DE1752915C3 - Pressenantrieb - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Pressenantrieb, insbesondere einen Antrieb für eine Ziehpresse, mit einem Überlagerungstrieb für die Pleuelstange des Pressenstößeis, welcher Überlagerungstrieb ein mit einem exzentrischen Glied verbundenes, von einem Planetenradträger angetriebenes und sich an einem feststehenden Sonnenrad abwälzendes Planetenrad aufweist.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 864 599 ist ein Pressenantrieb bekannt, bei welchem zwei Kur- ■ belräder, die mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben werden, auf einer sie verbindenden exzentrischen Verbindungswelle ein Zahnrad tragen, das auf einem feststehenden Sonnenrad abrollt oder von diesem aus in geeigneter Weise angetrieben wird. Dieses abrollende Zahnrad trägt einen Exzenter, welcher seinerseits die Pleuelstange antreibt. — Bei einem solchen Antrieb ergibt sich auch bei kompakter Bauweise notwendigerweise ein großer Hub der Pleuelstange und damit des Pressenstößels, was in vielen Fällen unerwünscht ist, so daß sich ein solcher Pressenainrieb für derartige Fälle nicht cgncl. Auch ergeben sich bei einer solchen Anordnung durch dje doppelte Lagerung der Pleuelstange und den ungünstigen Verlauf des Kraftflusses konstruktive Schwierigkeiten.

Man kennt auch aus zahlreichen Veröffentlichungen Pressenantriebe, bei denen von einer mit konstanter Winkelgeschwindigkeit angetriebenen Haupt-Kurbelwelle aus über ein entsprechend gesteuertes Gestänge eine Bewegung des Pressenstößeis erreicht werden "soll, die einen langsamen Vorschub und einen schnellen Rücklauf ermöglichen sol! Solche Getriebe sind aber gewöhnlich sehr aufwendig, erfordern viel Platz und geben wenig konstruktive Freiheit hins^:chtlich der Wahl der Antriebsparameter.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eim ι Pressenantrieb zu schaffen, welcher bei kompaktem und stabilem Aufbau eine weitgehende Freiheit >n der Wahl der Antriebsparameter, insbesondere d.^ Pressenstößelhubs, gibt.

hrfindungsgemäß wird dies bei einem eingangs g.. nannten Pressenantrieb dadurch erreicht, daß das ev zentrische Glied der Kurbelzapfen einer im Planetenradträger gelagerten, mit dem Planetenrad drehfe\< verbundenen Hilfs-Kurbelwelle ist, und daß der Kubeizapfen über eine Gelenkstange exzentrisch an einer an sich bekannten, die Pleuelstange des Pre senstößels antreibenden, mit den Planetenradträgi., gleichachsigen Haupt-Kurbelwelle angelenkt ist. Be einem solchen Pressenantrieb läuft also die Haupt Kurbelwelle mit einer ungleichförmigen Winkelgi schwiiidigkeit um; ihre Abmessungen und damit der Hub des Pressenstößels sind frei wählbar, so daß sich ein solcher Antrieb für eine Vielzahl von Anwen dungsfällen eignet.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wiru dabei der Pressenantrieb so ausgebildet, daß der Planetenradträger in an sich bekannter Weise ein Hauptrad und eine im Abstand von diesem angeordnete, mit dem Hauptrad drehfest verbundene, auf der Haupt-Kurbelwelle angeordnete Befestigungsscheibe aufweist, und daß die Hilfs-Kurbelwelle im Hauptrad und in der Befestigungsscheibe gelagert ist. Eine solche Anordnung ist robust und ermöglicht gegebenenfalls ein Austauschen der Hilfs-Kurbelwelle, falls eine andere Charakteristik der Bewegung des Pressenstößels erwünscht ist.

Eine sehr stabile Anordnung und ein günstiger Kraftfluß ergeben sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, daß die Gelenkstange im Zwischenraum zwischen dem Hauptrad und der Befestigungsscheibe angeordnet ist und an einem ebenfalls in diesem Zwischenraum auf der Haupt-Kurbelwelle angeordneten Exzenterarm angelenkt ist. Ferner geht man zweckmäßig so vor, daß die Haupt-KurbelweUe das feststehende Sonnenrad durchdringt, welch letzteres auf der von der Befestigungsscheibe angewandten Seite des Hauptrades angeordnet ist.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es zeigt

F i g. 1 ein Diagramm, das den Bewegungsablauf des Stößelantriebs sowohl bei einer Presse ohne Überlagerungsantrieb wie bei einer Presse nach der Erfindung im Vergleich zeigt,

F i g. 2 einen vertikalen Teilschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Pressenantriebs, gesehen längs der Linie ΙΓ-ΙΙ der Fig. 3, und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie UI-IIl der Fig. 2.

