[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pressmaschine, die zur Einstellung einer Hublänge einer durch die Drehung einer Kurbelwelle hin- und herzubewegenden Stösselplatte geeignet ist.
[0002] Als Pressmaschine, die zur Einstellung einer Hublänge einer Stösselplatte geeignet ist, wird eine Pressmaschine vorgeschlagen, welche die Drehung einer Kurbelwelle an eine Stösselplatte überträgt, indem die Drehung durch einen Bewegungswandler (Bewegungstransmissionsvorrichtung) unter Verwendung einer Vielzahl von Hebeln (Verbindungselementen) in eine Pressbewegung umgewandelt wird (z.B. japanische Patent-Offenlegungsschriften Nr. 7-55 399, Nr. 7-132 400 und Nr. 10-109 194).
Bei dieser Pressmaschine wird ein möglicher Längsstreckungs- und Verkürzungsbereich eines Paares von miteinander verbundenen Hebeln zum Abwinkein und Strecken zur Einstellung einer Hublänge einer Stösselplatte durch eine Hubeinstellvorrichtung geändert.
[0003] Weiterhin wird eine Pressmaschine vorgeschlagen, die einen Hubbegrenzeranschlag in Form eines Exzenterringes aufweist, der um einen Exzenterwellenabschnitt einer Kurbelwelle angeordnet ist, und wobei der Exzenterwellenabschnitt und ein Exzenterring durch zwei oder mehr Hebel (Verbindungselemente) an eine Stösselplatte angeschlossen sind (z.B. japanische Patent-Offenlegung Nr. 51-12 150).
In dieser Pressmaschine werden der Exzenterwellenabschnitt und der Exzenterring zur Einstellung der Hublänge der Stösselplatte durch eine Hubeinstellvorrichtung gegeneinander und winkelig um die Achse des Exzenterwellenabschnitts verdreht.
[0004] Da der Bewegungswandler und die Hubeinstellvorrichtung der früheren Pressmaschine jedoch einer Vielzahl von Hebeln bedürfen, wird die Struktur solcher Vorrichtungen, d.h. der Aufbau der Pressmaschine, kompliziert.
[0005] Bei der letztgenannten Pressmaschine ist es notwendig, den Exzenterring ausserhalb des Exzenterwellenabschnitts anzuordnen, damit er winkelig verdrehbar ist, und den Exzenterwellenabschnitt und den Exzenterring in einem bestimmten Winkelstellungsverhältnis zu halten, wodurch die Struktur der Hubeinstellvorrichtung, d.h.
der Aufbau der Pressmaschine, verkompliziert wird.
[0006] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Einstellung einer Hublänge einer Stösselplatte zu ermöglichen und gleichzeitig die Struktur einer Pressmaschine zu vereinfachen.
[0007] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Pressmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Weitere Merkmale sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0008] Die Pressmaschine gemäss der vorliegenden Erfindung überträgt die Drehung einer Kurbelwelle, die um eine sich in einer ersten Richtung erstreckende Achse drehbar an einem Rahmen angeordnet ist, an eine Stösselplatte, die in einer zweiten Richtung hin- und herbewegbar angeordnet ist, welche die erste Richtung schneidet.
[0009] Wenn die Kurbelwelle gedreht wird, wird der erste Hebel winkelig um das zweite Verbindungselement hin- und herbewegt, so dass sich die Seite des ersten Verbindungselementes in der zweiten Richtung hin- und herbewegen kann. Die winkelförmige Auf- und Abbewegung (Schwingung) des ersten Hebels wird durch die zweiten Hebel an die Stösselplatte übertragen, um die Stösselplatte in der zweiten Richtung hin- und herzubewegen.
Ein möglicher Schwingungsbereich der ersten Hebel differiert gemäss der Position in der dritten Richtung des Verbindungspunktes des Rahmens und der ersten Hebel um das zweite Verbindungselement.
[0010] Wenn die Positionen in der dritten Richtung der Verbindungspunkte des Rahmens und der ersten Hebel durch das zweite Verbindungselement durch die Positionseinstellmechanik geändert werden, wird der mögliche Bereich der Schwingung des ersten Hebels entweder grösser oder kleiner.
Da dies den möglichen Auf- und Abbewegungsbereich eines Verbindungsabschnitts beider Hebel in der zweiten Richtung verändert, wird die Hublänge der Stösselplatte verändert.
