AT501482B1

AT501482B1 - Vorrichtung zum intermittierenden antreiben einer spindel für eine werkstückhalterung, insbesondere einer schmiedemaschine

Info

Publication number: AT501482B1
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: DE502005000171D1; EP1600228B1; ATE344703T1; US20050272543A1; US7678001B2; AT501482A1; AT501482B8; EP1600228A1; ES2276385T3

Description

2 AT 501 482 B1

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 Abtriebrad geführten Zugmittel, mit einem kontinuierlichen Drehantrieb für das Antriebrad und mit einem Drehschwingungen ausführenden 5 Überlagerungsantrieb.

Beim Rundschmieden wird das über einen Spannkopf gehaltene und mit Hilfe einer Spindel angetriebene Werkstück während des Eingriffs der Schmiedewerkzeuge gegen ein Mitdrehen mit der Spindel durch die Schmiedewerkzeuge festgehalten, was zu einer Torsionsbelastung io 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 15 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 20 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 die Anordnung des Federspeichers in axialer Verlängerung der Schnecke des Schneckengetriebes den Zugang zu den Federelementen des Feder-25 speichere, 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 Antrei-30 ben einer Spindel für eine Werkstückhalterung, insbesondere einer Schmiedemaschine, der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß der Konstruktionsaufwand verringert und die Anpassung des drehschwingenden Überlagerungsantriebes an die jeweiligen Anforderungen erleichtert werden kann. 35 Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Überlagerungsantrieb einen um die Achse des Abtriebrades drehschwingend verlagerbaren 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 Zugmittelgetriebe zu einer 40 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 Zugmitteltrume 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 45 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 Überlagerungsantriebes Dreh-50 Schwingungen überlagert werden, die zu einem intermittierenden Antrieb des Abtriebrades führen. Die für den intermittierenden Antrieb des Abtriebrades erforderliche Drehschwingung des Trägers um die Achse des Abtriebrades kann in unterschiedlicher Weise den jeweiligen Anforderungen entsprechend erreicht werden, so daß sich vorteilhafte Anpassungsmöglichkeiten eröffnen. 55 3 AT 501 482 B1

Sind die Umlenkrollen in einer Mittelstellung des Trägers symmetrisch zu einer gemeinsamen Axialebene des Antrieb- und des Abtriebrades gelagert, so ergeben sich einfache Konstruktionsverhältnisse, weil die Verlängerungen und Verkürzungen der Zugmitteltrume auf den beiden Seiten des Antriebrades aneinander weitgehend angeglichen werden können, was zusätzliche 5 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, io 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 ein-15 schränkenden 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 anzutrei-20 ben, 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 kom-25 men. Besonders vorteilhafte Konstruktionsverhältnisse ergeben sich jedoch, wenn das Zugmittelgetriebe als Zahnriemengetriebe ausgebildet ist, weil mit dem Zahnriemen eine formschlüssige Verbindung zwischen dem An- und dem Abtriebrad ohne besonderen konstruktiven Aufwand erreicht wird. 30 In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum intermittierenden Antreiben einer Spindel für eine Werkstückhalterung in einer vereinfachten Stirnansicht und Fig. 2 diese Vorrichtung in einem Schnitt nach der Linie ll-ll der Fig. 1. 35

Die dargestellte Vorrichtung zum intermittierenden Antreiben einer Spindel 1 für eine Werkstückhalterung, 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 40 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. 45

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 Ausfüh-50 rungsbeispiel 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 Zugmittelgetriebes 7 liegen. Wird der Träger aus der mittleren Stellung verdreht, so wird eines der beiden Zugmitteltrume 14 55 zwischen dem Antriebrad 6 einerseits und den beiden Umlenkrollen 12 anderseits verlängert

Claims

4 AT 501 482 B1 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 5 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. io 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 dargestellten 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 15 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 20 trotz des kontinuierlichen Drehantriebes 5 synchron zu den Schmiedenwerkzeugen intermittierend angetrieben wird. Der drehschwingende Antrieb des Trägers 11 braucht jedoch keineswegs durch einen Federspeicher 16 zu erfolgen. Es können unterschiedliche Schwingungsantriebe eingesetzt werden, 25 wenn nur sichergestellt ist, daß diese Schwingungsantriebe synchron zum Antrieb der Schmiedewerkzeuge gesteuert werden. Patentansprüche: 30 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 Überlagerungsan-35 trieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlagerungsantrieb (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) aufweist.
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) 45 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 so (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.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmit- 5 5 AT 501 482 B1 telgetriebe (7) als Zahnriemengetriebe ausgebildet ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55