CN105939796B - 用于摆动补偿运动的浮装式柱架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于冲压和成形技术工具的柱架(20)，该柱架由头板(1)和底板(2)以及位于其间的用于引导导向板(4)且限定导向板(4)的运动方向Z的导向柱(3)组成，其特征在于，以这样一种方式将导向板(4)弹性地安装在导向板侧导向单元(5)上的导向柱(3)上，使得导向板(4)可绕平行于Z方向的轴摆动。

Description

用于摆动补偿运动的浮装式柱架
本发明涉及一种优选用于冲压和成形技术工具的柱架，该柱架由头板、底板组成，且具有如权利要求1所述的特征。
在现有技术中已知存在不同设计的柱架。柱架通常由钢和铝制成。已知钢柱架是在无张力的条件下被退火的，且根据其尺寸以一种平面平行的方式被打磨或细磨的。柱导向架例如是按照DIN或ISO等工作标准而由钢、铸铁或铝制成的，且具有滑导承或球导承。此外，已知存在可根据柱架原理构建的小型冲床、精密刀具钻机和快速更换刀具架。
用于冲压和成形技术工具的柱架通常由头板和底板组成，在其间布置有用于引导导向板且限定导向板的运动方向Z的导向柱。通常以这样一种方式将导向板安装在导向柱的适当支架上，使得导向板可上下移动。一方面可采用滑动轴承 (滑导承)这样的导向类型，另一方面可采用球导承这样的导向类型。
然而，有许多在商业上已知的柱架构建类型。例如，DE-OS 2441000与一种柱架有关，其中导向柱以一种易于拆卸的方式通过单独的紧固装置连接到冲压导向板上，且能够对抗牵引力和压力。
DE 1142148A示出现有技术中的另一柱架，其与用于润滑冲压工具的柱架的导向柱和导向套筒的一种设备有关。该设备涉及一种用于润滑导向柱和导向套筒的溶液，在该溶液中在套筒内通过压力和吸力而使柱在这样的布置下产生浮动的来回运动，由此使润滑剂均匀分布且减少润滑剂的消耗。
然而，柱架的精度及其品质取决于多种因素。很重要的一点在于，提供一种适于引导导向板的方式。不过，除了实际的引导之外，在柱导向架中还应特别注意的是与柱架有关的工作任务。因此，设计的滑动导向套筒不仅必须耐高冲程数和所出现的机械应力，而且必须具有适于特定应用的性质。
因此，尤其在塑料和片材的加工领域中使用一些冲压方法，在这些方法中以这样一种方式通过导向板的一界定的即部分的表面区段而将力局部地施加到导向板内，且导向板最初以某种方式撞击材料的立面，使得力被施加到导向板内，且由此以一种非均匀的方式被施加到支架内。所以，有时也会使导向板夹紧。
此外，一些产品是基于制造公差而被制成的，使得当其与柱架配合工作时必须被支撑。由于所出现的力，这也可导致不希望的结果。如果力不对称地出现在柱架的柱之间，尤其如果同时通过柱架而获得高冲程数，则始终是不利的。
因此，本发明的目的在于克服前文提到的缺点和提供改进的柱架，其中即使在动态加载的情况下，导向板也可适当地对这类机械的和外界的影响做出反应。
该目标是通过使用具有如权利要求1所述特征的柱架而实现的。
本发明的基本构思是在底板与头板之间以浮动的方式安装导向板。这是根据本发明而实现的，其中导向板的导向单元是以弹性的而非刚性的方式被安装的，由此使摆动补偿运动成为可能。因为事实上优选通过弹性支架而将导向板保持和引导在所有导向单元上的导向柱上，所以在受到偏心力时导向板可作浮动补偿运动。除了别的之外，浮动运动的程度或范围取决于根据说明而设置的支架弹性和支承间隙。由于浮动支架而引起的复合运动也可被描述为绕平行于导向板起动方向的轴而进行的摆动运动。
因此，根据本发明，提供了一种用于冲压和成形技术工具的柱架，该柱架由头板和底板组成，在其间优选布置有用于引导导向板且限定导向板的运动方向Z 的导向柱，其中以这样一种方式将导向板弹性地支承在导向柱上的导向板侧导向单元上，使得导向板可绕平行于Z方向的轴进行摆动运动。
在本发明的优选实施方式中，柱架包括用于每个导向柱的导向单元，该单元被支承在弹性支承套筒上的导向板的支承孔中。在导向板中的圆柱形孔被有利地开设在板的转角处，且在所述每个孔中插入导向单元。
有利的是，导向单元包括至少一个由弹性材料制成的弹性支承套筒。
在本发明的一特别有益和有利的实施方式中，弹性材料是弹性塑性材料、弹性体、天然橡胶或可弹性变形的橡胶材料。优选由该材料形成整个支承套筒。然而，在本发明的一可选实施方式中，也可在一合成物中使用几种不同的弹性和/ 或非弹性材料。因此，例如可采用软的内部弹性材料和围绕该支承环的更硬的弹性材料制成一圆柱形支架。作为另一选项，可在其间布置一金属支承环。
然而，对于本发明重要的是，将这样的支架制成可弹性变形的支架。
在本发明的另一优选实施方式中，弹性材料的肖氏硬度为50-90，特别优选为70。根据本发明而可确认的是，通过使用具有该肖氏硬度的材料，可在足够的弹性且足够的硬度和支承稳定性这样的特别好的比例条件下使用材料。
还有利的是，以这样一种方式构建导向单元，使得除弹性支承套筒之外，导向单元还包括围绕导向柱的可沿导向柱上下移动的滑导承或球导承。
还有利的是，通过将支承套筒优选压在和/或附着在其外部护套上的导向套筒之上，将支承套筒紧固在其上的导向套筒的周围。
在本发明的一特别有利的实施方式中，每个导向单元包括具有两个直径为 D1的支承部的一导向套筒，且包括在支承部之间用于紧固支承套筒的加宽外径为D2的一紧固部。这样，在导向套筒外部护套的支承部与紧固部之间的过渡区形成周向阶梯或偏移。支承套筒被有利地紧固在这一具有较大外径的紧固部的周围。
本发明可紧固被可移动地保持在上、下安全盘之间的导向单元，且这些安全盘覆盖至少部分在导向单元上的支承孔。换言之，这意味着，其弹性支架被附于导向套筒外部护套上的导向单元被保持在两个安全盘之间，且该导向单元可以以这样一种方式弹性地移动，使得其有可能相对于导向板(以及相对于通过导向板支承孔的假想中间轴)进行摆动运动。
还有利的是，在导向单元或其外部护套与特定的安全盘之间设置一轴向槽，且该轴向槽的槽宽限定和限制了导向单元的可能摆动运动的轴向支承间隙。
在本发明的另一优选实施方式中，根据说明，在特定的安全盘与弹性支承套筒之间设置一槽，其槽宽表示支承套筒的纵向补偿(向上和向下)。
本发明的其他进一步的有利改进之处的特征参见从属权利要求，详见下文，其中还通过附图对本发明的优选实施方式进行了描述。在这些图中：
图1示出如本发明的一实施方式所述的柱架的侧视图和剖视图；
图2示出导向单元的一示范性实施方式；
图3示出用于图2中导向单元的安全盘的一示范性实施方式；
图4示出一剖视图，其中详细示出通过如图1所示的柱架的导向板的导向单元的剖视图。
图1示出如本发明的一示范性实施方式所述的柱架20的侧视图和剖视图。柱架20由头板1和底板2组成，其间布置有用于引导导向板4的四个导向柱3。导向柱3限定导向板4的运动方向Z，其中以这样一种方式将在导向板侧导向单元5(详见下文对图4 的描述)上的导向板4弹性地安装在导向柱3上，使得导向板4可绕平行于Z方向的轴(优选为中心轴)进行摆动运动。这意味着，导向板4的平面(同样以及导向板4)-该平面由底侧4a 和上侧4b设定-可在一平行平面之外的平面位置进行适当的倾斜和摆动运动。倾角的大小是导向单元5的各种因素选项的函数，这些因素例如包括弹性模量、径向槽的形成和轴向槽的形成、以及单元高度等。
如从图1和图4中可看出，四个导向单元5被支承在弹性支承套筒7 上的导向板4的支承孔6中。支承孔6作为圆柱形孔而被开设在导向板4 的转角处。
导向单元5包括由弹性材料形成的弹性支承套筒7，该套筒是必需的，它使得导向板4可进行上述摆动运动，由此得到一浮动支架。所述弹性材料例如可以是弹性塑性材料、弹性体、天然橡胶或可弹性变形的橡胶材料。适当的弹性材料是这样一种材料，它可被弹性压缩，使得当以倾角α进行摆动运动时，弹性支承套筒7可沿壁厚方向被压缩，且可通过其本身而再次弹性地返回其最初位置。所使用的弹性材料的肖氏硬度优选为50至90，特别优选为70。此外，弹性支承套筒7的壁厚优选约为支承套筒7的外径的3％至7％，更优选约为外径的5％。在本发明的一特别优选的实施方式中，支承套筒的高度为支承套筒7 的外径的60％至80％，更优选约为外径的65％。
除了弹性支承套筒7之外，导向单元5还包括围绕导向柱3的导向套筒 8。通过将支承套筒7优选压在和/或附着在导向套筒8之上，将支承套筒7 紧固在其外部护套上的导向套筒8的周围，以获得如图2所示的导向单元。
以这样一种方式构建导向单元，使得导向套筒具有两个直径为D1的支承部8a、8c以及位于其间且具有更大的即加宽的外径D2的用于紧固支承套筒 7的紧固部8b，由此在支承部8a、8c与紧固部8b之间的过渡区得到(上、下)环绕阶梯10(同时参见图4)。这些阶梯被视为上、下限制装置，其考虑到公差，且根据说明而形成如图3中所示安全盘11的槽(参见裕度槽13a)，该槽为此是由环形偏移11b构成的。导向单元的支架在图4 中显而易见。支承套筒7被紧固在紧固部8b的周围。导向单元5被可移动地保持在上、下安全盘11之间的导向板4上、以及在支承圆盘11内的紧固孔11上，且所述安全盘至少部分覆盖支承孔6。在导向单元5的外部护套与安全盘11的面向外部护套的特定侧面之间设有一径向环形槽12。该槽的宽度限定用于导向单元 5的可能摆动运动的支承间隙。
此外，还可认识到的是，在特定的安全盘11与弹性支承套筒7之间通常以这样一种方式设有一槽13，使得可对支承套筒提供纵向补偿。与导向板4的特定上、下侧4a、4b类似的是，被用作安全盘11在Z方向上的限制装置的上、下阶梯10的位置高于在裕度槽13周围的平面偏移。在该示范性实施方式中，紧固部8b的高度大约对应于在安全盘11的紧固部区域中导向板4的厚度。由于安全盘在面向槽的一侧上具有偏移11b，所以在阶梯10与偏移11b 之间存在裕度槽13b。
本发明的构造不局限于先前给出的优选的示范性实施方式，而是包括许多可设想的实施方式变体，在这些变体中甚至使用在基本不同设计的实施方式中提出的解决方案。

Claims (12)

1.一种用于成形技术工具的柱架(20)，该柱架由头板(1)和底板(2)以及位于其间的用于引导导向板(4)且限定所述导向板(4)的运动方向Z的导向柱(3)组成，其特征在于，以这样一种方式将所述导向板(4)弹性地支承在所述导向柱(3)上的导向板侧的导向单元(5)上，使得所述导向板(4)可绕平行于Z方向的轴进行摆动运动。
2.如权利要求1所述的柱架(20)，其特征在于，所述导向单元(5)被支承在弹性支承套筒(7)上的所述导向板(4)的支承孔(6)中。
3.如权利要求2所述的柱架(20)，其特征在于，所述导向单元(5)包括至少一个由弹性材料制成的弹性支承套筒(7)。
4.如权利要求3所述的柱架(20)，其特征在于，所述弹性材料为天然橡胶或复合橡胶材料。
5.如权利要求4所述的柱架(20)，其特征在于，所述弹性材料的肖氏硬度为50至90。
6.如权利要求5所述的柱架(20)，其特征在于，除了弹性支承套筒(7)之外，每个导向单元(5)还包括围绕所述导向柱(3)的导向套筒(8)。
7.如权利要求6所述的柱架(20)，其特征在于，通过将所述弹性支承套筒(7)压在和/或附着在所述导向套筒(8)之上，所述弹性支承套筒(7)紧固在其上的所述导向套筒(8)的周围。
8.如权利要求2-7任一项所述的柱架(20)，其特征在于，所述导向单元包括具有两个直径为D1的支承部(8a,8c)的导向套筒、以及位于两个所述支承部(8a,8c)之间且具有加宽外径D2的用于紧固所述弹性支承套筒(7)的紧固部(8b)，由此在所述支承部(8a,8c)与所述紧固部(8b)之间的过渡区形成周向阶梯(10)。
9.如权利要求8所述的柱架(20)，其特征在于，所述弹性支承套筒(7)被紧固在所述紧固部(8b)的周围。
10.如在前权利要求9所述的柱架(20)，其特征在于，所述导向单元(5)被可移动地保持在上、下安全盘(11)之间的所述导向板(4)上，其中所述安全盘(11)至少部分覆盖所述支承孔(6)。
11.如权利要求10所述的柱架(20)，其特征在于，在所述导向单元(5)与所述安全盘(11)之间设有一径向环形槽(12)，且该径向环形槽的宽度限定用于所述导向单元(5)的可能摆动运动的轴向支承间隙。
12.如权利要求10所述的柱架(20)，其特征在于，在所述安全盘(11)与所述弹性支承套筒(7)之间通常设有一槽(13)，且该槽(13)的宽度构成对所述弹性支承套筒的纵向补偿。
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