operation of an eccentric press, a clutch and brake must be used which perform these two functions.

Reguleringsanordningen 7a for den hydrauliske pumpe 7 må være fjærbelastet til nullstilling, slik at ved bortfall av styresignal eller ved manuell betjent stopp, vil pumpens 7 volum bli satt ned til 0, hvorved den hydrauliske motor 6 og eksenterpressen vil stoppe, og stå med fullt bremsemoment til den starter igjen. The regulating device 7a for the hydraulic pump 7 must be spring-loaded to the zero position, so that in the event of loss of the control signal or in case of a manually operated stop, the volume of the pump 7 will be reduced to 0, whereby the hydraulic motor 6 and eccentric press will stop, and stand with full braking torque until it starts again.

Ved manuell styring av reguleringsanordningen 7a eller ved tilførsel av styresignal til denne, kan den hydrauliske pumpes 7 volum endres for derved å variere omdreiningshastig-heten til den hydrauliske motor 6, og derved veivakselens 1 dreiehastighet fra full fart forover via langsom gang, stopp og reversering til full fart i den motsatte retning. By manual control of the regulation device 7a or by supplying a control signal to it, the volume of the hydraulic pump 7 can be changed to thereby vary the rotational speed of the hydraulic motor 6, and thereby the rotational speed of the crankshaft 1 from full speed forward via slow travel, stop and reverse to full speed in the opposite direction.

Ved eksenterpresser med konvensjonell drift kan hastighetsvariasjon oppnås ved hjelp av mekaniske/elektroniske hastig-hetsvariatorer. Disse variatorer er imidlertid dyre i anskaffelse såvel som i drift. With eccentric presses with conventional operation, speed variation can be achieved with the help of mechanical/electronic speed variators. However, these variators are expensive to acquire as well as to operate.

I forbindelse med innsetting av verktøy i og innstilling av eksenterpressen, er det ofte behov for å kjøre med lav hastighet på veivakselen 1. Denne hastighet er i størrelses-orden 1-2 omdreininger pr. minutt, eller ca. 1/100 av vanlig hastighet. In connection with inserting tools in and setting the eccentric press, there is often a need to run crankshaft 1 at a low speed. This speed is in the order of 1-2 revolutions per minute, or approx. 1/100 of normal speed.

For å oppnå en slik langsom gang ved hjelp av konvensjonell drift av en eksenterpresse, krever dette et relativt stort og komplisert arrangement, hvilket bortfaller helt ved hjelp av arrangementet ifølge den foreliggende oppfinnelse. Reversering av veivakselen 1 nyttes i samme forbindelse som langsom gang, og for oppnåelse av dette ved konvensjonelle eksenterpresser, kreves ekstra utstyr som nevnt i forbindelse med langsom gang ovenfor. In order to achieve such a slow movement by means of conventional operation of an eccentric press, this requires a relatively large and complicated arrangement, which is completely dispensed with by means of the arrangement according to the present invention. Reversing the crankshaft 1 is used in the same connection as slow travel, and to achieve this with conventional eccentric presses, additional equipment is required as mentioned in connection with slow travel above.

Ved hydrostatisk drift av eksenterpressen, kan både langsom gang og reversering oppnås ganske enkelt ved henholdsvis manuell styring av reguleringsanordningen 7a eller ved hjelp av styresignal fra tablå eller fra andre maskiner (eksterne signaler), for synkrondrift. With hydrostatic operation of the eccentric press, both slow travel and reversal can be achieved simply by manual control of the regulation device 7a respectively or by means of a control signal from the tableau or from other machines (external signals), for synchronous operation.

Ved hydrostatisk drift av eksenterpresse som vist i fig. 1, kan det i utgangspunktet se ut som svinghjulet 4 kan ute-lates. Dette ville imidlertid medføre anvendelse av en større elektromotor 5 for drift av den hydrauliske pumpe for å kompensere for liten svingmasse og derved akkumulert dreie-energi i drivsystemet. For å rette på dette eller sterkere sagt, for å gjøre det mulig å nytte hydrostatisk drift på eksenterpresse, må det plasseres en større svingmasse i systemet, hvilket ifølge oppfinnelsen er utført ved å montere et svinghjul 4 på akselen 5a til elektromotoren 5. På grunn av elektromotorens høye rotasjonshastighet, f.eks. 3000 omdreininger pr. minutt, kan en derved greie seg med et lite svinghjul som på grunn av den høye rotasjonshastighet, likevel akkumulerer en stor potensiell energimengde. Fordelene herved er som følger: In case of hydrostatic operation of an eccentric press as shown in fig. 1, it may initially appear that the flywheel 4 can be omitted. This would, however, entail the use of a larger electric motor 5 for operating the hydraulic pump to compensate for small swing mass and thus accumulated turning energy in the drive system. To correct this, or more strongly, to make it possible to use hydrostatic operation on an eccentric press, a larger swing mass must be placed in the system, which according to the invention is carried out by mounting a flywheel 4 on the shaft 5a of the electric motor 5. Due to of the electric motor's high rotation speed, e.g. 3000 revolutions per minute, one can thereby manage with a small flywheel which, due to the high rotation speed, nevertheless accumulates a large amount of potential energy. The advantages of this are as follows:

Lett plassering på grunn av størrelse.Easy placement due to size.

