DE1750033C - Vorrichtung, insbesondere an einer Kurbelpresse, zur Übertragung der Dreh bewegung des dem Antrieb eines hin und hergehenden Schlittens dienenden Haupt kurbeltnebes auf ein Drehorgan zum Erzeu gen einer Hubbewegung - Google Patents

Description

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Verschiedene Muschinenurlen, uiHer anderem Kurbelpressen, weisen einen hin- und hergehenden Schlitten auf, dessen Hin- und Herbewegung durch einen Hauptkurbeltrieb erzeugt wird. Dabei werden andere Bewegungen, welche in Übereinstimmung mit dem hin- und hergehenden Schlitten erfolgen sollen, vom Hauptkurbeltrieb auf andere Bewegungsorgane übertragen. Unter anderem erfolgt die Übertragung der Drehbewegung des Hauptkurbeltriebes auch auf Drehorgane zur Erzeugung von Hubbewegungen. Bei einer Kurbelpresse besteht beispielsweise die Forderung, daß der im hin- und hergehenden Preßschlitten befindliche Auswerfer in einer bestimmten Schlittenstellung axial hin- und herverschoben wird, wozu bei bekannten Ausführungen an dem rückwärtigen Ende des Auswerfers ein schwenkbar gelagerter Winkelhebel angreift, dessen Schwenkbewegung durch eine umlaufende Kurvenscheibe gesteuert wird, so daß durch diese der Auswerfer die gewünschte Bewegung ausführt.

Bei einer bekannten Vorrichtung an einer Kurbelpresse zur Übertragung der Drehbewegung des dem Antrieb des hin- und hergehenden Schlittens dienenden Hauptkurbeltriebes auf eine Kurvenscheibe zum Erzeugen der Hubbewegung des Auswerfers erfährt die Kurvenscheibe über Zwischenglieder durch den Kurbeltrieb eine Schwingbewegung. Eine solche Schwingbewegung bringt jedoch den Nachteil mit »ich, daß die Bewegung des Auswerfers nur im mittleren Bereich des Schwtnkwinkels der Kurvenscheibe genau ist, weil sich die Winkelgeschwindigkeit bei der Schwingbewegung laufend verändert und nur etwa im mittleren Bereich konstant ist.

Ferner sind Vorrichtungen bekannt, welche aus einem Hauptkurbeltrieb bestehen, dessen Umlaufbewegung über Lenker auf einen Hilfskurbeltrieb fibertragen wird. Dabei ist zwar eine übereinstimmende Winkelgeschwindigkeit zwischen Hauptkurbeltrieb und Hilfskurbeltrieb gewährleistet, doch läßt sich davon eine Hubbewegung nicht unmittelbar ableiten, da die erforderlichen Zwischenglieder nicht ohne weiteres eine übereinstimmende Winkelgeschwindigkeit mit dem Haupt- und dem Hilfskurbeltrieb gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung, insbesondere an einer Kurbelpresse, zur Übertragung der Drehbewegung des dem Antrieb eines hin- und hergehenden Schlittens dienenden Hauptkurbeltriebes Huf ein Drehorgan zum Erzeugen einer Hubbewegung Hi schaffen, bei welcher das die Hubbewegung erzeugende Drehorgan mit einer Winkelgeschwindigkeit umläuft, welche genau mit der des Hauptkurbel-Iriebes übereinstimmt, um so eine Hubbewegung und eine Hubfolgc zu erreichen, weiche genau der hinlind hergehenden Bewegung des Schlittens angepaßt Ist.

