Механический пресс с устройством его экстренного торможения

(51)7 30 15/10 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) МЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕСС С УСТРОЙСТВОМ ЕГО ЭКСТРЕННОГО ТОРМОЖЕНИЯ(57) Настоящее изобретение относится к механическому прессу с устройством его экстренного торможения. Устройство содержит несущую раму, ползун,маховик и малое зубчатое колесо, соединенные по средством шкива и приводного ремня с приводным электродвигателем и смонтированные на оси вращения, согласно изобретению, установленной гори зонтально по отношению к несущей раме, и большое зубчатое колесо, смонтированное на коленчатом валу, который установлен под осью вращения,причем малое зубчатое колесо и большое зубчатое колесо находятся в зацеплении друг с другом так,чтобы большое зубчатое колесо вращалось с силой вращения, передаваемой маховиком, и заставляло ползун подниматься и опускаться, при этом указанное устройство снабжено круговой направляющей,установленной на коленчатом валу и имеющей фрикционную тормозную накладку, зубчатое колесо с радиальными зубьями и сужающуюся канавку,образованную на боковой поверхности в центральной части круговой направляющей диск сцепления,имеющий зубчатое колесо с радиальными зубьями,соответствующее зубчатому колесу с радиальными зубьями, неподвижно закрепленный на большом зубчатом колесе, и механизм переключения, который может иметь вилкообразную деталь, установленную на указанной круговой направляющей, тягу рычажной передачи и цилиндр, обеспечивающий смещение тяги рычажной передачи. 12592 Настоящее изобретение относится к механическому прессу и, в частности, к прессу, снабженному устройством для его экстренного торможения, предотвращающего несчастные случаи в течение работы пресса, путем обеспечения возможности мгновенной остановки работы пресса. Механический пресс, как правило, представляет собой опасную машину, которая, будучи применяемой в промышленности, приводит иногда к несчастным случаям. Даже несмотря на то, что в настоящее время число несчастных случаев в промышленное уменьшается, число несчастных случаев, связанных с работой на механических прессах, не уменьшается, и по этой причине требуется принятие контрмер для решения этой проблемы. Кроме того, поскольку механические прессы чаще всего имеют предохранительную муфту со срезным штифтом, даже в том случае, если палец оператора из-за небрежности оператора попадет в прессформу, то работа обычного механического пресса не может быть остановлена мгновенно. Как хорошо известно, в механическом прессе, содержащем пневматическую муфту, дающую возможность механическому прессу останавливаться мгновенно в опасных ситуациях, для предотвращения несчастного случая используют датчик, например, прерыватель луча инфракрасного излучения. Однако высокая стоимость такого механического пресса создает трудности в приобретении такого оборудования компаниями, занятыми мелкосерийным производством. Кроме того, базовая конструкция пневматической муфты настолько сложна, что при переходе на пневматическую муфту требуется модернизация многих деталей. Помимо высокой стоимости пневматической муфты, ее установка на стандартную модель механического пресса должна осуществляться высококвалифицированными специалистами. По этой причине, вследствие финансовых потерь, связанных с простоем оборудования в процессе его модернизации, и высокой стоимости модернизации еще находят применение обычные механические прессы и допускается опасность несчастных случаев. Известен механический пресс (штамп), содержащий несущую раму, привод, рычажношарнирную передаточную систему, карданные подвески звеньев системы, кулачковый вал, а также устройство экстренного торможения пресса (патент 2090291, 1997). Хотя в данном механизме и обеспечивается экстренное торможение, но его конструктивно-силовая схема довольно специфична,сложна и не может быть очевидным образом применена к целому ряду прессов традиционной схемы. Ближайшим аналогом изобретения является механический пресс, содержащий несущую раму, маховик и малое зубчатое колесо, соединенные посредством шкива и приводного ремня с приводным электродвигателем и смонтированное на оси вращения, ползун, коленчатый вал и большое зубчатое колесо (Щеглов В.Ф. и др. Кузнечно-прессовые машины. М. Машиностроение, 1979, с. 199, рис. 4, 5). 2 Недостатком данного пресса является отсутствие в нем специального устройства для экстренного торможения. Устройство, соответствующее настоящему изобретению, разработано для устранения указанного недостатка и решения вышеописанных проблем. Задачей настоящего изобретения является снабжение механического пресса устройством для его экстренного торможения так, чтобы, используя тормозную систему, расположенную на коленчатом валу пресса, могла бы быть мгновенно заторможена работа ползуна с предотвращением, благодаря этому, несчастных случаев (в которые может попасть оператор) и уменьшением расходов на производство. При этом обеспечивается простая модернизация,а также высокое быстродействие вследствие непосредственного управления, а не через длинную зубчатую (или иную многозвенную) передачу. Для решения вышеуказанной задачи вышеописанный механический пресс выполнен так, что упомянутая ось (3) вращения установлена горизонтально по отношению к несущей