DE4303017A1 - Kniehebelpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kniehebelpresse mit einem in Hubrichtung an einem Pressengestell geführten, zweck­ mäßig mit einer Pressenplatte verbundenen Stößel und einem Kniehebeltrieb, der je einen gelenkig an den Stößel angeschlossenen und einen an einem Widerlager angelenkten Kniehebel aufweist, wobei die Kniehebel über ein mit einem Antriebsmechanismus zusammenwirken­ des Kniegelenk miteinander verbunden sind.

Kniehebelpressen und dergleichen kniehebelgetriebene Maschinen weisen allgemein einen verhältnismäßig kurzen Arbeitshub auf, wobei die maximale Preßkraft bei An­ näherung des Stößels an seinen unteren Totpunkt bzw. Pressentisch-nahen Umkehrpunkt übertragen wird.

Es ist eine Kniehebelpresse dieser Art bekannt, bei der die Hublage des Stößels bezüglich des Pressengestells über eine Schraubverstellung der Stößelplatte einstell­ bar ist. Diese Einstellung der Hublage und damit des unteren Totpunkts kann bei Arbeitsvorgängen, wie bei­ spielsweise beim Drucken, Prägen, Nieten, Tiefziehen und Stanzen, insbesondere aufgrund des verhältnismäßig geringen Arbeitshubes erforderlich sein. Die bekannte Kniehebelpresse hat jedoch den Nachteil, daß die Ver­ stellung der Pressenplatte nicht während des Betriebs der Presse durchgeführt werden kann, sondern daß die Presse dazu angehalten werden muß.

Des weiteren ist eine Kniehebelpresse der eingangs an­ gegebenen Art bekannt, bei der zur Lageverstellung des unteren Totpunkts der Pressentisch in Hubrichtung ver­ stellbar ist. Dabei ist jedoch auch auf diese Weise die Hublagenverstellung während des Preßvorgangs praktisch nicht durchführbar, vor allem dann nicht, wenn der Werk­ stückwechsel automatisiert, beispielsweise bei Einbin­ dung der Presse in eine Fertigungslinie, erfolgen soll.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine einfache und kostengünstig herstellbare Kniehebelpresse zu entwickeln, deren Arbeitshub insbe­ sondere auch während des Preßbetriebs auf einfache Weise in Hubrichtung lageverstellbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merk­ male des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Aus­ gestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Hublage des Stößels bezüglich des Pressengestells über eine Lageverstellung des Kniehebeltriebs in Hubrichtung ein­ zustellen. Dadurch wird bei unveränderter Hublänge der untere Totpunkt des Stößels relativ zum Pressengestell bzw. zu einem gestellfesten Werkstück oder Werkzeug veränderbar. Deshalb wird gemäß der Erfindung vorge­ schlagen, daß der Kniehebeltrieb mittels einer an dem Widerlager angreifenden Stellvorrichtung zur Einstel­ lung der Hublage des Stößels in Hubrichtung bewegbar und gestellfest positionierbar ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Stellvorrichtung einen Gewindetrieb aufweist. Vorteilhafterweise weist der Gewindetrieb eine vorzugs­ weise um eine zur Hubrichtung etwa parallele Achse drehbar und verschiebefest am Pressengestell angeordnete Gewindespindel und eine auf der Gewindespindel geführte, mit dem Widerlager des einen Kniehebels gekoppelte Spindelmutter auf. Dadurch wird erreicht, daß der mit dem Kniehebeltrieb gekoppelte Stößel auch während des Pressenbetriebs auf einfache und kontinuierliche Weise in Hubrichtung bewegbar ist.

Um die auf die Gewindespindel beim Preßvorgang übertra­ gene Kraft zu minimieren ist es vorteilhaft, wenn die Stellvorrichtung einen an einem gestellfesten Schwenk­ lager angelenkten, das Widerlager des einen Kniehebels und die Spindelmutter tragenden Stellhebel aufweist. Zur Kraftübersetzung kann der Stellhebel an seinem ei­ nen Ende am Schwenklager und an seinem anderen Ende an der Spindelmutter mit zur Kniegelenkachse jeweils par­ alleler Achse angelenkt sein und das Widerlager im Be­ reich zwischen Schwenklager und Spindelmutter, vorzugs­ weise näher beim Schwenklager als bei der Spindelmutter auf dem Stellhebel angeordnet sein.