Als Lösung sieht die Erfindung vor, daß, wie an sich bekannt, ein ortsfest gelagerter Hilfskurbeltrieb mit gleichem Kurbelradius und gleicher Pleuellänge wie der Hauptkurbeltrieb zu letzterem parallel angeordnet und mit ihm gekoppelt ist, daß die Koppelung als Lenker-Parallelogramm mit während der Drehbewegung der Kurbettriebe sich ständig ändernden Winkeln ausgebildet ist, daß am Kurbelzapfen des Hilfskurbeltriebes ein Umlaufrad mit einem mit dem umlaufend anzutreibenden Drehorgan zum Er* zeugen einer Hubbewegung axial verbundenen, dem Umlauf rad im Durchmesser genau entsprechenden angetriebenen Zahnrad in Antriebsverbindung steht und daß das Umlauf rad mit dem Zwischenrad bzw. den Zwischenrädern in einem den Pleuel des Hilfskurbeltriebes bildenden, um die Achse des anzutreibenden Drehorgans schwenkbaren Schwingrahmen gelagert ist.

Indem Kurbelradius und Pleuellänge des Hauptkurbeltriebes und des Hilfskurbeliriebes gleich sind und die Koppelung zwischen beiden als Lenker-

Parallelogramm ausgebildet ist, indem ferner mit den Kurbelzapfen des Hiifskurbeltriebes ein Umlaufrad drehstarr umläuft, erfährt das die Hubbewegung erzeugende Drehorgan, beispielsweise eine Nockenscheibe, über ein Zwischenrad zwischen Umlaufrad

und dem auf der Achse des Drehorgans befindlichen Zahnrad eine genau mit dem Hauptkurbeltrieb übereinstimmende Drehbewegung, so daß jeder Stellung des Hauptkurbeltriebes eine bestimmte Drehstdlung des Drehorgans entspricht, so daß die Hubbewegun-

gen genau auf die Drehbewegung des Hauptkurbeltriebes abgestimmt sind. Dabei ist noch Voraussetzung, daß das Umlaufrad mit dem Zwischenrad bzw. den Zwischenrädern in einem den Pleuel des Hilfskurbeltriebes bildenden, um die Achse des anzutreibenden Drehorgans schwenkbaren Schwingrahmen gelagert ist.

Statt zwischen dem Antriebsrad des Drehorgans und dem Umlaufrad am Kurbelzapfen des Hilfskurbeltriebes ein Zwischenrad vorzusehen, können an dessen Stelle auch mehrere Zwischenräder, jedoch ungerader Anzahl, treten.

Für die Koppelung zwischen Hauptkurbeltrieb und Hilfskurbeltrieb kann in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß das Lenker-Parallelogramm

aus dem als Lenker anzusehenden Schlittenteil, dem daran angelenkten Hauptpleuel und Schwingrahmeii und einem weiteren Lenker besteht, der gleichlange Verlängerungen vom Hauptpleuel und Schwingrahmen gelenkig verbindet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann an Stelle des weiteren Lenkers der Antrieb der Hilfskurbel von der Antriebswelle direkt über ein Getriebe von mindestens drei Zahnrädern erfolgen, von denen das erste und das letzte Zahnrad gleiche Zähnezahlen aufweisen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung an einer Kurbelpresse, deren Preßschlitten sich

im Totpunkt am Ende des Verformungsvorganges befindet,

F i g. 2 in schematischer Darstellung eine Draufsich auf die Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer anderen Schlittenstellung und

F i g. 4 eine der Vorrichtung nach den F i g. 1 bis 3 ähnliche Vorrichtung, bei der an die Stelle der Lenkerkoppelung ein Getriebe getreten ist. Die F1 g. 1 und 3 zeigen in vereinfachter, schema-

tisierter Darstellung einen in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichneten Preßschlitten. Der Preßschlitten 1 ist mit einem Hauptkurbeltrieb 2 gekuppelt und führt eine durch die Pfeile angedeutete hin- und hergehende Bewegung aus.