раме (2), большое зубчатое колесо (10) смонтировано на коленчатом валу,который установлен под осью (3) вращения, причем малое зубчатое колесо (9) и большое зубчатое колесо (10) находятся в зацеплении друг с другом так,что большое зубчатое колесо (10) получает вращение от маховика (5) и заставляет ползун (12) подниматься и опускаться, при этом пресс снабжен круговой направляющей (19), установленной на коленчатом валу (11) и имеющей фрикционную тормозную накладку (16), зубчатое колесо (18) с радиальными зубьями и сужающуюся канавку (15), образованную на боковой поверхности в центральной части круговой направляющей, при этом предусмотрен диск(22) сцепления, имеющий зубчатое колесо с радиальными зубьями, соответствующее зубчатому колесу (18) с радиальными зубьями, неподвижно закрепленный на большом зубчатом колесе (10), и механизм переключения, дающий возможность круговой направляющей (19) перемещаться в горизонтальном направлении и смонтированный на несущей раме (2). В предпочтительном варианте реализации изобретения в данном прессе механизм переключения имеет вилкообразную деталь (24), установленную на указанной круговой направляющей (19), тягу (26) рычажной передачи и цилиндр (23), который обеспечивает возможность смещения тяги (26) рычажной передачи. Изобретение поясняется чертежами, где фиг. 1 разрез пресса с устройством его экстренного торможения, предназначенного для остановки работы механического пресса и соответствующего настоящему изобретению фиг. 2 - изометрическое изображение основной части устройства, иллюстрирующее принцип торможения, соответствующий настоящему изобретению. Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на сопроводительные чертежи. Как показано на фиг. 1, устройство, соответствующее настоя 12592 щему изобретению, содержит несущую раму 2, закрепленную в вертикальном положении на фундаментной плите 1, ось 3 вращения, смонтированную горизонтально в верхней части несущей рамы 2,маховик 5, предусмотренный со шкивом 7, смонтированным на одной концевой части оси 3 вращения и соединенным с осью вращения (не показано) приводного электродвигателя 6 через шкив 4 и приводной ремень 8. Малое зубчатое колесо 9 смонтировано на другой концевой части оси 3 вращения и находится в зацеплении с большим зубчатым колесом 10, описываемым позднее, так, чтобы крутящий момент передавался от маховика 5 к большому зубчатому колесу 10. Кроме того, коленчатый вал 11, расположенный ниже оси вращения, разделен на две части 11 а, 11,которые имеют, соответственно, круглое и многоугольное сечение. Коленчатый вал 11, 11 смонтирован параллельно оси 3 вращения с помощью подшипника (не показан). Помимо этого, коленчатый вал 11 соединен с кулачком 14, предназначенным для перемещения шатуна 13, который дает возможность подъема ползуна 12. Круговая направляющая 19 расположена на многоугольном сечении коленчатого вала 11. Сужающаяся канавка 15 образована на боковой поверхности в центральной части круговой направляющей 19, фрикционная тормозная накладка 16 прикреплена к одной торцевой поверхности круговой направляющей 19, а на другой торцевой поверхности круговой направляющей 19 посредством соединительного средства, например, болта 17, смонтировано зубчатое колесо 18 с радиальными зубьями. Кроме того, большое зубчатое колесо 10, предусмотренное с диском 22 сцепления, на котором посредством соединительного средства, например,болтом 20, закреплено зубчатое колесо 21 с радиальными зубьями, имеющее конфигурацию, соответствующую конфигурации зубчатого колеса 18 с радиальными зубьями, расположенного на круговой направляющей 19, установлено с возможностью свободного вращения на концевой части одной стороны коленчатого вала 11, как показано на фиг. 2,причем это большое зубчатое колесо находится в зацеплении с малым зубчатым колесом 9. Помимо этого, вилкообразная деталь 24 расположена на круговой направляющей 19, причем указанная вилкообразная деталь 24 перемещается назад(влево) и вперед (вправо) в соответствии с тянущим действием, обеспечиваемым гидравлическим цилиндром 23, смонтированным на верхней части несущей рамы 2. Вилкообразная деталь 24, имеющая форму лошадиной подковы, соединена как одно тело 25 с тягой 26 рычажной передачи и установлена перпендикулярно поршневому штоку 29 цилиндра. Обе концевые части тела 25, одна пара роликов 28 смонтированы посредством вала 27, а ролики 28 имеют сечение кругового конического конуса, наклон образующей которого соответствует наклону наклонной секции канавки 15. Для иллюстрации всех деталей роликовая часть(А, А) показана на фиг. 1 повернутой на 90 градусов. Кроме того, на входе в пресс-форму механического пресса с устройством его экстренного торможения, предназначенного для остановки работы пресса и соответствующего настоящему изобретению, датчик, например, фоторезистор (не показан),смонтирован электрически соединенным с цилиндром 23. Следовательно, в процессе движения подъема ползуна 12 в случае опасных ситуаций, например, при удержании руки оператора по его неосторожности или по другой причине в пресс-форме датчик воспринимает эту ситуацию и заставляет поршневой шток 29 перемещаться в обратном направлении путем приложения к цилиндру 23 управляющей мощности. Для создания давления в цилиндре в качестве рабочей текучей среды может быть использована как жидкость, гак и газ. Ниже приведено описание работы устройства,соответствующего настоящему изобретению. Устройство механического пресса с устройством его экстренного торможения, соответствующее настоящему изобретению, отличается тем, что в том случае, если датчик обнаруживает опасную ситуацию и заставляет работать цилиндр 23, то вилкообразная деталь 24 дает возможность круговой направляющей 19 перемещаться, что искусственно предотвращает вращение большого зубчатого колеса 10 и, следовательно, дает возможность резко прекращать работу ползуна 12, смонтированного на коленчатом валу 11. То есть в том случае, если механический пресс работает, то работает приводной электродвигатель 6 и передает свой крутящий момент маховику 5 через приводной ремень 8, что дает возможность малому зубчатому колесу 9, смонтированному на оси 3 вращения, и большому зубчатому колесу 10, находящемуся в зацеплении с малым зубчатым колесом 9,вращаться в то же самое время. Кроме того, в таких условиях, если цилиндр заставляют перемещать тягу вперед (вправо) путем управления выключателем, например, ножным педальным выключателем, установленным на прессе,то вилкообразная деталь 24 выталкивается тягой 26 рычажной передачи, а круговая направляющая 19 движется в направлении, показанном на фиг. 2 пунктирной линией, то есть в направлении к большому зубчатому колесу 10. В соответствии с этим сила вращения большого зубчатого колеса 10 передается коленчатому валу 11 вследствие того, что радиальные зубцы зубчатых колес 18,21 находятся в зацеплении друг с другом и,таким образом, ползун 12 поднимается и опускается посредством кулачка 14, который дает возможность прессу совершать заданную работу. Кроме того, в процессе работы пресса, если возникает опасная ситуация, например, рука оператора попала в пресс-форму, то, поскольку датчик воспринимает эту ситуацию, к цилиндру 23 прикладывается требуемая управляющая энергия, которая заставляет поршневой шток 29 перемещаться назад. Сле 3 12592 дуя этому движению, вилкообразная деталь 24 выталкивается в направлении несущей рамы 2, которое на фиг. 2 показано сплошной линией, посредством тяги 26 рычажной передачи, которая вызывает разделение радиальных зубцов зубчатых колес 18, 21, и в результате этого разделения сила инерции маховика 5 не может быть передана коленчатому валу 11. Помимо этого, фрикционная тормозная накладка 16,смонтированная на круговой направляющей 19,фиксируется к боковой стенке несущей рамы 2, тормозя вращение коленчатого вала 11. В результате этого вращение круговой направляющей 19 и коленчатого вала может быть быстро остановлено. В соответствии с этим можно быстро остановить подъем ползуна 12. Между тем ролик 28, установленный на вилкообразной детали 24, которая перемещается назад и вперед посредством тяги 26 рычажной передачи,имеет секцию круглой конической конфигурации,причем наклон образующей конуса аналогичен наклону наклонной стенки сужающейся канавки 15 круговой направляющей 19, так что представляется возможным уменьшить минимальное истирание вследствие трения ролика с канавкой 15 в случае перемещения вилкообразной детали 24 назад и вперед. По этой причине вилкообразная деталь 24 может быть смещена плавно без фрикционного сопротивления круговой направляющей 19. Настоящее изобретение может быть реализовано без отклонения от его сущности и объема разными способами. Кроме того, настоящее изобретение не ограничено иллюстрированным и описанным вариантом осуществления. Все модификации вышеописанного варианта осуществления и нижеприведенной формулы изобретения входят в объем настоящего изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 .Механический пресс с устройством его экстренного торможения, содержащий несущую раму(2), маховик (5) и малое зубчатое колесо (9), соединенные посредством шкива и приводного ремня с приводным электродвигателем и смонтированные на оси вращения (3), ползун (12), коленчатый вал и большое зубчатое колесо (10), отличающийся тем,что ось вращения (3) установлена горизонтально по отношению к несущей раме (2), большое зубчатое колесо смонтировано на коленчатом валу, который установлен под осью вращения (3), причем малое зубчатое колесо (9) и большое зубчатое колесо (10) находятся в зацеплении друг с другом так, что большое зубчатое колесо (10) получает вращение от маховика (5) и заставляет ползун (12) подниматься и опускаться, при этом пресс снабжен круговой направляющей (19), установленной на коленчатом валу и имеющей фрикционную тормозную накладку(16), зубчатое колесо (18) с радиальными зубьями и сужающуюся канавку (15), образованную на боковой поверхности в центральной части круговой направляющей (19), при этом предусмотрен диск сцепления (22), имеющий зубчатое колесо с радиальными зубьями, соответствующее зубчатому колесу(18) с радиальными зубьями, неподвижно закрепленный на большом зубчатом колесе (10), и механизм переключения, дающий возможность круговой направляющей (19) перемещаться в горизонтальном направлении и смонтированный на несущей раме(2). 2. Механический пресс по п. 1, отличающийся тем, что механизм переключения имеет вилкообразную деталь (24), установленную на указанной круговой направляющей (19), тягу (26) рычажной передачи и цилиндр (23), который обеспечивает возможность смещения тяги (26) рычажной передачи.