DE4130811C2 - Presse mit verstellbarem Hub - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse mit verstellbarem Hub gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine Presse gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist im DE- GM 81 27 545 dargestellt und beschrieben. Dabei geht es um die Verstellung des Stößelhubes bei Doppelständerpressen mit zwei auf Exzenterbuchsen einer Exzenterwelle hintereinander angeordneten Pleueln, wobei die einzelne Exzenterbuchse über Kupplungen mit der Exzenterwelle lösbar verbunden ist.

Das DE-GM 84 07 274 zeigt und beschreibt eine Vorrichtung zum Verändern des Stößelhubes an einer Exzenterpresse. Dabei ist ein Verbindungsstift vorgesehen, der in eine Ausnehmung einer Verriegelungsplatte einzugreifen vermag.

Die US-PS 4 785 732 beschreibt eine andere Möglichkeit des Veränderns des Hubes. Eine Scheibe und mit ihr die Exzenterbuchse sind mittels eines Bolzens, der im Maschinenrahmen radial zur Scheibe verschiebbar ist, arretierbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubverstellung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 in besonderer Weise fortzuentwickeln.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Hierbei werden die Verriegelungsplatte (32) sowie die Platte (40) durch hydraulische Druckkraft während des Normalbetriebes ständig zusammengedrückt gehalten, so daß der Reibschluß maximiert und die formschlüssige Beanspruchung der Keile minimiert werden, was insbesondere mit der Ölschmierung der in Eingriff stehenden Teile eine auf Dauer leichte Verstellbarkeit ermöglichen soll.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 ist eine Front-Schnittansicht des Antriebsmechanismus der Presse mit variablem Hub im Arbeits-Betrieb;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Gegenstand von Fig. 1;

Fig. 3 ist eine vergrößerte, fragmentarische Front- Schnittansicht des Mechanismus mit variablem Hub im ausgeschalteten Zustand, wobei sich der Exzenter im oberen Totpunkt befindet;

Fig. 4 ist eine fragmentarische Draufsicht auf den Gegenstand von Fig. 3;

Fig. 5 ist eine vergrößerte fragmentarische Front- Schnittansicht des Mechanismus mit variablem Hub im Arbeits-Betrieb, wobei der Exzenter vom oberen Totpunkt um 180° verdreht ist;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht vor der Verriegelungsplatte gemäß der Schnittlinie 6-6 in Fig. 1;

Fig. 7 ist eine Schnittansicht der auf der Exzenterwelle drehfesten Platte gemäß der Schnittlinie 7-7 in Fig. 1.

Aus den Fig. 1 und 2 erkennt man die obere Hälfte einer Presse, z. B. einer Stempelpresse 8 und insbesondere eine Ausführungsform des Pressen-Antriebsmechanismus 10 für variablen Hub. Man beachte, daß die linke und die rechte Hälfte der Fig. 1 und 2 Spiegelbilder darstellen.

Deswegen beziehen sich Beschreibungen und Bezugszeichen auf die beiden Seiten. Der Mechanismus 10 umfaßt einen Rahmen 12 mit darauf befindlichen Buchsen 14 und 15 auf beiden Enden, die eine Exzenterwelle 16 mit Exzenter lagern. Radial auf jedem Exzenterteil 18 angeordnet, befindet sich eine exzentrische Buchse 20, die in axialer Richtung entlang der Exzenterwelle 16 begrenzt verschiebbar ist und eine Umfangsfläche 20a aufweist, die zu ihrer inneren Fläche 20b exzentrisch angeordnet ist. Die exzentrische Buchse 20 weist in ihrer Bohrung 21 eine hier nicht dargestellte Ölnut auf. Sie besteht am besten aus Messing, wenn auch jegliches andere Material verwendbar ist. Radial auf der exzentrischen Buchse 20 befindet sich die Bohrung 23 einer Pleuelstange 22, die mittels eines Schaftteiles 24 und eines Kurbelzapfens 26 mit einem Verbindungsschlitten 28 fest verbunden ist. Die Pleuelstange 22 weist Verriegelungsstifte 30 und 31 auf.

Neben der exzentrischen Buchse 20 befindet sich auf dem Exzenter 18 eine Verriegelungsplatte 32, die mit der Exzenterbuchse 20 mittels Schrauben 34 und eines Keiles 34a fest verbunden ist. Die Verriegelungsplatte 32 ist also ebenfalls relativ zur Exzenterwelle 16 axial verschiebbar. Aus Fig. 6 erkennt man ein bogenförmig angeordnetes Muster von Schrauben 34. Die Verriegelungsplatte 32 hat zwei Radialnuten 35 und 36 zur Aufnahme und zum Erfassen von Verriegelungskeilen 37 und 38, die mittels Schrauben 39 an der Platte 40 befestigt sind.