Lett å sikkerhetsskjerme på grunn av liten størrelse.Easy to secure due to small size.

Billig og enkel fremstilling.Cheap and easy to manufacture.

Dreiemomentkontroll og overlastsikring av eksenterpressen kan oppnås ved som vist i fig. 2, å begrense det hydrauliske trykk til den hydrauliske motor 6 ved hjelp av en trykksik-ring 9 koplet parallell til den hydrauliske pumpe 7 og motor 6. Torque control and overload protection of the eccentric press can be achieved by, as shown in fig. 2, to limit the hydraulic pressure to the hydraulic motor 6 by means of a pressure safety ring 9 connected in parallel to the hydraulic pump 7 and motor 6.

I fig. 2 betegner henvisningstallet 8a og 8b kurveskiver anordnet på eksenterpressens veivaksel 1, for ved hjelp av følere (symbolsk vist) koplet til reguleringsanordningen 7a, å styre den hydrauliske motors 6 øyeblikkelige omdreiningshastighet. Ved hjelp av en ytterligere føler (symbolsk vist) koplet til trykksikringen 9, kan dennes innstilling endres for å henholdsvis øke eller minske det hydrauliske maksimal-trykk til den hydrauliske motor 6, og derved henholdsvis øke eller minske det ønskede øyeblikkelige dreiemoment på veivakselen 1. In fig. 2, the reference numerals 8a and 8b denote cam disks arranged on the eccentric press's crankshaft 1, in order to control the instantaneous rotational speed of the hydraulic motor 6 by means of sensors (symbolically shown) connected to the regulation device 7a. By means of a further sensor (symbolically shown) connected to the pressure fuse 9, its setting can be changed to respectively increase or decrease the maximum hydraulic pressure of the hydraulic motor 6, and thereby respectively increase or decrease the desired instantaneous torque on the crankshaft 1.

I fig. 3 viser diagrammet ved kurve 8a, hvordan den øyeblikkelige dreiehastighet på veivakselen 1 kan styres ved endring av den hydrauliske pumpes 7 volum, mellom en minimum-hastighet ved 8a' og en maksimumhastighet ved 8a" . På samme måte kan dreiemomentkontrollen ved hjelp av overbelastnings-sikringen 9, reguleres via momentkurven 8b. Momentkurven 8b i fig. 3 viser typisk verdi av momenter på veivakselen 1 under et arbeidsslag, nemlig: M^= maksimalt arbeidsmoment, Mg = tilbakeført moment og M3= tomgangsmoment. In fig. 3 shows the diagram at curve 8a, how the instantaneous rotational speed of the crankshaft 1 can be controlled by changing the volume of the hydraulic pump 7, between a minimum speed at 8a' and a maximum speed at 8a". In the same way, the torque control by means of overload the fuse 9, is regulated via the torque curve 8b. The torque curve 8b in Fig. 3 shows a typical value of torques on the crankshaft 1 during a working stroke, namely: M^= maximum working torque, Mg = returned torque and M3= idle torque.

Ved hjelp av den i det foregående omtalte eksenterpresse med hydrostatisk drift, oppnås en meget enkel og sikker styring av eksenterpressens funksjon med hensyn til regulering av slaghastighet og opptrekkshastighet for stanseverktøyet, regulering av ønsket dreiemoment på veivakselen 1 og dermed ønsket slag- eller presskraft på verktøyet/stanseutstyret, samt langsomgang for innstilling av presse og verktøy. By means of the previously mentioned eccentric press with hydrostatic operation, a very simple and safe control of the function of the eccentric press is achieved with regard to regulation of the impact speed and pull-up speed of the punching tool, regulation of the desired torque on the crankshaft 1 and thus the desired impact or pressing force on the tool /punching equipment, as well as slow motion for setting the press and tools.

Claims

1. Eccentric press comprising crankshaft (1), crankshaft (2), sliding slide (3), flywheel (4) and drive motor (5), preferably an electric motor, characterized in that the crankshaft (1) is connected to a hydraulic motor (6) driven of a variable volume hydraulic pump (7), which pump (7) is driven by the electric motor (5) to whose shaft (5a) the flywheel (4) is attached.

2. Eccentric press according to claim 1, characterized in that the hydraulic pump (7) is controlled by a control signal for the desired operating function.

3. Eccentric press according to claim 2, characterized in that the control signal is modulated to change the rotational speed of the crankshaft (1) and thus the torque and stroke speed of the eccentric press during one revolution of the crankshaft (1).

4. Eccentric press according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a cam disc (8) is arranged on the crankshaft (1), possibly on the hydraulic motor (6) shaft, and that sensors are arranged which interact with the cam disc (8) to release signal for controlling the volume of the pump (7) during one revolution of the crankshaft (1).

5 . Eccentric press according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that a cam disc (8b) is arranged on the crankshaft (1), and that a sensor is arranged which interacts with the cam disc (8b) to emit a signal for controlling a torque/ overload valve (9) during one revolution of the crankshaft (1).