AT501482A1

AT501482A1 - Vorrichtung zum intermittierenden antreiben einer spindel für eine werkstückhalterung, insbesondere einer schmiedemaschine

Info

Publication number: AT501482A1
Application number: AT0090504A
Authority: AT
Original assignee: Gfm Beteiligungs & Man Gmbh
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2006-09-15
Also published as: ATE344703T1; AT501482B8; US20050272543A1; US7678001B2; DE502005000171D1; ES2276385T3; EP1600228B1; AT501482B1; EP1600228A1

Description

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(32 916) II

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum intermittierenden Antreiben einer Spindel für eine Werkstückhalterung, insbesondere einer Schmiedemaschine, mit einem Zugmittelgetriebe aus einem endlos um ein Antriebrad und ein Ab-triebrad geführten Zugmittel, mit einem kontinuierlichen Drehantrieb für das An-triebrad und mit einem Drehschwingungen ausführenden Überlagerungsantrieb.

Beim Rundschmieden wird das über einen Spannkopf gehaltene und mit Hilfe einer Spindel angetriebene Werkstück während des Eingriffe der Schmiedewerkzeuge gegen ein Mitdrehen mit der Spindel durch die Schmiedewerkzeuge festgehalten, was zu einer Torsionsbeiastung des Werkstücks führt, wenn nicht ein entsprechend intermittierender Antrieb für die Spindel vorgesehen wird. Zu diesem Zweck ist es bekannt (AT 278 481 B), die Spindel über ein Schneckengetriebe anzutreiben, dessen axial verschiebbar in einer hohlen Antriebswelle gelagerte Schnecke sich axial an einem Federspeicher abstützt. Dem kontinuierlichen Drehantrieb der Schnecke über ein Riemengetriebe kann sich somit ein drehschwingender Antrieb durch das Schneckengetriebe überlagern, wenn die Schnecke axial verlagert wird. Diese axiale Verlagerung tritt beim Festhalten des Werkstückes durch die Schmiedewerkzeuge auf, wobei der dabei gespannte Federspeicher für eine axiale Rückstellbewegung der Schnecke sorgt, sobald das Werkstück durch die Schmiedewerkzeuge wieder freigegeben wird. Bei einer entsprechenden Abstimmung des Resonanzverhaltens des Federspeichers auf das schwingungsfähige Antriebsystem kann somit ein mit dem Antrieb der Schmiedewerkzeuge synchroner, intermittierender Antrieb für die Spindel erreicht werden. Nachteilig bei dieser bekannten Antriebsvorrichtung für die Spindel einer Schmiedemaschine ist jedoch der vergleichsweise große Konstruktionsaufwand. Außerdem beeinträchtigt -2- cc €· © ® © © D © © oc e • e • • o ceo co r © c cec oe e © © © 9 9 9 © C© © « © © 9 9 9C99 9 9 «cro © © © © die Anordnung des Federspeichers in axialer Verlängerung der Schnecke des Schneckengetriebes den Zugang zu den Federelementen des Federspeichers, was die Anpassung der Schwingungsfrequenz des Überlagerungsantriebes an die Schlagfrequenz der Schmiedewerkzeuge durch ein Austauschen der Federelemente des Federspeichers erschwert.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum intermittierenden Antreiben einer Spindel für eine Werkstückhalterung, insbesondere einer Schmiedemaschine, der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß der Konstruktkmsaufwand verringert und die Anpassung des drehschwingenden Überlagerungsantriebes an die jeweiligen Anforderungen erleichtert werden kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Überiagerungsantrieb einen um die Achse des Abtriebrades drehschwingend veriagerbaren Träger und auf dem Träger gelagerte Umlenkrollen für die hinsichtlich des Antriebrades zu-und ablaufenden Zugmitteltrume aufweist.

Da zufolge dieser Maßnahmen der Überlagerungsantrieb mit dem Zugmitteigetriebe zu einer Baueinheit verbunden wird, ergeben sich einfache Konstruktionsverhältnisse. Es ist ja lediglich ein um die Achse des Abtriebrades drehschwingend verlagerbarer Träger mit Umlenkrollen für die hinsichtlich des Antriebrades zu- und ablaufseitigen Zugmitteitrume vorzusehen. Wird nun der Träger um die Achse des Abtriebrades verdreht, so verlängert sich das Zugmitteltrum zwischen dem Antriebrad und der Umlenkrolle auf der einen Seite, während sich das Zugmitteltrum zwischen Antriebrad und Umlenkrolle auf der anderen Seite verkürzt, was einen Ausgleich über das zwischen den beidseitigen Umlenkrollen über das Abtriebrad geführte Zugmitteltrum erfordert, mit dessen Verlagerung eine Drehbewegung des Abtriebrades verbunden ist Durch ein Hin- und Herdrehen des Trägers wird somit das Abtriebrad drehschwingend verlagert so daß dem kontinuierlichen Drehantrieb des Antriebrades mit Hilfe des Übertagerungsantriebes Drehschwingungen überlagert werden, die zu einem intermittierenden Antrieb des Abtriebrades führen. Die für den intermittierenden Antrieb des Abtriebrades erforderliche Drehschwingung

© eec o« e « c * e «c c ccee t> * e o e e · o r-c-c. ffc «o f- r; des Trägers um die Achse des Abtriebrades kann in unterschiedlicher Weise den jeweiligen Anforderungen entsprechend erreicht werden, so daß sich vorteilhafte Anpassungsmöglichkeiten eröffnen.