Weiter ist es von Vorteil, die Gewindespindel um eine zur Schwenklagerachse parallele Gelenkachse schwenkbar am Pressengestell anzuordnen. Dadurch bleibt der Ab­ stand zwischen Schwenklager und Spindelmutter während des Stellvorgangs erhalten und der Stellhebel kann direkt an der Spindelmutter angelenkt werden.

Vorteilhafterweise weisen die Gewindespindel und die Spindelmutter ein selbsthemmendes Feingewinde auf. Dadurch können Schwingungen aufgenommen werden, ohne daß eine selbsttätige Verstellung der Spindelmutter und damit der Hublage erfolgt.

Weiter ist es von Vorteil, daß der Antriebsmechanismus einen Exzentertrieb oder Kurbeltrieb aufweist. Damit kann die rotierende Antriebsbewegung eines Motors auf die Streck- bzw. Knickbewegung des Kniehebeltriebs in einfacher Weise übertragen werden. Um hohe Antriebs- bzw. Preßkräfte zu erreichen, kann der Motor vorteil­ hafterweise als Getriebemotor ausgelegt werden.

Um die Hubbewegung des Stößels unterbrechen zu können und so ein nachträgliches exaktes Positionieren des zu bearbeitenden Werkstücks zu ermöglichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Getriebemotor mit einer Bremskupplung zu versehen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Exzenter- oder Kurbeltrieb eine am Kniegelenk angelenkte längenverstellbare Koppelstange auf. Dadurch ist es möglich, die Hublänge des Stößels zu verstellen.

Weiter ist es von Vorteil, daß die Pressenplatte eine Säulenführung mit vier Kugelumlaufhülsen aufweist und daß die Gelenke der Kniehebel und des Antriebsmechanis­ mus jeweils ein Wälzlager aufweisen. Durch diese Maß­ nahmen wird ein geräuscharmer und energiesparender Betrieb der Presse ermöglicht.

Um die Zugänglichkeit der Stellvorrichtung für den Be­ diener zu verbessern, ist es vorteilhaft, die Gewinde­ spindel über einen Zahnriemenantrieb anzutreiben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Aus­ führungsbeispiels näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine Seitenansicht einer Knie­ hebelpresse in teilweise geschnittener vereinfachter Darstellung.

Die in der Zeichnung dargestellte Kniehebelpresse 10 besteht im wesentlichen aus einem Pressengestell 12, einem mittels eines Antriebsmechanismus 14 betätigbaren Kniehebeltrieb 16 und einer Stellvorrichtung 18 zur Einstellung der Hublage längs der Hubrichtung 20 eines Stößels 22.

Der Antriebsmechanismus 14 weist einen mit einer Brems­ kupplung 24 versehenen Getriebemotor 26 und einen von dem Getriebemotor 26 angetriebenen Exzentertrieb 28 auf. Der Exzentertrieb 28 ist seinerseits über eine Koppelstange 30 an ein Kniegelenk 32 des Kniehebel­ triebs 16 angelenkt. Weiterhin sind die beiden Knie­ hebel 34, 36 des Kniehebeltriebs 16 an dem Kniegelenk 32 angelenkt, wobei der eine Kniehebel 34 in einem Widerlager 38 der Stellvorrichtung 18 drehbar gelagert ist und der andere Kniehebel 36 gelenkig an den Stößel 22 angeschlossen ist und wobei die Gelenke 32, 38 der Kniehebel 34, 36 und die Gelenke 40, 42 des Antriebs­ mechanismus 14 jeweils ein Wälzlager aufweisen. Der Stößel 22 ist mit einer Pressenplatte 46 verbunden, die mit vier Säulen 43 in je einer Kugelumlaufhülse 44 in Hubrichtung 20 an dem Pressengestell 12 geführt ist.

Die Stellvorrichtung 18 weist einen Gewindetrieb 48 auf, der eine Gewindespindel 50 und eine in einem selbsthemmenden Feingewinde 58 der Gewindespindel 50 geführte, mit dem Widerlager 38 des einen Kniehebels 34 gekoppelte Spindelmutter 52 umfaßt. Die Gewindespindel 50 lagert mit ihrem gewindelosen Schaft unverschiebbar, jedoch axial drehbar in einer Querbohrung 54 einer achsparallel zur Kniegelenkachse am Pressengestell 12 gelagerten Lagerwelle 56.

Der Stellhebel 60 ist an seinem einen Ende an einem ge­ stellfesten Schwenklager 62 und an seinem anderen Ende an der Spindelmutter 52 mit zur Kniegelenkachse jeweils paralleler Achse angelenkt, wobei das Widerlager 38 im Bereich zwischen Schwenklager 62 und Spindelmutter 52, näher beim Schwenklager 62 als bei der Spindelmutter 52 auf dem Stellhebel 60 angeordnet und der Stellhebel 60 etwa senkrecht zur Hubrichtung 20 ausgerichtet ist.

Beim Betrieb der Presse wird die rotierende Antriebsbe­ wegung des Getriebemotors 26 über den Exzentertrieb 28 in eine oszillierende Streck- und Knickbewegung des Kniehebeltriebs 16 umgesetzt. Dabei wird der obere Kniehebel 34 in seinem Widerlager 38 geschwenkt, wäh­ rend der untere Kniehebel 36 den Stößel 22 zwischen ei­ nem oberen Totpunkt (Knicklage) und einem unteren Tot­ punkt (Strecklage) in Hubrichtung 20 hin- und herbe­ wegt. Die eigentliche Kraftübertragung auf ein auf dem Pressentisch 64 befindliches Werkzeug bzw. Werkstück erfolgt auf einer kleinen Hubstrecke in der Nähe des unteren Totpunkt wo der Stößel mit minimaler Geschwin­ digkeit bewegt wird.

Der Preßvorgang kann jederzeit, beispielsweise zur Über­ prüfung eines Tiefziehvorgangs oder für einen Werkzeug­ wechsel, durch Betätigung der Bremskupplung 24 unter­ brochen und wieder fortgesetzt werden, ohne daß der Ge­ triebemotor 26 dazu abgeschaltet werden müßte. Gegebe­ nenfalls kann die Koppelstange 30 zur Veränderung des Stößelhubes mittels Schraubvorrichtung 66 längenver­ stellt werden. Weiterhin ist die Höhe des Pressenti­ sches 64, beispielsweise zum Einrichten eines Werk­ zeugs, einstellbar.

Die Stellvorrichtung 18 erlaubt auch während des Pres­ senbetriebs eine Verstellung oder Nachjustierung der Hublage und damit der Lage des unteren Totpunkts. Beim Antrieb der Gewindespindel 50 mittels Zahnriementrieb 66 und Stellrad 68 wird die Spindelmutter 52 entlang des Gewindes 58 bewegt. Dabei schwenkt der Stellhebel 60 um das gestellfeste Schwenklager 62 und lenkt gleich­ zeitig die mit der Lagerwelle 56 drehende Gewindespin­ del 50 etwas aus. Mit der Schwenkbewegung des Stellhe­ bels 60 wird das Widerlager 38 auf einem Kreisbogen etwa in Hubrichtung 20 bewegt. Dabei wird der an dem Widerlager 38 angelenkte Kniehebeltrieb 16 entsprechend verschoben und kann in einer gewünschten Stellung ge­ stellfest positioniert werden.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin­ dung bezieht sich auf eine Kniehebelpresse mit einem in Hubrichtung 20 an einem Pressengestell 12 geführten, mit einer Pressenplatte 46 verbundenen Stößel 22 und einem Kniehebeltrieb 16, der je einen gelenkig an den Stößel 22 angeschlossenen 36 und einen an einem Wider­ lager 38 angelenkten 34 Kniehebel aufweist, wobei die Kniehebel 34, 36 über ein mit einem Antriebsmechanismus 14 zusammenwirkendes Kniegelenk 32 miteinander verbun­ den sind. Zur Einstellung der Hublage des Stößels 22 ist der Kniehebeltrieb 16 mittels einer an dem Wider­ lager 38 angreifenden Stellvorrichtung 18 in Hubrich­ tung 20 bewegbar und gestellfest positionierbar. Zu diesem Zweck weist die Stellvorrichtung 18 einen das Widerlager 38 tragenden, über eine Gewindespindel 50 verstellbaren Stellhebel 60 auf.

