Werkzeugmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine Werk zeugmaschine mit hin und her gehendem Teil.
Bekannt sind Werkzeugmaschinen, deren hin und her gehende Teile mittels Kurbeltrieb bei gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit des Kurbelantriebsrades angetrieben werden und daher eine in erster Näherung sinusför- mig beschleunigte und verzögerte Bewegung ausführen, so dass Beschleunigung oder Ver zögerung an jeder Stelle des Hubes beim Hin gang denselben Betrag mit umgekehrten Vor zeichen aufweisen wie beim Rückgang.
Die Erfindung besteht darin, dass in die Antriebsvorrichtung für den hin und her gehenden Teil ein Getriebe mit unrunden Rä dern eingeschaltet ist. Mittels eines solchen Getriebes kann eine schnellere und eine lang samere Bewegungsphase innerhalb einer Bewe gungsperiode erreicht werden, so dass also z. B. der Vorschub kürzer andauert als der Rücklauf des hin und her zu schiebenden Teils.
In der Zeichnung ist von einem Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung ein Getriebe mit unrundem Zahnradpaar dargestellt, wobei die Zahnräder elliptische Form aufweisen.
Fig.1 zeigt schematisch einen Kurbeltrieb mit zwei elliptischen Rädern, für die Hin- und Herbewegung einer Vorschubeinrichtung einer Werkzeugmaschine.
Fig. 2 ist ein Weg-Zeit-Diagramm des hin und her beweglichen Teils. Zwei Räder C und D haben gleichen ellip tischen Umfang und sind bei A und B jeweils im einen Brennpunkt ihrer Umfangsellipse ge lagert. Die Kreise E und F mit den Halbmes sern der grossen Halbachsen der Ellipsen sind zum Vergleich dünn eingezeichnet. Beim An triebsrad C des Getriebes sind die Sektoren 1 bis 12 des um den. der Drehachse des Rades entsprechenden Punkt A beschriebenen Krei ses G eingezeichnet für konstante Winkelge- schwindigkeit des Rades in Richtung des Pfeils N.
Die Bogenstrecken zwischen den Zahlen 1 bis 12 des Antriebsrades C sind gleich den Bogenstrecken 1 bis 12 des getriebenen Rades D. Der je Sekunde abrollende Bogen beider Räder ändert sich während einer Um drehung der Räder. Bei Vergleich des Krei ses H um den der Drehachse des getriebenen Rades D entsprechenden Punkt B mit dem Kreis G sieht man, dass die Winkelgeschwin- digkeit des Rades D und damit diejenige des Befestigungspunktes P der Schubstange R auf Rad D nicht konstant ist.
In Fig. 1 sind links die Hubwege. des hin und her gehenden Teils der Maschine gezeichnet, die zu einem Um lauf des Rades D in Richtung des Pfeils M gehören. Während eines Umlaufes läuft der Anlenkpunkt P der Schubstange am Rad D auf dem Kurbelkreis K, von 12' ausgehend, einmal in Richtung des Pfeils 31 um;
dabei bewegt sich Punkt Q (in Fig.1 links), bei dem die Schubstange an dem der übersichtlielkeit halber nicht gezeichneten hin und her gehen- den Teil angelenkt ist, von 12" (in Fig.1 links) ausgehend nach rechts in Richtung des Pfeils Z7 bis zum Umkehrpunkt V, von hier in Richtung des Pfeils W bis zum zweiten Um kehrpunkt X und wieder zurück nach 12". Der gesamte Hub ist mit L bezeichnet. An den Zeitmarken 1" bis 12" sieht man, dass Vor- und Rücklauf verschieden lang .dauern.
Bei den bekannten Maschinen ist die Wegzeitkurve eines hin und her gehenden Teils durch Kurve S darstellbar, wobei auf der Abszisse die Zeit, auf der Ordinate der Hub aufgetragen ist; mit den elliptischen Rädern C und D im Kur belgetriebe erhält man dagegen Kurve T (siehe Fig. 2).
Wenn die Drehachsen der beiden Räder nicht in einem Brennpunkt der Ellipsen, aber irgendwo auf den Halbachsen der Ellipsen liegen, können sehr verschiedene Wegzeitkur ven des hin und her gehenden Teils erhalten werden; z. B. wird erreicht, dass die Kurve T noch mehr als in Fig. 2 gezeichnet von Kurve S abweicht, wenn die Drehachsen statt bei A und Bin Fig.1 beide weiter unten ausserhalb des Brennpunktes angenommen werden. Dabei ist gegebenenfalls dafür zu sorgen, dass die Räder in Eingriff bleiben.
Das beschriebene Getriebe kann z. B. in die Antriebsvorrichtung der Vorschubeinrichtung einer Presse oder einer Stanze eingebaut sein. Wenn bei dieser Anordnung die schnellere Phase für das Heranführen von Bandmaterial zur Presse benutzt wird, so steht, da dann das Bandmaterial in Bewegungsrichtung des Stem pels näher an diesem herangebracht werden kann, für den normal angetriebenen Stempel der Presse bei dessen Niedergang mehr Zeit zum Einwirken auf das unter ihm liegende Band material zur Verfügung als bisher, indem er früher mit dem zu 'bearbeitenden Material in Berührung kommt, d. h. zu tieferem Ziehen be nutzt werden kann als bei den Pressen oder Stanzen mit üblichem Antrieb der Vorschubein richtung. Es kann auch z.
B. der Stössel einer Ziehpresse oder Stanze mittels des Getriebes mit unranden Rädern angetrieben sein und wird-dabei die schnellere Bewegungsphase für den Niedergang des Stössels gewählt, so hat der Stössel, wenn er das Werkstück erfasst, eine grössere Geschwindigkeit als bei Antrieb mittels gleichförmig umlaufender Kurbelräder. Er wird dabei im letzten Teil seines Hubes stärker verzögert; auf das Werkstück werden demnach grössere Kräfte ausgeübt.
Es kann auch -z. B. bei Ziehpressen mit Stössel und Blechhalter in die Antriebsvorrichtung des Blechhalters das Getriebe mit unrunden Rä dern eingeschaltet sein und entweder für das Niedergehen des Blechhalters die schnellere Phase und für das Hochgehen des Blech halters die langsamere Phase der Bewegungs periode vorgesehen sein oder umgekehrt, je nachdem, welche Bewegungsverhältnisse am zweckmässigsten sind.
Anstatt bei einer Vorschubeinrichtung in den Vorlauf des hin und her gehenden Teils die schnellere Phase zu legen, kann es auch zweckmässig sein, die umgekehrte Anordnung zu treffen, nämlich den Vorlauf in die lang samere und den Rücklauf in die schnellere Phase zu verlegen. Sinngemäss gilt dies auch für das Beispiel des Stösselantriebes einer Presse; man kann für das Niedergehen des Stössels die langsamere und für das Hochgehen die schnellere Phase wählen. Ferner können bei Ziehpressen mit Blechhalter und Stössel sowohl der Stössel als auch der Blechhalter von einem Getriebe mit unrunden Rädern an getrieben sein.
Machine tool. The invention relates to a machine tool machine with a reciprocating part.
Machine tools are known whose reciprocating parts are driven by means of a crank mechanism at a constant angular speed of the crank drive wheel and therefore execute a sinusoidal accelerated and decelerated movement in a first approximation, so that acceleration or deceleration is the same at every point of the stroke when going there show with opposite signs as with the decline.
The invention consists in that in the drive device for the reciprocating part, a gear with non-round wheels is turned on. By means of such a transmission, a faster and a slower movement phase can be achieved within a movement period, so that z. B. the feed lasts shorter than the return of the back and forth to be pushed part.
In the drawing, a transmission with an out-of-round gear pair is shown by an Ausfüh approximately example of the invention, the gears having an elliptical shape.
1 shows schematically a crank drive with two elliptical wheels for the reciprocating movement of a feed device of a machine tool.
Fig. 2 is a displacement-time diagram of the reciprocating part. Two wheels C and D have the same elliptical circumference and are superimposed at A and B each in a focal point of their circumferential ellipse. The circles E and F with the semis of the major semiaxes of the ellipses are drawn in thinly for comparison. When to drive wheel C of the transmission, the sectors 1 to 12 of the. The circle G described on the axis of rotation of the wheel corresponding to point A, drawn for constant angular speed of the wheel in the direction of the arrow N.
The arc sections between the numbers 1 to 12 of the drive wheel C are equal to the arc sections 1 to 12 of the driven wheel D. The per second rolling arc of both wheels changes during a rotation of the wheels. When comparing the circle H around the point B corresponding to the axis of rotation of the driven wheel D with the circle G, one can see that the angular speed of the wheel D and thus that of the attachment point P of the push rod R on wheel D is not constant.
In Fig. 1, the lifting paths are on the left. of the reciprocating part of the machine drawn, which belong to an order of the wheel D in the direction of arrow M. During one revolution, the articulation point P of the push rod on the wheel D on the crank circle K, starting from 12 ', revolves once in the direction of the arrow 31;
point Q (left in FIG. 1), at which the push rod is articulated to the reciprocating part not shown for the sake of clarity, moves from 12 "(left in FIG. 1) to the right in the direction of the Arrow Z7 to reversal point V, from here in the direction of arrow W to the second reversal point X and back to 12 ". The entire stroke is labeled L. At the time stamps 1 "to 12" you can see that the forward and reverse take different lengths.
In the known machines, the travel time curve of a reciprocating part can be represented by curve S, the time being plotted on the abscissa and the stroke on the ordinate; with the elliptical wheels C and D in the cure gear, on the other hand, curve T is obtained (see FIG. 2).
If the axes of rotation of the two wheels are not in a focal point of the ellipses, but lie somewhere on the semi-axes of the ellipses, very different Wegzeitkur ven of the reciprocating part can be obtained; z. B. it is achieved that the curve T deviates from curve S even more than shown in FIG. 2, if the axes of rotation instead of A and B in FIG. 1 are both assumed further below outside of the focal point. It may be necessary to ensure that the wheels remain engaged.
The transmission described can, for. B. be installed in the drive device of the feed device of a press or a punch. If, in this arrangement, the faster phase is used for bringing strip material to the press, then, since the strip material can then be brought closer to this in the direction of movement of the Stem, more time is required for the normally driven punch of the press to act as it goes down material available on the tape below it than before by coming into contact earlier with the material to be processed, d. H. can be used for deeper pulling than with the presses or punching with the usual drive of the feed device. It can also e.g.
B. the ram of a drawing press or punch can be driven by means of the gear with non-circular wheels and if the faster movement phase is selected for the downward movement of the ram, the ram, when it grips the workpiece, has a greater speed than when it is driven by means of uniformly rotating Crank wheels. It is delayed more in the last part of its stroke; Accordingly, greater forces are exerted on the workpiece.
It can also -z. B. in drawing presses with ram and blank holder in the drive device of the blank holder, the gearbox with non-round wheels be turned on and either the faster phase for the fall of the blank holder and the slower phase of the movement period for the rise of the sheet metal holder or vice versa, depending according to which movement conditions are most appropriate.
Instead of placing the faster phase in the advance of the reciprocating part in the case of a feed device, it can also be useful to make the reverse arrangement, namely to move the advance to the slower phase and the return to the faster phase. This also applies analogously to the example of the ram drive of a press; one can choose the slower phase for the lowering of the ram and the faster phase for the rising. Furthermore, in drawing presses with sheet metal holders and ram, both the ram and the sheet metal holder can be driven by a gear with non-circular gears.