Sind die Umlenkrollen in einer Mittelstellung des Trägers symmetrisch zu einer gemeinsamen Axialebene des Antrieb- und des Abtriebrades gelagert, so ergeben sich einfache Konstruktionsverhäitnisse, weil die Verlängerungen und Verkürzungen der Zugmitteltrume auf den beiden Seiten des Antriebrades aneinander weitgehend angeglichen werden können, was zusätzliche Spanneinrichtungen für das Zugmittel überflüssig macht

Eine weitere Konstruktionsvereinfachung ergibt sich, wenn das Abtriebrad zwischen die beidseitigen Umlenkrollen ragt und das Zugmitteltrum zwischen den beidseitigen Umlenkrollen über den zwischen die Umlenkrollen ragenden Umfangsabschnitt des Abtriebrades geführt wird. Allerdings verlangt eine solche Zugmittelführung ein Zugmittel, das auf seiner Innenseite mit dem Antriebrad und auf seiner Außenseite mit dem Abtriebrad zusammenwirkt.

Wie bereits ausgeführt wurde, stehen für den drehschwingenden Antrieb des Trägers um die Achse des Abtriebrades unterschiedliche Möglichkeiten offen, zumal der Träger keine einschränkenden Baubedingungen vorgibt. So kann der Träger für die Umlenkrollen in einfacher Weise an einen Federspeicher angelenkt werden, der nach einer Anregung durch ein periodisches Festhalten des über die Spindel angetriebenen Werkstückes den intermittierenden Antrieb für die Spindel durch resonanzbedingte Drehschwingungen des Trägers sicherstellt. Es ist aber auch möglich, den Träger für die Umlenkrollen über einen Schwingungsantrieb anzutreiben, der in Abhängigkeit vom Werkzeugantrieb gesteuert wird, was bei Änderungen im Bereich des Werkzeugantriebes ein sonst erforderliches Anpassen des Federspeichers überflüssig macht.

Als Zugmittel für das Zugmittelgetriebe können Seile, Riemen oder Ketten zum Einsatz kommen. Besonders vorteilhafte Konstruktionsverhältnisse ergeben sich oeee

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CfC PC cp (< c jedoch, wenn das Zugmittelgetriebe als Zahnriemengetriebe ausgebildet ist, weil mit dem Zahnriemen eine formschlQssige Verbindung zwischen dem An- und dem Abtriebrad ohne besonderen konstruktiven Aufwand erreicht wird.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum intermittierenden Antreiben einer Spindel für eine Werkstückhatterung in einer vereinfachten Stimansicht und

Fig. 2 diese Vorrichtung in einem Schnitt nach der Linie ll-ll der Fig. 1.

Die dargestellte Vorrichtung zum intermittierenden Antreiben einer Spindel 1 für eine WerkstQckhalterung, beispielsweise einen Spannkopf für ein Schmiedewerkstück, weist ein Gestell 2 auf, in dem die Spindel 1 über Lager 3 nicht nur drehbar, sondern auch axial verschiebbar gelagert ist. Zum axialen Verstellen der Spindel 1 dient ein Stellzylinder 4. Zur Drehung der Spindel 1 ist ein Drehantrieb 5 vorgesehen, der mit dem Antriebrad 6 eines Zugmittelgetriebes 7 in Antriebsverbindung steht. Das Abtriebrad 8 des Zugmittelgetriebes 7 sitzt auf einer Hohlwelle 9, die beispielsweise als Vielnutwelle zur drehfesten, aber axial verschiebbaren Aufnahme der Spindel 1 ausgebildet ist. Statt der gegenüber dem Drehantrieb 5 axial verstellbaren Spindel 1 könnte die Spindel auch mit dem Drehantrieb 5 axial verlagert werden.