Aus Fig. 7 erkennt man, daß die Platte 40 radial auf der Exzenterwelle 16 angeordnet und mit dieser fest verbunden ist und sich neben der Verriegelungsplatte 32 befindet (siehe Fig. 1). Aus Fig. 7 erkennt man weiterhin, daß die Platte 40 aus einer oberen Hälfte 42 und einer unteren Hälfte 43 besteht, die durch Klemmplattenschrauben 44 und 45 fest miteinander verbunden sind, welche außerdem dazu beitragen, die Klemmplatte an der Exzenterwelle 16 zu befestigen. Die Verriegelungsplatte 32 ist im Arbeitsbetrieb an der Platte 40 mittels der Verriegelungskeile 37 und 38 befestigt, die ihrerseits an der Platte 40 mittels Schrauben 39 befestigt sind. Keil 38 erstreckt sich in eine Aussparung 46 in der Exzenterwelle 16 hinein, um die Klemmplatte 40 hieran zu befestigen. Die Verriegelungskeile 37 und 38 werden durch Ölkanäle 48 und 49 mit Drucköl versorgt (siehe Fig. 7), und zwar durch radiale Exzenterwellen-Ölkanäle 50 und 51, die mit einem axialen Exzenterwellen-Ölkanal 62 in leitender Verbindung stehen. Es besteht grundsätzlich die Gefahr eines Fressens zwischen der Verriegelungsplatte 32 und den Verriegelungskeilen 37 und 38. Durch Zuführen von Öl zu den Verriegelungskeilen 37 und 38 wird ein Druckölfilm aufgebaut, der die Gefahr des Fressens entscheidend verringert.

Radial auf der Exzenterwelle 16 und auf der anderen Seite der exzentrischen Buchse 20 befindet sich ferner ein Zylinder 54 einer Kolben-Zylindereinheit - siehe Fig. 5, der sich axial auf der Exzenterwelle 16 bewegt, und zwar in Abhängigkeit von der Zufuhr und der Abgabe von Drucköl zu und aus einer Öltasche 56. Diese ist geformt von und zwischen dem Zylinder 54 und einer Basisplatte 58, welche auf der Exzenterwelle 16 durch eine keilartige Reibschlußvorrichtung 60 befestigt.

Um der Öltasche 56 Drucköl zuzuführen, hat die Exzenterwelle 16 einen axialen Ölkanal 62, der mit einem ersten radialen Ölkanal 64 kommuniziert. Während des normalen Pressenbetriebes ist die Öltasche 56 mit Drucköl gefüllt, das eine axial wirkende Kraft erzeugt. Diese drückt den Zylinder 54 gegen die exzentrische Buchse 20 und verschiebt diese damit axial. Da die exzentrische Buchse 20 mit der Verriegelungsplatte 32 fest verbunden ist, bewegt sich auch diese in gleicher Weise axial zur Mitte der Exzenterwelle um die Platte 40, die mit der Exzenterwelle 16 fest verbunden ist, im Sinne eines Verriegelns der Buchse 20 zu erfassen. Die zwischen diesen Platten wirkende Kraft verhindert nicht nur, daß sich die Verriegelungsplatte 32 von den Verriegelungskeilen 37 und 38 löst, sondern sie schafft auch genügend hohe Reibkräfte zwischen den Platten, um das erforderliche Pressenantriebsmoment zu übertragen. Falls die Presse überlastet wird und ein übermäßig hohes Antriebsmoment abverlangt wird, so wird derjenige Anteil des Drehmomentes, der das über Reibschluß zwischen der Verriegelungsplatte 32 und Platte 40 übertragbare Moment überschreitet, durch die Verriegelungskeile 37 und 38 übertragen.

Ein zweiter radialer Ölkanal 66, der mit dem axialen Ölkanal 62 kommuniziert, führt Drucköl zu den Nuten des inneren Durchmessers der exzentrischen Buchse 20 und bildet Druckfilmbedingungen zwischen der exzentrischen Buchse 20 und der Exzenterwelle 16.

In Fig. 2 erkennt man hydraulische Zylinder 70 und 71 mit Stößeln 72 und 73, die radial außerhalb auf dem Zentrallager 76 fest gelagert sind, das sie in Richtung auf die Verriegelungsplatte 32 positioniert. Diesen wird über eine Druckleitung 74 ein hydraulisches Medium zugeleitet. Die Druckzylinder und die Stößel werden dazu verwendet, um die Verriegelungsplatte 32 während der Hubänderung außer Eingriff mit der Platte 40 zu bringen.

Im folgenden soll beschrieben werden, auf welche Weise der Hub durch Verändern der Exzentrizität der Stempelpresse verändert wird. In den Fig. 1 und 2 ist der Mechanismus 10 für den variablen Hub während des Betriebes gezeigt. Die Öltasche 56 ist mit Drucköl gefüllt. Da die Basisplatte 58 an der Exzenterwelle 16 fest montiert ist, wird die resultierende Axialkraft auf den Zylinder 54 übertragen, wobei die Verriegelungsplatte 32 axial in Eingriff mit der Platte 40 gebracht wird, welche an Exzenterwelle 16 fest montiert ist. Die Verriegelungskeile 37 und 38 erfassen die Verriegelungsplatten-Aussparungen 35 und 36, wobei sie die Axialbewegung stoppen und die Verriegelungsplatte 32 sowie die Exzenterbuchse 20 sicher in deren Positionen halten. Die Stößel 72 und 73 werden zurückgefahren und berühren die Verriegelungsplatte 32 nicht.

Soll der Hub verändert werden, so wird Drucköl freigegeben, womit die Öltasche 56 von Öl entleert wird, so daß der Druck zwischen dem Zylinder 54 und der Basisplatte 58 aufgehoben wird. Aus Fig. 4 erkennt man, daß die hydraulischen Zylinder 70 und 71 durch hydraulische Leitungen 74 beaufschlagt werden, welche die Stößel 72 und 73 axial nach außen verbringen und die Verriegelungsplatte 32 ergreifen. Die Stößel 72 und 73 bewegen die Verriegelungsplatte 32 in axialer Richtung, damit diese außer Eingriff der Platte 40 und der Verriegelungskeile 37 und 38 gelangt. Die Verriegelungsstifte 30 und 31 greifen in die Ausnehmungen 78 ein. Also werden die exzentrische Buchse 20 und die Verriegelungsplatte 32 mit der Pleuelstange 22 fest verriegelt.

Sobald dies durchgeführt ist, dreht die Exzenterwelle 16 z. B. im Schleichgang um den gewünschten Winkel, hier um 180° - siehe Fig. 3 -, während die exzentrische Buchse 20 und die Verriegelungsplatte 32 an der Pleuelstange 22 nicht-umlaufend festgehalten werden. Durch Verdrehen des Exzenters 18 relativ zur exzentrischen Buchse 20 wird die resultierende Gesamt-Exzentrizität des Systemes und damit der Hub verändert.

Sobald der Umlauf der Exzenterwelle komplett ist, werden die hydraulischen Zylinder 70 und 71 deaktiviert, wodurch die Stößel 72 und 73 von der Verriegelungsplatte 32 freikommen. Um den Mechanismus erneut zu verriegeln, wird Drucköl zur Öltasche 56 eingespeist. Der Flüssigkeitsdruck in der Öltasche 56 erzeugt eine Horizontalkraft, die den Zylinder 54 axial bewegt und auf die exzentrische Buchse 20 und die Verriegelungsplatte 32 einwirkt. Die Verriegelungsplatte 32 löst sich damit von den Verriegelungsstiften 30 und 31, um erneut die Verriegelungskeile 37 und 38 zu erfassen. Die exzentrische Buchse 20 und die Verriegelungsplatte 32 sind nun auf der Exzenterwelle 16 verriegelt und laufen mit dieser um.

Bei der Begrenzung auf zwei Hübe erzeugt eine solche Hubverstellung keine Phasenveränderung, d. h., daß das obere Ende des Hubes dort liegt, wo sich die Exzenterwelle bei 0° befindet, und zwar sowohl bei großem als auch bei kleinem Hub.

Claims (3)

1. Presse mit verstellbarem Hub, deren Exzenter­ welle mit einer den Exzenter umgebenden Exzenterbuchse versehen ist, die dauernd in drehfestem Eingriff mit einer neben ihr und koaxial zum Exzenter angeordneten Verriegelungs­ platte bleibt, die durch an ihr angreifende hydraulische Stellmittel axial verschiebbar ist, wobei die Verriegelungsplatte in ihrer einen Stellung mit einer auf der Exzenterwelle drehfesten Platte in Eingriff steht, in ihrer anderen Stellung außer Eingriff der Platte ist und in Eingriff mit der Pleuelstange, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel aus einem neben dem Exzenter (18) auf der Exzenterwelle (16) angeordneten, im Betriebs­ zustand der Presse dauernd unter Druck stehenden, axial auf die verschiebbare Exzenterbuchse (20) und auf die - an deren anderem Ende mit ihr fest ver­ bundene - Verriegelungsplatte (32) wirksamen ring­ förmigen Kolben-Zylindertrieb (54, 56) und aus mittels Druckmittel betätigbaren Stößeln (72, 73) bestehen, die zu Beginn der Hubver­ stellung vom Pressengestell aus auf die Verriegelungs­ platte (32) in entgegengesetzter Richtung wirksam sind.

2. Presse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verriegelungsplatte (32) und die dreh­ feste Platte (40) auf dem Exzenter (18) ange­ ordnet sind und
daß die Pleuelstange (22) einen Verriegelungs­ stift (30) aufweist, der in eine Nut (78) in der Verriegelungsplatte (32) eingreifen kann.

3. Presse nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der drehfesten Platte (40) in die Ver­ riegelungsplatte (32) eingreifende Verriegelungs­ keile (37, 38) vorgesehen sind und
daß Mittel zum Zuführen von Öl unter Druck zu den Verriegelungskeilen (37, 38) während des normalen Pressenbetriebes vorgesehen sind, um einen Ölfilm zwischen den Berührungsflächen der Verriegelungskeile zu schaffen und damit die Gefahr des Fressens zu verringern.