[0011] Wie oben erwähnt, kann gemäss der vorliegenden Erfindung die Hublänge der Stösselplatte geändert werden, und gleichzeitig beträgt die Anzahl erforderlicher Teile, wie die Anzahl von Hebeln, einige wenige, so dass die Struktur der Pressmaschine einfach wird. So wird die Stösselplatte durch zwei Anordnungen der Hebel hin- und herbewegt, wodurch die Pendelbewegung der Stösselplatte stabil wird.
[0012] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Hebel drehbar an eine Position zwischen dem ersten und zweiten Verbindungselement des ersten Hebels angeschlossen.
Ferner ist der vierte Hebel drehbar an eine Position zwischen dem dritten und vierten Verbindungselement des dritten Hebels angeschlossen. Der zweite und der vierte Hebel sind jeweils an eine erste und eine zweite Stange angeschlossen, die drehbeweglich um die in der ersten Richtung verlaufende Achse an der Stösselplatte vorgesehen sind. Des Weiteren ist der Stössel mit Abstand von der Kurbelwelle in der zweiten Richtung in dem Rahmen platziert.
[0013] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Pressmaschine anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Hierin zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine Vorderansicht im Teilschnitt, die eine Ausführungsform der Pressmaschine gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt;
<tb>Fig. 2<sep>eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig.1.
<tb>Fig. 3<sep>eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig.1;
<tb>Fig. 4<sep>eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig.1;
<tb>Fig. 5<sep>eine Ansicht zur Erläuterung der Hublänge, wenn die Verbindungspunkte der Hebel am Rahmen an den äussersten Endabschnitten platziert sind, wobei (A) zeigt, wenn die Stösselplatte am unteren Totpunkt ist und (B) zeigt, wenn die Stösselplatte am oberen Totpunkt ist;
<tb>Fig. 6<sep>eine Ansicht zur Erläuterung der Hublänge, wenn die Verbindungspunkte der Hebel am Rahmen zur Achsenseite der Hebel hin verschoben sind, wobei (A) einen Zustand zeigt, in dem die Stösselplatte am unteren Totpunkt ist und (B) einen Zustand zeigt, in dem die Stösselplatte am oberen Totpunkt ist; und
<tb>Fig. 7<sep>eine Vorderansicht im Teilschnitt einer anderen Ausführungsform der Pressmaschine gemäss der vorliegenden Erfindung.
[0014] Mit Bezug auf Fig. 1 bis 4 umfasst die Pressmaschine 10 einen Rahmen. Der Rahmen weist einen Fundamentrahmen 12 zur Anordnung einer Pressform, einen oberen Rahmen 14, der auf dem Fundamentrahmen 12 gelagert ist, und Getriebekästen 16 auf, die jeweils auf beiden Seiten des oberen Rahmens 14 in Querrichtung (rechte und linke Seite in Fig. 1) befestigt sind.
[0015] Die Kurbelwelle 18 ist durch Mehrfachlager an den Hauptwellenabschnitten 20 beider Enden in den oberen Rahmen 14 eingebaut und dreht um die in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung verlaufende Achse (in Fig. 1 in Lotrichtung zum Blatt).
Ferner befindet sich zwischen den zwei Hauptwellenabschnitten 20 ein Exzenterwellenabschnitt 22.
[0016] Die Stösselplatte 24 zur Befestigung einer Oberform ist in die unteren Endabschnitte zweier Stössel 26 eingebaut, die sich durch den unteren Endabschnitt des oberen Rahmens 14 erstrecken und wechselweise auf- und abbewegen. Die Bewegung der Stösselplatte 24 wird durch den oberen Rahmen 14 lotrecht in eine Auf- und Abbewegung gesteuert. Die Stösselplatte 24 ist unter der Kurbelwelle 18 platziert, und die beiden Stössel 26 sind unter Einhaltung eines Abstands quer platziert (Querrichtung in Fig.1).
[0017] Die Kurbelwelle 18 erhält Antriebskraft von einer Antriebsquelle (nicht gezeigt), wie z. B. einem Elektromotor an einem Schwungrad 28, das in einen der Hauptwellenabschnitte 20 eingebaut ist, und wird mit konstanter Geschwindigkeit gedreht.