H Der Hauptkurbeltrieb 2 weist einen Kurbelzapfen 3 auf, der um die Achse einer Kurbelwelle 4 einen Kurbelkreis 5 beschreibt und mit dem Preßschlitten 1 durch eine Pleuelstange 6 gekuppelt ist. Am Preß-

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schlitten 1 befindet sich ein Preßstempelhaker 7, an welchem stirnseitig der Preßstempel 8 befestigt ist. In einer Bohrung ¹J, welche sowohl durch den Preßschlittenkörper als auch durch den Stempelhalterund <len Stempel selbst hindurchgeht, ist ein Auswerferstift LO axial verschiebbar gelagert. Der Auswerferstift 10 wird durch eine Drückfeder Il stets in Kontakt mit dem unteren Teil eines Winkelhebels 12 gehalten. Dieser Winkelhebel ist am Preßschlittenaufbau bei 13 schwenkbar gelagert und weist an seinem oberen Ende eine lose Rolle 14 auf, welche durch eine Druckfeder 15 ständig gegen den Umfang einer Kurvenscheibe 16 gedrückt wird. Die Kurvenscheibe 16 ist ihrerseits auf einer Steuerwelle 17, welche zusammen mit der Kurvenscheibe 16 das Drehorgan zum Erzeugen der Hubbewegung des Auswerfer- Stiftes 10 bildet, drehstarr befestigt. Dreht sich die Steuerwelle 17, so wird der Winkelhebel 12 in Abhängigkeit von den Konturen der Kurvenscheibe 16 um die Achse 13 verschwenkt und erteilt damit dem Auswerferstift 10 eine Bewegung in Richtung seiner Längsachse.

In der in big. 1 veranschaulichten Stellung ragt der Stempel 8 am Ende eines Verformungsvorganges in die ihm zugewandte Bohrung einer Matrize 18, in welcher sich noch der verformte Preßling 19 befindet. Aus dieser Lage bewegt sich der Stempel 8 nun in Pfeilrichtung aus der Matrize her js, wobei der Preßling erfahrungsgemäß am Stempel hängenbleibt und von diesem durch eine Relativbewegung zwischen Stempel 8 und Auswerferstift 10 abgestreift werden muß (Fig. 4). Diese Relativbewegung muß daher in einem ganz bestimmten Augenblick in Abhängigkeit von der hin- und hergehenden Bewegung des Preßschlittens erfolgen. Sie wird, wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, von der Steucrwelle 17 abgleitet. Der Antrieb dieser Steuerweile sei nun nachstehend beschrieben.

Die Steuerwelle 17 erstreckt sich über die ganze Breite des Preßschlittens 1 und ist in diesem frei drehbar gelagert. Im vorliegender. Falle handelt es sich, wie Fi g. 2 zeigt, um eine Mehrstufenpresse, bei der derPreßlirn: mehreren aufeinanderfolgenden Verformungsoperati'incn unterzogen und dabei von Quertransportzangen von Werkzeug zu Werkzeug transportiert wird. ! s ist daher auf der Steuerwelle 17 für jeden Auswerfer-Uift 10 eine eigene Kurvenscheibe 16 vorgesehen. AtI der Steuerwelle 17 ist außerdem, vorzugsweise in c'cren Mitte, ein Zahnrad 20 drehstarr befestigt /u beiden Seiten dieses Zahnrades 20 ist auf der Sternwelle 17 femer das eine Ende eines Schwingrahmens 21 lose gelagert, so daß dieser Schwingrahmen um die Achse der Sleuerwelle 17 eine Drehbewegung ausführen kann. In dem Schwingrahmen 21 sind ferner zwei Zahnräder 22 und 23 angeordnet. Das Zahnrad 23, welches nachstehend als Umlaufrad bezeichnet wird, entpricht in Zahnteilung und Durchmesser genau dem Zahnrad 20 und ist von diesem m einem Abstand α angeordnet, welcher genau der theoretischen Länge b der Pleuelstange 6 entspricht. Die Nabe des Umlaufrades 23 ist starr mit zwei beidseits des Umlaufrades 23 verlaufenden Kurbelarmen 23' verbunden, welche in ein ortsfestes Lager 24 eingreifen. Das Lager 24, welches in einer einfachsten AusfUhningsform zwei zur Aufnahme der Kurbclarme 23' dienende Durchgangsbohrungen 25 aufweist, ist um seine in Fig. 1 senkrecht wir Zeichenebcue stehende Achse drehbar, so daß das mit den Kurbelarmen 23' in die Lugerhnhrungen 25 hineinragende Umlaiifrad 23 ebenfalls um die genannte Lagerachse eine Drehbewegung ausführen kann, wobei es dem Lager 24 auf Grund seiner starren Verbindung mit den Kurbelarmen 23' steis die gleiche Seite zuwendet. Der Absitand b zwischen der Achse des Umlaufrades 23 und derjenigen des Lagers 24 entspricht genau dem Kurbelradius />' des Hauptkurbeltriebes 2.