Die Presse weist ein Gehäuse I auf, in dem eine Haupt-Kurbelwelle 2 auf übliche Weise mittels Lagern drehbar gelagert ist. Die Kurbelwelle 2 ha! einen Exzenter 2', der mittels eim:s Pleuels 3 mit einerc Pressenstößel S verbunden ist, welcher in üblicher Weise mit einem (nicht dargestellten) Stempel versehen sein kann. Weiterhin weist die Kurbelwelle 2 einen F.xzcnteramn 4 auf, der über eine Keilverzahnung 4' mit ihr verbunden ist. Mit dem freien Ende des Armes 4 ist über einen Querbolzen 5 das ein Ende einer Gelenkstange 6 verbunden, deren anderes Ende mit dem Kurbelzapfen (Exzenter) 7' einer Hilfs-Kurbelwelle 7 verbunden ist, welche ihrerseits an einem Ende mit der Welle 8' eines Planetenrades 8 verbunden ist, das seinerseits in einem Hauptrad 10 gelagert ist, welch letzteres lose auf der Haupt-Kurbelwelle 2 angeordnet ist. Das andere Ende der HilfsKurbelwelle 7 ist in einer Befestigungsscheibe 10' ge- ao lagert, die mit dem Hauptrad 10 ein gemeinsames Teil, den Planetenradträger, bildet.

Das Planetenrad 8 steht im Eingriff mit einem Sonnenrad 9, das im Gehäuse 1 fest und konzentrisch zur Haupt-Kurbelwelle 2 angeordnet ist, wie das F i g. 3 zeigt. (In F i g. 2 ist zum Zweck der deutlicheren zeichnerischen Darstellung das Planetenrad 8 außer Eingriff mit dem Sonne.irad 9 dargestellt.)

Ein Antriebsritzel 11 ist auf einem Ende einer Hauptantriebswelle 12 befestigt und kämmt mit dem Hauptrad 10, dessen Außenumfang, wie in F i g. 3 deutlich dargestellt, mit einer entsprechenden Verzahnung versehen ist. Die Antriebswelle 12 kann durch einen üblichen, nicht dargestellten Antrieb über eine Riemenscheibe 12' und eine (nicht dargestellte) Kupplung am anderen Ende der Antriebswelle 12 angetrieben werden.

Im Betrieb wird die Antriebswelle 12 mit einer bestimmten, konstanten Drehzahl angetrieben und treibt ihrerseits über das Ritzel 11 das Hauptrad 10 an. Dreht sich das Hauptrad 10, so dreht sich das Planetenrad 8 durch seinen Eingriff mit dem Sonnenrad 9 urr seine eigene Achse. Nimmt man an, daß Planetenrad 8 und Sonnenrad 9 dieselbe Zahnzahl aufweisen, so führt bei jeder vollen Umdrehung des Hauptrades 10 das Planetenrad 8 zwei volle Umdrehungen um seine Achse aus. Deshalb führt die HilfsKurbelwelle 7, die mit der Welle 8' des Planetenrads 8 fest verbunden ist, bei jeder vollen Umdrehung des Hauptrades 10 zwei volle Drehungen um ihre Achse aus. Betrachtet man jedoch die gleichwinklige Drehung der Hilfs-Kurbelwelle 7 von der Achse der Haupt-Kurbelwelle 2 aus., so sieht man (durch die Übertragung der Drehbewegung der Hill's-KuγΚ·1-w eile 7 über die Gelenksiangeo. den Bol/cn 5 und den Ex/enlcrarm 4 tier Haupt-Kurbelwelle 2). dall die gleichwinklige Drehbewegung der Hilfs-K.urhel- \velle7 aussieht wie eine gleichwinklige Drehung überlagert mit einer Kurbelhcbelbewcguiiji.

Ersichtlich wird also die genannte gleichwinklige Drehung der Hilfs-Kurbelwelle 7 bei gleichwinkliger Drehung des Hauptrailes 10 auf die Haupt-Kurbelwelle 2 als nichtgleicluvinküge Drehung (Drehung mit nicht konstanter Winkelgeschwindigkeit) übertragen. Mit dieser treibt die Haupt-Kurbelwelle 2 den Prcssenstoliei S an. Als Folge hiervon ergeben sich für die Bewegung des Prcssenstößcls S die in F i g. 1 dargestellten Kurven A (Weg) und Z? (Geschwindigkeit). Zum Vergleich sind die Weg- und Geschwindigkeitskurven bei einem Pressenstößel mit einem herkömmlichen Kurbeltrieb in Fig. 1 eingetragen; hierbei ist α die Wegkurve und b die Geschwindigkeitskurve.

In Fi g. 1 sind die Kurven unter der Annahme eingetragen worden, daß die Arbeitsgeschwindigkeit des erfirdungsgemäß angetriebenen Pressenstößels dieselbe ist wie die Arbeitsgeschwindigkeit eines ohne Überlagerungsantriebs angetriebenen Prcssenstößels einer Kurbelpresse. In der oberen Abszissenskala ist deshalb der Winkelweg (DEGREES IN ONE CYCLE) eines Arbeitszyklus für eine herkömmliche Kurbelpresse (PRIOR CRANKPRESS) eingetragen, und in der unteren Abszissenskala der Winkelweg eines Arbeitszyklus (DEGREES IN ONE CYCLE) bei einem erfindungsgemäßen Pressenantrieb (PRESENT INVENTION). Auf der Ordinatenskala ist der Weg (DISPLACEMENT) des Pressenstößels abgetragen. Die Kurven A und α sind so dargestellt, daß sie sich in dem produktiven Teil des jeweiligen Arbeitszyklus überdecken; in diesem Bereich ist die Arbeitsgeschwindigkeit (ß bzw. b) in beiden Fällen annähernd gleich.

Wie man aus der Darstellung ersieht, ist bei der erfindungsgemäßen Ausbildung, wie bei anderen Überlagerungsantrieben schon bekannt, der nichtproduktive Teil eines Arbeitszyklus, d. h. die Zeit, in der die Presse keine produktive Arbeit leistet, wesentlich kurzer als bei einer Presse mit einem herkömmlichen Antrieb. Anders ausgedrückt kann man sagen, daß bei gleicher Zeit für einen Arbeitszyklus die erfindungsgemäß angetriebene Presse mit einer niedrigeren Ziehgeschwindigkeit betrieben werden kann als eine konventionell angetriebene.

Selbstverständlich kann die Übersetzung der Getriebeteile des Überlagerungsantriebes dem jeweiligen Fall angepaßt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Pressenantrieb, insbesondere Antrieb einer Ziehpresse, mit einem Überlagerungstrieb für die Pleuelstange des Pressenstößels, welcher Überlagerungstrieb ein mit einem exzentrischen Glied verbundenes, von einem Planetenradträger angetriebenes und sich an einem feststehenden Sonnenrad abwälzendes Planetenrad aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das exzentrische Glied der Kurbelzapfen (7') einer im Planetenradträger (10, 10') gelagerten, mit dem PIaneienrad (8) drehfest verbundenen Hilfs-Kurbelwelle (7) ist, und daß der Kurbelzapfen (7') über eine Gelenkstangc (6) exzentrisch an einer an sich bekannten, die Pleuelstange (3) des Pressenstößels (S) antreibenden, mit dem Planetenradträger (10, 10') gleichachsigen Haupt-Kurbelwelle (2) angelenkt ist.

2. Pressenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradträger (10, 10') in an sich bekannter Weise ein Hauptrad (10) und eine im Abstand von diesem angeordnete, mit dem Hauptrad (10) drehfest verbun- as dene, auf der Haupt-Kurbelwelle (2) angeordnete Befestigungsscheibe (10') aufweist, und daß die Hilfs-Kurbelwelle (7) im Hauptrad (10) und in der Befestigungsscheibe (10') gelagert ist.

3. Pressenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkstange (6) im Zwischenraum zwischen dem Hauptrad (10) und der Befestigungsseheibe (10') angeordnet ist und an einen ebenfalls in diesem Zwischenraum auf der Haupt-Kurbelwelle (2) angeordneten Exzenterarm (4) angelenkt ist.

4. Pressenantrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Kurbelwelle (2) das feststehende Sonnenrad (9) durchdringt, welch letzteres auf der von der Befestigungsscheibe (10') abgewandten Seite des Hauptrades (10) angeordnet ist.