Das Schwungrad 28 ist mit einer Kupplung und einer Bremse versehen. Die Drehbewegung der Kurbelwelle 18 wird durch eine Bewegungstransmissionsvorrichtung oder einen Bewegungswandler in eine Pressbewegung umgewandelt, die an die Stösselplatte 24 übertragen werden soll.
[0018] Der Bewegungswandler beinhaltet ein Zwischenstück 30, das am oberen Endabschnitt über Lager drehbar an den Exzenterwellenabschnitt 22 der Kurbelwelle 18 angeschlossen ist; ein Paar erste Hebel 32, die drehbar miteinander verbunden sind und drehbar an den unteren Endabschnitt des Zwischenstücks 30 angeschlossen sind und in entgegengesetzten Richtungen zueinander verlaufen; ein Paar zweite Hebel 34, die am oberen Endabschnitt einzeln an die ersten Hebel 32 angeschlossen sind und einzeln an die Stössel 26 angeschlossen sind;
und ein Paar Positionseinstellmechaniken 36 zum individuellen Einstellen der Positionen der beiden ersten Hebel 32 in Querrichtung zum oberen Rahmen 14.
[0019] Der untere Endabschnitt des Zwischenstücks 30 und ein Endabschnitt der ersten Hebel 32 sind so in den oberen Rahmen 14 eingebaut, dass sie sich wechselweise auf- und abbewegen, und sind ferner mit dem oberen Rahmen 14 sowie miteinander so verbunden, dass sie sich drehbar bewegen.
Dies wird durch eine Steckvorrichtung oder das Verbindungselement mit einem Paar Gleitschieber 40 realisiert, die so am oberen Rahmen 14 angeordnet sind, dass sie sich auf- und abbewegen, und eine Welle 42, die sich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erstreckt und so die beiden Gleitschieber 40 verbindet.
[0020] Die oberen und unteren Enden jedes zweiten Hebels 34 sind durch die in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung verlaufenden Achsen 44 und 46 jeweils drehbar an einen Zwischenabschnitt in Querrichtung des entsprechenden ersten Hebels 32 und an den oberen Endabschnitt des entsprechenden Stössels 26 angeschlossen.
[0021] Die Gleitschieber 40 sind lotrecht verschiebbar an einem Führungsabschnitt 48 aufgenommen, der vertikal verlaufend an der rechten und linken Seitenwand des oberen Rahmens 14 ausgebildet ist, und die Bewegung ist lotrecht dazu gesteuert.
Als Folge werden auch das untere Ende des Zwischenstücks 30 und der eine Endabschnitt der ersten Hebel 32 so gesteuert, dass sie sich lotrecht bewegen.
[0022] Der andere Endabschnitt jedes ersten Hebels 32 ist drehbar in den oberen Rahmen 14 eingebaut und in Querrichtung durch eine Steckvorrichtung oder ein Verbindungselement verschiebbar, das einen ersten Gleitschieber 50 einschliesst, der in Querrichtung verschiebbar im oberen Rahmen 14 angeordnet ist, und einen zweiten Gleitschieber 52 einschliesst, der in Querrichtung verschiebbar mit dem anderen Endabschnitt des entsprechenden ersten Hebels 32 verbunden ist und am ersten Gleitschieber 50 um die in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist.
[0023] Jeder erste Gleitschieber 50 ist in Querrichtung verschiebbar von einem Führungsabschnitt 54 aufgenommen,
der quer verlaufend im oberen Rahmen 14 ausgebildet ist. Dies steuert die Bewegung der ersten Gleitschieber 50 in Querrichtung, und deren Drehung um die in Querrichtung verlaufende Achse wird verhindert.
[0024] Jeder zweite Gleitschieber 52 ist an den entsprechenden ersten Gleitschieber 50 durch einen Achsenabschnitt drehbar angeschlossen, der sich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erstreckt, und nimmt das andere Ende des entsprechenden ersten Hebels 32 in Querrichtung verschiebbar auf.
Der Achsenabschnitt, der den ersten Gleitschieber 50 und den zweiten Gleitschieber 52 drehbar verbindet, könnte auch nur an einem der Gleitschieber 50 und 52 vorgesehen sein.