Das Zugmittelgetriebe 7 ist mit einem Überlagerungsantrieb 10 zu einer Baueinheit zusammengefaßt, um die Spindel 1 über das Abtriebrad 8 intermittierend antreiben zu können. Zu diesem Zweck ist auf der Hohlwelle 9 ein Träger 11 für zwei beidseits des Abtriebrades 8 vorgesehene Umlenkrollen 12 vorgesehen, über die das Zugmittel 13 des Zugmittelgetriebes 7, im Ausführungsbeispiel ein Zahnriemen, endlos geführt ist wie dies insbesondere der Fig. 1 entnommen werden kann. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß in einer in der Fig. 1 gezeichneten Mittelstellung des Trägers 11 die beiden Umlenkrollen 12 symmetrisch zu einer gemeinsamen Axialebene durch das Antriebrad 6 und das Abtriebrad 8 des Zugmittelgetrie- 5

I co ο ο CO C 06 66 bes 7 liegen. Wird der Träger aus der mittleren Stellung verdreht, so wird eines der beiden Zugmitteltrume 14 zwischen dem Antriebrad 6 einerseits und den beiden Umlenkrollen 12 anderseits verlängert und das andere verkürzt, was eine Verlagerung des über das Abtriebrad 8 geführten Zugmitteltrums 15 zwischen den Umlenkrollen 12 zum Längenausgleich der Zugmitteltrume 14 und damit eine Drehung des Abtriebrades 8 zur Folge hat. Da diese Drehung des Abtriebrades 8 von der Drehrichtung des Trägers 11 abhängt, kann durch einen drehschwingenden Antrieb des Trägers 11 das Abtriebrad 8 hin- und hergedreht werden, wobei sich dieser drehschwingende Antrieb des Abtriebrades 8 der kontinuierlichen Umlaufbewegung des Zugmittels 13 durch das angetriebene Antriebrad 6 überlagert und den geforderten intermittierenden Antrieb für die Spindel 1 sichert.

Zum drehschwingenden Antrieb des Trägers 11 ist ein Federspeicher 16 vorgesehen, der einerseits am Gestell 2 und anderseits an einem Arm 17 des Trägers 11 angelenkt ist. Dieser Federspeicher 16, der aus der dargesteliten Mittelstellung gemäß der Fig. 1 nach beiden Seiten hin gespannt werden kann, wird beim Festhalten des Schmiedewerkstückes durch die an ihn angreifenden Schmiedewerkzeuge über den Träger 11 gespannt, wenn durch das kontinuierlich angetriebene Zugmittel 13 die Umlenkrollen 12 gegenüber dem mit der Spindel 1 festgehaltenen Abtriebrad 8 um die Achse des Abtriebrades 8 gedreht werden. Die im Federspeicher 16 gespeicherte Energie dient zum Rückdrehen des Trägers 11, während die Spindel 1 durch die Schmiedewerkzeuge freigegeben wird, so daß sich für den Träger 11 ein durch die Schmiedewerkzeuge angeregter, drehschwingender Antrieb mit der Wirkung ergibt, daß die Spindel 1 trotz des kontinuierlichen Drehantriebes 5 synchron zu den Schmiederwerkzeugen intermittierend angetrieben wird.

Der drehschwingende Antrieb des Trägers 11 braucht jedoch keineswegs durch einen Federspeicher 16 zu erfolgen. Es können unterschiedliche Schwingungsantriebe eingesetzt werden, wenn nur sichergestellt ist, daß diese Schwingungsantriebe synchron zum Antrieb der Schmiedewerkzeuge gesteuert werden.

Claims

rtee e co er c e· « · e « · • eee ec· © · © • * ♦ © c ©♦·© v • © © © t> · © ree ec cc t> © fc c « C 0 © · «· » ©e Patentanwälte Dipl.-Ing. Gerhard Hübscher Dipl.-Ing. Helmut HObscher Spittelwiese 7, A-4020 Unz (32 916) II Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum intermittierenden Antreiben einer Spindel für eine Werkstückhalterung, insbesondere einer Schmiedemaschine, mit einem Zugmittelgetriebe aus einem endlos um ein Antriebrad und ein Abtriebrad geführten Zugmittel, mit einem kontinuierlichen Drehantrieb für das Antriebrad und mit einem Drehschwingungen ausführenden Überlagerungsantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertagerungsantrieb (10) einen um die Achse des Abtriebrades (8) drehschwingend verlagerbaren Träger (11) und auf dem Träger (11) gelagerte Umlenkrollen (12) für die hinsichtlich des Antriebrades (6) zu- und ablaufenden Zugmitteltrume (14) aulweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (12) in einer Mittelstellung des Trägers (11) symmetrisch zu einer gemeinsamen Axialebene des Antrieb- und des Abtriebrades (6,8) gelagert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebrad (8) zwischen die beidseitigen Umlenkrollen (12) ragt und daß das Zugmitteltrum (15) zwischen den beidseitigen Umlenkrollen (12) über den zwischen die Umlenkrollen (12) ragenden Umfangsabschnitt des Abtriebrades (8) verläuft.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (11) für die Umlenkrollen (12) an einem Federspeicher (16) abgestützt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger 11 für die Umlenkrollen 12 an einen Schwingungsantrieb angeschlossen ist coe»

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittelgetriebe (7) als Zahnriemengetriebe ausgebildet ist Linz, am 24. Mai 2004 GFM Beteiligungs- und Management GmbH & Co KG durch: