Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ausgleichen
von Massenkräften an Umformmaschinen, insbesondere an
Pressen mit einem axialen Antrieb für Stößel, derart,
daß eine an einen Antrieb gekoppelte Welle, die an
ihrem dem Antrieb gegenüberliegenden Ende in einem
Joch gelagert ist und mit einem Pleuel, dessen unteres
Ende mit einem Stößel drehbar in Verbindung steht, der
geführt und relativ zum Pressentisch bewegbar ist.The invention relates to an arrangement for compensation
of mass forces on metal forming machines, in particular on
Presses with an axial drive for rams, such
that a shaft coupled to a drive, the
their end opposite the drive in one
Yoke is mounted and with a connecting rod, the lower one
End rotatably connected with a plunger that
guided and movable relative to the press table.
Bekannt ist aus dem EP 0 173 089 "Mechanische Presse",
daß die beiden Pleuelköpfe, der obere und der untere
Pleuelkopf, um jeweils wenigstens zwei, sich schneiden
de und in einer Ebene etwa senkrecht zum Pleuelschaft
verlaufenden Achsen drehbar gelagert sind und der obe
re Pleuelkopf mit dem Zapfen verbunden ist. Der Za
pfen ist stirnseitig in der Welle gelagert und weist
eine Drehachse auf, die parallel, jedoch versetzt zu
der Welle verläuft. Beispielsweise mittels Kreuz- oder
Kardangelenke läßt sich die Drehbarkeit der Pleuel
köpfe realisieren.
It is known from EP 0 173 089 "Mechanical press",
that the two connecting rod heads, the upper and the lower
Connecting rod heads, cut by at least two each
de and in a plane approximately perpendicular to the connecting rod shaft
extending axes are rotatably mounted and the above
re connecting rod head is connected to the pin. The Za
pfen is mounted on the face of the shaft and points
an axis of rotation that is parallel but offset
the wave runs. For example by means of cross or
Cardan joints allow the rotatability of the connecting rods
realize heads.
Die drehbare Lagerung des Zapfens in der Welle be
wirkt, daß die Drehbewegung derselben nicht auf das
Pleuel übertragen wird. Die wesentlich größere Be
lastbarkeit der erfindungsgemäßen Lösung ist darin
zu sehen, daß axial auf die Welle wirkenden Kräfte
besser aufgenommen und kompensiert werden können. So
sind diese kompakten Pressen mit ihrer hohen Belast
barkeit auch für Maschinen sehr hoher Hubfrequenzen
geeignet.The rotatable mounting of the pin in the shaft be
acts that the rotational movement of the same does not affect the
Connecting rod is transmitted. The much larger Be
Resilience of the solution according to the invention is in it
to see that forces acting axially on the shaft
can be better absorbed and compensated. So
are these compact presses with their high load
availability for machines with very high stroke frequencies
suitable.
Aufgrund der hohen Hubfrequenzen macht sich die Er
findung zur Aufgabe, daß beim Abbremsen des Pressen
vorganges mittels zusätzlicher Verstelleinrichtungen
die horizontalen und vertikalen Kräfte vorwiegend am
Antrieb und der Hauptwelle zu eliminieren sind.Due to the high stroke frequencies, the Er
finding the task that when braking the presses
operation by means of additional adjustment devices
the horizontal and vertical forces predominantly on
Drive and the main shaft are to be eliminated.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß
unter- und/oder oberhalb eines Lagers für die Haupt
welle eine Drehmasse zusätzlich angebracht ist. Der
Trägheitsradius der Drehmasse ist um ein Vieles grö
ßer im Verhältnis zum Trägheitsradius der unwuchter
zeugenden Bauteile. So kann die Drehmasse an dem Pleuel
kopf gegenüberliegenden Ende der Hauptwelle und/oder
Antriebselement angeordnet sein. So kann eine Dreh
masse in Höhe des Pleuelkopfes als Zahnrad ausgebildet
sein. Die als Zahnrad ausgebildete Drehmasse und der
Pleuelkopf sind dabei in einer Mittelpunktebene an zu
ordnen. Oberhalb der Lagerung für die Hauptwelle ist
die Drehmasse als Schwungscheibe entsprechend ihrer
Massenausgleichsfunktion ausgebildet. Des weiteren ist
darauf zu achten, daß die unterhalb der Lagerung für
die Hauptwelle angeordneten als Zahnrad ausgebildeten
Drehmassen der Anzahl der Pleuelköpfe entsprechen.
Als weitere Ausführungsvariante sind die beiden Dreh
massen als Zahnrad und/oder Schwungscheibe direkt
mittels einer zusätzlichen Nebenwelle miteinander
verbunden.According to the invention the object is achieved in that
below and / or above a bearing for the main
shaft a rotating mass is additionally attached. The
Radius of inertia of the rotating mass is much larger
in relation to the radius of inertia of the imbalance
generating components. So the rotating mass on the connecting rod
head opposite end of the main shaft and / or
Drive element may be arranged. So a spin
mass formed at the level of the connecting rod head as a gear
be. The rotating mass designed as a gear and the
Conrod heads are on in a center plane
organize. Above the bearing for the main shaft
the rotating mass as a flywheel according to their
Mass balance function trained. Furthermore is
make sure that the below the storage for
the main shaft arranged as a gear
Turning masses correspond to the number of connecting rod heads.
As a further variant, the two rotary
mass as a gear and / or flywheel directly
by means of an additional countershaft
connected.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird nach vorlie
gender Konstruktion der wesentliche Teil der Erfindung
vorgeschlagen, daß die Hauptwelle 2 an ihrem oberen Ende
mit einem Antriebselement 5 gekoppelt ist. Die Lagerung
1 dient lediglich zur Festlegung der Hauptwelle 2. Die
Hauptwelle 2 ist in einem Joch 8 drehbar gelagert und
weist auf ihrer Stirnseite eine nach innen weisende hohl
zylindrische Vertiefung auf, in der ein als Kugelpfanne
ausgebildeter Zapfen drehbar angeordnet ist.
In a preferred embodiment, the essential part of the invention is proposed after vorlie gender construction that the main shaft 2 is coupled at its upper end with a drive element 5 . The bearing 1 only serves to fix the main shaft 2 . The main shaft 2 is rotatably supported in a yoke 8 and has on its end face an inwardly pointing hollow cylindrical recess in which a pin designed as a ball socket is rotatably arranged.
Bei einer Drehung der Hauptwelle 2 beschreibt der Zapfen 7
eine Kreisbewegung um die Drehachse und zwar in einer
Ebene, die senkrecht zu dieser Drehachse der Hauptwelle 2
verläuft. Da der Zapfen 3 über Lager 1 mit der Haupt
welle in Verbindung steht, kann dessen Position bei
einer Umdrehung der Hauptwelle 2 raumfest bleiben, d. h.
daß der Zapfen 7 nicht zwingend eine Rotation um seine
Achse mitmachen muß.When the main shaft 2 rotates, the pin 7 describes a circular movement about the axis of rotation, specifically in a plane that is perpendicular to this axis of rotation of the main shaft 2 . Since the pin 3 is connected to the main shaft via bearing 1 , its position can remain fixed in space with one revolution of the main shaft 2 , ie the pin 7 does not necessarily have to undergo a rotation about its axis.
Bei einer Bewegung des Zapfens 7 um die Achse der Haupt
welle 2 wird der darin befindliche Pleuelkopf 6 mitge
führt und über den Pleuelschaft auch der untere Pleuel
kopf 6′ entsprechend in Bewegung gesetzt. Zur Vollstän
digkeit sei zu erwähnen, daß dieser untere Pleuelkopf 6′
über eine Kugelpfanne mit dem Stößel verbunden ist.
In bevorzugter Weise verläuft eine Schwenkachse des
Joches 8 in der Drehachse des oberen Pleuelkopfes 6,
wenn sich dieser während der Rotation der Hauptwelle 2
in seinem tiefsten Punkt befindet. Die Drehzahl der
Hauptwelle 2 bestimmt unmittelbar die Hubzahl des Stös
sels. Die Höhe des Hubes läßt sich durch Verschwenken
des Joches 8 und demzufolge auch der Hauptwelle 2 be
einflussen. In bevorzugter Weise verläuft die Schwenk
achse des Joches 8 in der Drehachse des oberen Pleuel
kopfes 6, wenn sich dieser während der Rotation der
Hauptwelle 2 in seinem tiefsten Punkt befindet.
During a movement of the pin 7 about the axis of the main shaft 2 of the connecting rod head therein is mitge leads 6 and the connecting rod shaft and the lower connecting rod head 6 'is set appropriately in motion. For completeness, it should be mentioned that this lower connecting rod head 6 'is connected to the tappet via a ball socket. Preferably, a pivot axis of the yoke 8 runs in the axis of rotation of the upper connecting rod head 6 when the latter is at its lowest point during the rotation of the main shaft 2 . The speed of the main shaft 2 directly determines the number of strokes of the plunger. The height of the stroke can be influenced by pivoting the yoke 8 and consequently also the main shaft 2 be. Preferably, the pivot axis of the yoke 8 extends in the axis of rotation of the upper connecting rod head 6 when the latter is at its lowest point during the rotation of the main shaft 2 .
Die über den Pleuel 6; 6′ auf die Hauptwelle 2 übertra
genen Kräfte wirken ganz besonders beim Abbremsen der
schnellaufenden Presse mit axialen Antrieb nicht nur in
radialer, sondern zu einem gewissen Teil auch in axia
ler Richtung. Zusätzlich zu dem bereits bekannten axia
len und vertikalen Kräften aufnehmenden Joch 8 dienen
die zusätzlich angeordneten Drehmassen 3; 4 einmal in
Höhe des oberen Pleuelkopfes 6 in Form eines Zahnrades
bzw. in Höhe des Antriebselementes 5 in Form einer
Schwungscheibe. Beide Drehmassen 3; 4 können zur glei
chen Zeit als auch jeweils getrennt zum Einsatz kom
men.The over the connecting rod 6 ; 6 'on the main shaft 2 transmitted forces act especially when braking the high-speed press with axial drive not only in the radial direction, but also to a certain extent in the axial direction. In addition to the already known axia len and vertical forces absorbing yoke 8 , the additionally arranged rotating masses 3 ; 4 once at the level of the upper connecting rod head 6 in the form of a gear or at the level of the drive element 5 in the form of a flywheel. Both turning masses 3 ; 4 can be used at the same time or separately.
Als weitere Möglichkeit ist eine zusätzliche Neben
welle 10 zur direkten Wirkverbindung der beiden Dreh
massen 3; 4 vorgesehen.Another possibility is an additional secondary shaft 10 for direct operative connection of the two rotating masses 3 ; 4 provided.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung
ist, daß nicht nur die radial und axial wirkenden
Kräfte, sondern gerade beim schnellen Abbremsen der
Pressenanlage die als Schubkraft auftretenden Gegen
kräfte vorwiegend kompensiert werden.A major advantage of the solution according to the invention
is that not only the radial and axial acting
Forces, but especially when braking quickly
Press system the counter acting as thrust
forces are predominantly compensated.