[0025] Jede Positionseinstellmechanik 36 ist mit einem Schraubenspindelelement 56, das so in dem ersten Gleitschieber 50 angeordnet ist, dass es sich in Querrichtung erstreckt, einem Drehkörper 58 mit einem Hohlschraubenabschnitt mit darin eingeschraubtem Schraubenspindelelement 56 und einem Zahnrad 60 zum Drehen des Drehkörpers 58 um die quer verlaufende Achse versehen.
[0026] Das Schraubenspindelelement 56 ist so in den zweiten Gleitschieber 52 eingebaut, dass es sich nicht dagegen verschiebt und aus dem Getriebekasten 16 herausragt.
Das Schraubenspindelelement 56 könnte auch am ersten Gleitschieber 50 so montiert sein, dass es sich nicht dagegen verschiebt, oder entweder mit dem ersten Gleitschieber 50 oder dem zweiten Gleitschieber 52 einteilig ausgebildet sein.
[0027] Der Drehkörper 58 ist ein aussen verzahntes Getrieberad, dessen Aussenverzahnung mit dem Zahnrad 60 kämmt, und ist von dem oberen Rahmen 14 und dem Getriebekasten 16 aufgenommen, wobei der Schraubenspindelabschnitt 56 in den Hohlschraubenabschnitt eingeschraubt ist.
Das Zahnrad 60 ist durch den Getriebekasten 16 so abgestützt, dass es den Drehkörper 58 um das Schraubenspindelelement 56 dreht und das Zahnrad 60 mit der Aussenverzahnung des Drehkörpers 58 kämmt.
[0028] Wenn die Kurbelwelle 18 in der Pressmaschine 10 gedreht wird, werden die beiden ersten Hebel 32 winkelig hin- und herbewegt, so dass sich die Seite des Gleitschiebers 50 und der Welle 42 und insbesondere die Achse 44 wechselweise auf- und abbewegen können.
Die winkelförmige Auf- und Abbewegung der beiden ersten Hebel 32 bewegt die zweiten Hebel 34 synchron vertikal hin und her, wodurch die zweiten Hebel 34 wechselweise auf- und abgehen und die Stösselplatte 24 auf- und abbewegen.
[0029] Jede Anordnung der drehbar verbundenen ersten und zweiten Hebel 32, 34 lässt diese gemäss der winkelförmigen Auf- und Abbewegung der beiden ersten Hebel 32 leicht und im Verhältnis zueinander abwinkeln und strecken.
[0030] Die Pressmaschine 10 ist so eingestellt, dass die beiden ersten Hebel 32 linear ausgerichtet sind, wenn der Exzenterwellenabschnitt 22 der Kurbelwelle 18 abwärts platziert ist, wie in Fig. 5(A) und Fig. 6(A) gezeigt, und dass sich die beiden ersten Hebel 32 zueinander abwinkeln und hin- und herschwingen können, wenn der Exzenterwellenabschnitt 22 aufwärts platziert ist, wie in Fig. 5(B) und Fig.
6(B) gezeigt.
[0031] Die Positionen des ersten und des zweiten Gleitschiebers 50 und 52 in Querrichtung bezüglich des Rahmens können durch Drehen des Zahnrads 60 der Positionseinstellmechanik 36 manuell oder elektrisch verstellt werden, um die Gewindestellung des Schraubelementes 56 zum Drehkörper 58 in Querrichtung zu ändern.
[0032] Der Schwingungsbereich (Winkel- und Pendelbewegungsbereich) des ersten Hebels 32 unterscheidet sich gemäss den Positionen des ersten und zweiten Gleitschiebers 50 und 52 in Querrichtung bezüglich des Rahmens, d. h. dem Verbindungspunkt der Gleitschieber 52 und 54 am Rahmen.
[0033] Fig. 5 zeigt einen Zustand, in dem die Gleitschieber 50 und 52 zum äussersten Endabschnitt des ersten Hebels 32 bewegt sind, und Fig. 6 zeigt einen Zustand, in dem die Gleitschieber 50 und 52 zur Achse des ersten Hebels 32 bewegt sind.
Fig. 5(A) und Fig. 6(A) zeigen Zustände, in denen die Stösselplatte 24 zum unteren Totpunkt verschoben ist, und Fig. 5(B) und Fig. 6(B) zeigen Zustände, in denen die Stösselplatte 24 zum oberen Totpunkt verschoben ist.
[0034] Wenn die Kurbelwelle 18 gedreht wird, ist die Hublänge der Stösselplatte 24 im Zustand gemäss Fig. 5, wenn die Gleitschieber 50 und 52 zu den äussersten Endabschnitten der ersten Hebel 32 bewegt sind, S1, aber die Hublänge der Stösselplatte 24 wird im Zustand gemäss Fig. 6, wenn die Gleitschieber 50 und 52 zur Achse der ersten Hebel 32 bewegt sind, S2.
Der Unterschied wird bewirkt, weil sich die Knicklänge der ersten Hebel 32 gemäss den Positionen der Gleitschieber 50 und 52 in Querrichtung ändert.
[0035] Je dichter die Gleitschieber 50 und 52 in der Pressmaschine 10 daher an den äussersten Endabschnitten der ersten Hebel 32 platziert sind, desto länger wird der Hub der ersten Hebel 32. Dies geschieht, weil die Knicklänge der ersten Hebel um so länger wird, je dichter die Gleitschieber 50 und 52 an den äussersten Endabschnitten der ersten Hebel 32 platziert sind.
[0036] Wenn die Positionen der Gleitschieber 50 und 52 in Querrichtung durch die Positionseinstellmechanik 36 geändert werden, wird der Schwingungsbereich der ersten Hebel 32 entweder grösser oder kleiner.
Da dies den Auf- und Abbewegungsbereich der Verbindungspunkte der ersten Hebel 32 am Rahmen in Querrichtung verändert, wird die Hublänge der Stösselplatte 24 verändert.
[0037] Obwohl die Hublänge der Stösselplatte 24 der Pressmaschine 10 variabel und gleichzeitig ist, ist folglich die erforderliche Anzahl von Teilen wie Hebeln im Vergleich zu den herkömmlichen Pressmaschinen klein, so dass der Aufbau der Pressmaschine einfach wird.
[0038] Da die Stösselplatte 24 der Pressmaschine 10 durch zwei Anordnungen der Hebel 32 und 34 hin- und herbewegt wird, wird die Auf- und Abbewegung der Stösselplatte 24 stabil.
Wie in Fig. 7 gezeigt, kann die vorliegende Erfindung jedoch auch auf eine Pressmaschine angewendet werden, welche die Stösselplatte 24 durch ein Paar der Hebel 32 und 34 hin- und hergehen lässt, oder auf eine Pressmaschine, die mit einem Ausgleichsgewicht versehen ist.
[0039] Wenn, wie bei der Pressmaschine 10, die beiden ersten Hebel 32 so eingestellt sind, dass sie sich linear ausrichten, wenn die Exzenterwelle 22 der Kurbelwelle 18 herunterkommt, richten sich die beiden ersten Hebel 32 linear aus, wenn die Stösselplatte 24 am unteren Totpunkt platziert wird, so dass die Kraft der Pressmaschine wirksam auf ein Werkstück ausgeübt werden kann.
[0040] Die erfindungsgemässe Pressmaschine kann jedoch auch so eingestellt sein, dass die beiden ersten Hebel sich immer linear ausrichten, wenn der Exzenterwellenabschnitt 22 der Kurbelwelle 18 nicht abwärts angeordnet ist,
beispielsweise wenn der Exzenterwellenabschnitt 22 aufwärts und in einer Zwischenstellung lotrecht angeordnet ist.
[0041] Anstatt eine Aussenverzahnung am Drehkörper 58 zu verwenden, können andere flache Drehkörper, wie z.B. eine Innenverzahnung, eine Ratsche, ein Kettenrad, eine Synchronscheibe etc., verwendet werden. Ferner kann statt des Schraubelementes 56 und des Drehkörpers 58 eine Positionseinstellmechanik mit anderen Elementen, wie z.B. ein Schneckenrad, ein Schneckengewinde, ein Zahnritzel, eine Ratsche, eine Kette, eine Synchronscheibe, ein Taktriemen etc., verwendet werden.
[0042] Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann beispielsweise auch auf andere Arten von Pressmaschinen angewendet werden, bei denen die Bewegungsrichtung einer Stösselplatte horizontal, diagonal etc. ist.
Daher kann die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise im Rahmen des Anspruches 2 modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.