Claims (14)

1. Kniehebelpresse mit einem in Hubrichtung (20) an einem Pressengestell (12) geführten, zweckmäßig mit einer Pressenplatte verbundenen Stößel (22) und einem Kniehebeltrieb (16), der je einen gelenkig an den Stößel (22) angeschlossenen (36) und einen an einem Widerlager 38 angelenkten (34) Kniehebel auf­ weist, wobei die Kniehebel (34, 36) über ein mit einem Antriebsmechanismus (14) zusammenwirkendes Kniegelenk (32) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebeltrieb (16) mittels einer an dem Widerlager (38) angreifenden Stellvor­ richtung (18) zur Einstellung der Hublage des Stößels (22) in Hubrichtung (20) bewegbar und ge­ stellfest positionierbar ist.

2. Kniehebelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stellvorrichtung (18) einen Ge­ windetrieb (48) aufweist.

3. Kniehebelpresse nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gewindetrieb (48) eine vorzugs­ weise um eine zur Hubrichtung (20) etwa parallele Achse drehbar und verschiebefest am Pressengestell (12) angeordnete Gewindespindel (50) und eine auf der Gewindespindel (50) geführte, mit dem Wider­ lager (38) des einen Kniehebels (34) gekoppelte Spindelmutter (52) aufweist.

4. Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (18) einen an einem gestellfesten Schwenklager (62) angelenkten, das Widerlager (38) des einen Knie­ hebels (34) und die Spindelmutter (52) tragenden Stellhebel (60) aufweist.

5. Kniehebelpresse nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stellhebel (60) an seinem einen Ende am Schwenklager (62) und an seinem anderen Ende an der Spindelmutter (52) mit zur Kniegelenk­ achse jeweils paralleler Achse angelenkt ist und daß das Widerlager (38) im Bereich zwischen Schwenk­ lager (62) und Spindelmutter (52), vorzugsweise näher beim Schwenklager (62) als bei der Spindel­ mutter (52) auf dem Stellhebel (60) angeordnet ist.

6. Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (50) um eine zur Schwenklagerachse parallele Gelenkachse schwenkbar am Pressengestell (12) angeordnet ist.

7. Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellhebel (60) etwa senkrecht zur Hubrichtung (20) ausgerichtet ist.

8. Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (50) und die Spindelmutter (52) ein selbsthemmendes Fein­ gewinde aufweisen.

9. Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus (14) einen vorzugsweise mittels eines Getriebemo­ tors angetriebenen Exzentertrieb (28) oder Kurbel­ trieb aufweist.

10. Kniehebelpresse nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Getriebemotor (26) eine Brems­ kupplung (24) aufweist.

11. Kniehebelpresse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter- oder Kurbeltrieb (28) eine am Kniegelenk (32) angelenkte längenver­ stellbare Koppelstange (30) aufweist.

12. Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressenplatte (46) eine Säulenführung mit vier Kugelumlaufhülsen (44) aufweist.

13. Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (38, 40, 32, 42) der Kniehebel (34, 36) und des Antriebsmechanis­ mus (14) jeweils ein Wälzlager aufweisen.

14. Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (50) über einen Zahnriementrieb (18) von Hand (68) oder motorisch antreibbar ist.