ίο Das Zahnrad 22 ist im Schwenkrahmen 21 lose drehbar gelagert, entspricht in bezug auf seinen Durchmesser den Zahnrädern 22 und 23 und steht mit diesen im Eingriff.

Der Schwingrahmen ist über das Lager 24 hinaus

um ein beliebiges Maß c verlängert. Auch die Pleuelstange 6 des Hauptkurbeltriebes 2 weist eine entsprechende rückwärtige Verlängerung auf, deren Länge c' der Verlängerung c genau entspricht. Das freie Ende des Schwingrahmens 21 ist mit dem Ende

an der Pleuelstangenverlängerung durch eine Kupplungsstange 26 gelenkig verbunden. Dabei ist das mit la bezeichnete Schlittenteil als d.;r zweite Lenker des Lenker-Parallelogramms anzusehen.

Die beschriebene Vorrichtung aibeitet nun folpendermaßen: bine Drehung der Kurbeiwelle 4 im Uhrzeigersinn (Pfeil in F i g. 1) bewirkt das Zurückziehen des Stempels 8 aus der Matrize 18 Gleichzeitig wird aber die Bewegung des Pleuels fc durch die Kupplungsstange 26 auf den Schwingrahmen 21 übertra-

gen, so daß dieser Schwingrahmen, der ja über die Steuerwelle 17 auch an der hin- und hergehenden Bewegung des Preßschlittens teilnimmt, eine Bewegung ausführt, die zu derjenigen des Pleuels 6 genau parallel verläuft. Bei dieser Bewegung nimmt der Schwingrahmen 21 unter anderem auch das lose drehbar gelagerte Umlaufrad 23 mit. das somit einen Kreis um die Achse des Lagers 24 beschreibt (s. F i g. 3). Da das Umlaufrad 23 jedoch immer im Eingriff mit dem Zwischenrad 22 bleibt, wälzt es sich bei jeder Umdrehung genau einmal auf dessen Umfang ab. Der winkelgerechte Antrieb der Steucrwelle 17 in Abhängigkeit von der Kui'aelwelle 4 ist damit erreicht.

Gemäß F i g. 3 hat sich die Kurbelwelle 4 um einen bestimmten Winkel in bezug auf F i g. 1 gedreht. Die mit A-B-E-F bezeichneten Achsen, welche in dem dargestellten Aufriß ein Rechteck bilden, haben ihre gegenseitige Lage b"^:behalten und sind lediglich um ein bestimmtes Maß nach links verschoben worden.

Pie gegenseitige Lage der Achsen A-B-C-D hat sich dagegen verändert, da aus dem ursprünglichen Rechteck ein Parallelogramm geworden ist. Da die sechs Achsen A, B, C, D, E, F über dii beschriebenen Zwischenglieder miteinander verbunden sind, liegt eine Überbestimmung des bewegten Systems und somit das Risiko einer gegenseitigen Verklemmung der beiden Achssystem.eA-B-C-D bzw. AB-E-F vor. Dieses Risiko wird durch die nachstehend beschriebene Einrichtung beseitigt.

TJm der Gefahr der Verklemmung entgegenzuwirken, muß in dem bewegten System an mindestens einem Punkt ein Spiel vorgesehen sein, daß eine gegenseitige, ausgleichende Verschiebung der miteinander gekoppelten Glieder zuläßt. Dies kann bei-

spielsweise dadurch erreicht werden, daß die Kurbelarme 23' des Umlaufrades 23 in den Bohrungen 25 des Lagen 24 nicht befestigt, sondern mit Spiel axial verschiebbar angeordnet sind. Auch wäre es ohne

weiteres möglich, die Nabe des Umlaufrades 23 mit zwei Bohrungen zu versehen, und in diese zwei in der Achse £ gelagerte und um die Achse drehbare Kurbeiarme mit Spiel hineinragen zu lassen. Eine derartige Ausführungsform ist in Fig. 3 schematisch dargestellt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, bilden die Glieder 21, 23 und 23' in jedem Falle einen Hilfskurbel-' trieb, welcher zu dem Hauptkurbeltrieb 2 parallel angeordnet ist und diese parallele Lage stets beibehält. Die Arme 23' bilden dabei die Kurbel, die Zahnradnabe den Kurbelzapfen und der Schwingrahmcn 21 die Pleuelstange dieses Hilfskurbeltriebes.

Bei dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispie! erfolgt die Übertragung der Bewegung des Hauptkurbeltriebes 2 auf den Schwingrahmen 21 durch die Koppelstange 26, welche die Verlängerungen der Pleuelslange 6 und des Schwingrahmens 21 gelenkig miteinander verbindet.

Eine weitere Möglichkeit der Bewegungsübertragung und Koppelung von Haupt- und Hilfskurbeliricb ist in Fig. 4 dargestellt. Auf der Kurbelwelle4 befindet sich ein drehstarr mit dieser verbundenes Zahnrad 27, das mit einem am ortsfesten Maschinenrahmen lose drehbar gelagerten Zwischenrad 28 kämmt. Das Zwischenrad 28 ist seinerseits mit einem Zahnrad 29 in Eingriff, welches mit dem drehbaren Lager 24 bzw. einer Verlängerung desselben, drehstarr verbunden ist. Die Rotationsbewegung der Kurbelwelle 4 wird somit über das Zwischenrad 28 und das Zahnrad 29 auf das Lager 24 übertragen, welches das Umlaufrad 23 über die Kurbelarme 23' in Rotation versetzt. Die Räder 27, 28 und 29 weisen gleichen Durchmesser und gleiche Zahnteilung auf.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung, insbesondere an einer Kurbelpresse, zur Übertragung der Drehbewegung des dem Antrieb eines hin- und hergehenden Schlittens dienenden Hauptkurbeltrieb auf ein Dreh organ zum Erzeugen einer Hubbewegung, d a durch gekennzeichnet, daß, wie an siel bekannt, ein ortsfest gelagerter Hilfskurbeltriet (21, 23, 23') mit gleichem Kurbelradius (b, b'] und gleicher Pleuellänge (o, a") wie der Hauptkurbeltrieb (6, 3, 4) zu letzterem parallel angeordnet und mit ihm gekoppelt ist, daß die Koppelung als Lenker-Parallelogramm mit während der Drehbewegung der Kurbeltriebe sich ständig ändernden Winkel ausgebildet ist, daß am Kurbelzapfen des Hilfskurbeltriebes ein Umlaufrad (23) drehstarr befestigt ist. das über mindestens ein Zwischenrad (22) mit einem mit dem umlaufend anzutreibenden Drehorgan (16) zum Erzeugen einer Hubbewegung axial verbundenen, dem Umlaufrad im Durchmesser genau entsprechenden angetriebenen Zahnrad (20) in Antriebsverbindung steht, und daß das Umlaufrad mit dem Zwischenrad bzw. den Zwischenrädern in einem den Pleuel des Hilfskurbeltriebes bildenden, um die Achse des anzutreibenden Drehorgans schwenkbaren Schwingrahmen (21) gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Lenker-Parallelogramm aus dem als Lenker (la) anzusehenden Schlittenteil, den daran angelenkten Hauptpleuel (6) und Schwingrahmen (21) und einem weiteren Lenker (26) besteht, der gleichlange Verlängerungen von Hauptplcuel und Schwingrahmen gelenkig verbindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des weiteren Lenkers (26) der Antrieb der Hilfskurbel (23') von der Antriebswelle (4) direkt über ein Getriebe von mindestens drei Zahnrädern (27, 28, 29) erfolgt, von denen das erste (27) und das letzte (29) Zahnrad gleiche Zähnezahlen aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen