DD230445A3

DD230445A3 - Auswerfer fuer maschinen und werkzeuge

Info

Publication number: DD230445A3
Application number: DD24463682A
Authority: DD
Inventors: Gottfried Rochlitzer; Dietmar Haferkorn; Willi Rudek
Original assignee: Geithainer Emaillierwerk Veb
Priority date: 1982-11-08
Filing date: 1982-11-08
Publication date: 1985-12-04

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Bauelement fuer Maschinen und Werkzeuge zum Auswerfen oder Ausstossen von Werkstuecken. Das Ziel dieser Erfindung ist es, ein Bauelement, einen Auswerfer zu schaffen, mittels dem Werkstuecke unterschiedlicher Hoehe mit nahezu konstanter Ausstosskraft aus der Operationszone des Arbeitsmittels ausgestossen werden koennen, ohne dass zeitaufwendige Umbauten am Arbeitsmittel erforderlich werden. Das wird erfindungsgemaess dadurch geloest, indem der ansonst aus einem Stueck gefertigte Auswerfer geteilt ist und beide Teile zueinander so angeordnet sind, dass der eine Teil des Auswerfers, die Auswerfergrundplatte, durch einen oder mehrere arbeitsmittelinterne Energiespeicher staendig mit einer Kraft beaufschlagt wird und der andere von diesem aufgenommenen, auswechselbaren Teil des Auwerfers, der Auswerferwechselplatte, sich ueber auf die jeweilige Teilhoehe abgestimmten Stuetzelemente nach Erreichen der Operationszone auf zusaetzlich angeordnete, die Ausstosskraft erzeugende Energiespeicher, abstuetzt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist insbesondere überall dort zu sehen, wo es gilt, Teile gleicher Form aber mit unterschiedlicher Länge bzw. Höhe aus den jeweiligen zur Durchführung eines Verfahrens erforderlichen Maschinen und Werkzeugen zu entfernen, vorzugsweise aus Maschinen und Werkzeugen zur Durchführung von Verfahren der Massiv- und Blechumformung sowie Trennverfahren. Die Erfindung ist ebenfalls geeignet zum Auswerfen bzw. Ausstoßen von Teilen unterschiedlicher Länge bzw. Höhe aus Maschinen und Werkzeugen zum Fixieren der Lage.

Charakteristik der bekannten Lösung

Zur Fertigung von Erzeugnissen (Werkstücke) besonders im Bereich der Umform- und Trenntechnik ist es üblich, für jedes Erzeugnis eine der Arbeitsoperation entsprechende Maschine, Werkzeug oder Einrichtung bereitzustellen. Nachfolgend wird für die Begriffe Maschine, Einrichtung und Werkzeug der Begriff Arbeitsmittel verwendet.

Die Verfahrensweise ist auch dort üblich, wo Erzeugnisse gefertigt werden, die sich im Wirkungsbereich der Arbeitsoperation nicht unterscheiden, sondern nur in der Teilhöhe bzw. Teillänge, nachfolgend nur noch als Teilhöhe bezeichnet, so z. B.

Kochgeschirre gleichen Durchmessers mit unterschiedlicher Teilhöhe, so daß der jeweiligen Höhe des Kochgeschirres entsprechende Arbeitsmittel erforderlich sind.

Diese Verfahrensweise erfordert z. B. einen hohen Aufwand an Arbeitsmitteln z. B. Werkzeugen, der gleichzeitig einen hohen Kostenaufwand für die Beschaffung der erforderlichen Werkzeuge und für deren Wartung und Instandhaltung bedingt. Hinzu kommen die Bereitstellung der erforderlichen, oftmals nicht unbeträchtlichen Lagerflächen für die Vielzahl der erforderlichen Werkzeuge.

Die Umstellung der Fertigung auf ein anderes Erzeugnis bedingt Verlustzeiten infolge des erforderlichen Wechsels des Arbeitsmittels.

Bei der Fertigung von beispielsweise Kochgeschirren auf Transferstraßen ist es oftmals nicht möglich, auf Grund der konstruktiven und technologischen Konzeption dieser Fertigungslinien, die in den spanlosen Werkzeugmaschinen integrierten Hilfseinrichtungen, wie z. B. Ziehkissen im Maschinentisch oder den Auswerfer im Stößel der Maschine, die ansonsten zur Kompensation unterschiedlicher Teilhöhen geeignet sind, für die jeweilige Arbeitsoperation mit zu nutzen. Jn diesem Fall ist es erforderlich, die z. B. zum Ausheben bzw. Ausstoßen eines Teiles aus dem Werkzeugraum erforderliche Kraft durch im Werkzeug eingebrachte energiespeichernde Elemente, z. B. Federn aus Gummi oder Elastomere bzw. aus Stahldraht und dergleichen aufzubringen.

Prinzipiell ist es möglich, geometrisch gleiche Erzeugnisse, die sich im wesentlichen nur hinsichtlich ihrer Teilhöhe unterscheiden, in z. B. einem Werkzeug zu fertigen.

Diese Verfahrensweise bedingt jedoch ebenfalls hohe Verlustzeiten, die darauf zurückzuführen sind, daß eine Vielzahl von Werkzeugelementen demontiert und durch andere der geänderten Teilhöhe des Erzeugnisses entsprechend angepaßte Werkzeugelemente ersetzt werden muß, um die unterschiedliche Teilhöhe der Werkstücke zu kompensieren.

Dieser Austausch betrifft u.a. besonders die energiespeichernden Elemente, die oftmals im Werkzeug so angeordnet und dimensioniert sind, daß eine Teilmenge dieser Elemente das Ausstoßen des Erzeugnisses aus dem unmittelbaren Wirkungsbereich der Arbeitsoperation und die andere Teilmenge dieser Elemente das Ausheben des gefertigten Werkstückes über eine Auswerferplatte aus dem Werkzeugraum bewirkt.

Dieser erforderliche Austausch von Werkzeug slementen ist jedoch im zusammengebauten Zustand des Werkzeuges kaum durchführbar, weil insbesondere diese Energiespeicher von der Auswerferplatte oftmals verdeckt werden, so daß zeitaufwendige Werkzeugumbauten erforderlich sind oder aber für jedes Werkstück ein spezifisches Werkzeug vorhanden sein

Besonders problematisch und zeitaufwendig ist die Anpassung von Auswerferplatten, die endlagenbegrenzt arbeiten, an variable Teilhöhen, wie es z. B. bei Kalibrierwerkzeugen erforderlich ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, einen Auswerfer für Arbeitsmittel zu schaffen, durch den die genannten Nachteile der bekannten Lösungen beseitigt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Auswerfer für Arbeitsmittel zur Durchführung vorzugsweise translatorischer Verfahren der Massiv- und Blechumformung sowie Trennverfahren zu schaffen, der insbesondere zum Auswerfen bzw. Ausstoßen von Werkstücken unterschiedlicher Teilhöhe aus Arbeitsmitteln geeignet, nicht wie bisher üblich nur für Werkstücke mit einheitlicher Teilhöhe funktionsfähig ist.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, indem der ansonst aus einem Stück gefertigte Auswerfer in einer Ebene quer zur translatorischen Bewegungsrichtung geteilt ist und beide Teile zueinander so angeordnet sind, daß der eine Teil des Auswerfers die Auswerferg rund platte ständig durch einen oder mehrere arbeitsmittelinterne, auf die maximal abzustützende Masse und auf die maximale Höhe des Werkstückes abgestimmte Energiespeicher mit einer Kraft beaufschlagt wird, so daß im Zustand einer fehlenden äquivalenten äußeren Krafteinwirkung dieser Teil des Auswerfers eine vorbestimmte definierte Endlage einnimmt und bei Einwirkung einer äußeren Kraft z.B. aufgebracht durch den Stößel einer Presse, dieser translatorisch über eine mindestens der maximalen Teilhöhe des Werkstückes entsprechenden Wegstrecke ausweichen kann.

Die Endlagenbegrenzung der Auswerfergrundplatte in dem energetischen Zustand ohne äußere Krafteinwirkung kann dadurch gelöst sein, indem z. B. die Auswerfergrundplatte an einem Werkzeugaktivelement (Schnittring, Kalibrierring) oder an einer an der Führung der Auswerfergrundplatte zusätzlich angebrachten Endlagenbegrenzung anschlägt, bzw. daß an der Auswerfergrundplatte zusätzlich Elemente angeordnet sind, die sich in einer definierten Endlage der Auswerfergrundplatte an einer anderen geeigneten Stelle des Arbeitsmittels abstützen. Von diesem ständig mit einem oder mehreren Energiespeichern verbundenen Teil des Auswerfers wird ein weiterer Teil des Auswerfers, die Auswerferwechselplatte, vorzugsweise formschlüssig aufgenommen, der die Kontaktfläche zum Werkstück beinhaltet und mit einem oder meheren Stützelementen versehen ist, die den erstgenannten Teil, des Auswerfers, die Auswerferg rundplatte durchdringen und die sich nach Zurücklegen einer translatorischen Wegstrecke beider Teile des Auswerfers infolge einer äußeren Krafteinwirkung gegen eine der Anzahl der Stützelemente entsprechende Anzahl zusätzlicher arbeitsmittelinterner weg- und energiemäßig auf die zum Ausstoßen des Werkstückes aus der Operationszone eines Werkzeugaktivelementes erforderlichen Parameter abgestimmte Energiespeicher abstützen.

Wenn es die Parameter zum Ausstoßen des Werkstückes aus der Operationszone eines Werkzeugaktivelementes erfordern, ist auch der ständige Kontakt der Stützelemente mit den letztgenannten Energiespeichern realisierbar.

Als Operationszone des Werkzeugaktivelementes ist beispielsweise beim Beschneiden der Randkontur an Kochgeschirren die Schneidzone am Werkzeugaktivelement, dem Schnittring zu verstehen.

Die Abmessungsdifferenzen der unterschiedlichen Teilhöhen des aus dem Arbeitsmittel auszuwerfenden bzw. auszustoßenden Werkstückes werden kompensiert, indem die Länge der an der Auswerferwechsel platte fest angeordneten Stützelemente der jeweiligen Abmessungsdifferenzen zugeordnet sind, und zwar so, daß mit geringer werdender Höhe des Werkstückes die Länge der Stützelemente zunimmt. Dadurch wird eine nahezu konstante Ausstoßkraft für den Bereich der Operationszone unabhängig von der Höhe des Werkstückes erreicht.

Um einen effektiven Umbau z. B. den eines Werkzeuges auf andere Teilhöhen des Werkstückes zu gewährleisten, ist es sinnvoll, eine auf die verschiedenen Teilhöhen der Werkstücke abgestimmte Anzahl von Auswerferwechselplatten mit den daran befestigten entsprechend der Teilhöhe des Werkstückes dimensionierten Stützelementen bereitzustellen. Hierbei ist es wesentlich, daß die Höhe der Auswerferwechselplatte von der unterschiedlichen Höhe des Werkstückes nicht beeinflußt wird, so daß in der einen Endlage des Auswerfers immer die gleiche teilhöhenunabhängige Lage z. B. die Transportebene fixiert

Der Austausch dieser Auswerferwechselplatte erfolgt, ohne daß die Demontage weiterer Elemente des Werkzeuges vorzunehmen isi.

Eventuell erforderliche Elemente zur Endlagenbegrenzung des Auswerfers z. B. beim Kalibrieren, können ebenfalls an dieser Auswerferwechselplatte angeordnet werden. Die Form des Auswerfers quer zur translatorischen Bewegungsrichtung kann der Form der den Auswerfer aufnehmenden Führung entsprechen.

Bei Beschneidewerkzeugen hat es sich z. B. als zweckmäßig erwiesen, für den Auswerfer eine von der Führung abweichende Geometrie zu wählen. So wurde beispielsweise für einen kreisrunden Schnitt, wie z. B. der an der Randkontur von Kochgeschirren, ein dreieckiger aus der Auswerfergrundplatte und der Auswerferwechselplatte bestehender Auswerfer gewählt. Dadurch wird ermöglicht, daß Teile des Schnittabfalles die Funktion des Auswerfers, z.B. Verklemmen des Auswerfers in der Führung, nicht beeinträchtigen können.

Um eine rotatorische Bewegung des Auswerfers, die zwangsweise zu einer Funktionsbeeinträchtigung, z. B. der als Energiespeicher eingesetzten Spiraldruckfedern führt, zu vermeiden, ist es sinnvoll, die Auswerfergrundplatte in der sie aufzunehmenden Führung formschlüssig zu fixieren ohne die translatorische Bewegungsfreiheit einzuschränken, indem z. B.

in der Führung des Auswerfers eine oder mehrere Nuten längs der translatorischen Bewegungsrichtung des Auswerfers angeordnet werden, die z. B. an entsprechender Stelle der Auswerfergrundplatte angeordnete Formstücke aufnehmen.

Ausführungsbeispiel

Eine der möglichen Ausführungsvarianten am Beispiel eines in einem Schnittwerkzeug (Unterteil) angeordneten Auswerfers ist in den Figuren 1 bis 5 dargestellt:

Fig. 1: Funktionsdarstellung des Auswerfers im Werkzeugunterteil eines Schnittwerkzeuges in Grundstellung mit einem Werkstück der Höhe H₁, dargestellt im Schnitt A-A der Figuren 4 und 5 (Endlage des Auswerfers in der Transportebene

des Werkstückes (Kochgeschirr), Fig. 2: prinzipielle Funktionsdarstellung des Auswerfers im Werkzeugunterteil eines Schnittwerkzeuges in der Operationsphase

mit dem Werkstück der Höhe H₁, dargestellt im Schnitt A-A der Figuren 4 und 5 (eine Endlage des Auswerfers), Fig.3: Funktionsdarstellung des Auswerfers im Werkzeugunterteil eines Schnittwerkzeuges in Grundstellung mit einem Werkstück der Höhe H₂, dargestellt im Schnitt A-A der Figuren 4 und 5 (Endlage des Auswerfers in der Transportebene des Werkstückes (Kochgeschirr),

Fig.4: Darstellung des Auswerfers-Auswerfergrundplatte und

Fig. 5: Darstellung des Auswerfe rs — Auswerferwechselplatte mit angeordneten Stützelementen. In einem Werkzeugunterteil 1 ist eine dreieckige Auswerferg rund platte 2 durch drei vorgespannte arbeitsmittelinterne Energiespeicher 3 abgestützt, translatorisch beweglich angeordnet.

Im Werkzeugunterteil 1 sind die Energiespeicher 3 in Bohrungen und an der Auswerfergrundplatte 2 durch Zapfen 4 fixiert. Die eine Endlage der Auswerferg rundplatte 2 wird durch das Werkzeugaktivelement 5 (Schnittring) definiert, die andere Endlage wird durch die Höhe H des zu beschneidenden Werkstückes 6 bestimmt.

Die axiale Führung der Auswerfergrundplatte 2 im Werkzeugunterteil 1 wird beispielsweise durch eine Rundführung gewährleistet.

Die Energiespeicher 3 sind wegmäßig und energetisch so ausgelegt, daß der Auswerfer in seinen wesentlichen Teilen, bestehend aus der Auswerfergrundplatte 2 mit Zapfen 4, der Auswerferwechselplatte 7 mit den drei an dieser durch lösbare oder unlösbare Verbindungselemente angeordneten Stützelementen 8 und das Werkstück 6, sich im Zustand einer nicht vorhandenen äußeren Krafteinwirkung F₁, in einer sicheren durch den Schnittring 5 definierten Endlage (in der Transportebene) befinden.

Von der Auswerfergrundplatte 2 wird die Auswerferwechsel platte 7 mit den an dieser fest angeordneten die Auswerferg rund ρ latte 2 durchdringenden Stützelementen 8 formschlüssig und ggf. noch zusätzlich kraftschlüssig gegen axialen Druck gesichert, aufgenommen. Vor Erreichen der Operationsphase, z. B. vor Beginn des Schneidens, stützt sich jedes Stützelement 8 auf einen diesen zugeordneten arbeitsmittelinternen Energiespeicher 9 ab, drückt diesen während der Operationsphase zusammen und erzeugt dadurch die zum Herausdrücken des Werkstückes 6 aus der Operationszone erforderliche Kraft F₂.

Die Länge und das Energiepotential der Energiespeicher 9 ist so abgestimmt, daß in Verbindung mit den Stützelementen 8 das sichere Ausstoßen, bzw. Ausheben des Werkstückes 6 mit der größten Höhe aus der Operationszone, im Beispiel aus dem Schnittring gewährleistet wird. Höhendifferenzen ΔΗ der auszustoßenden Werkstücke 6 werden durch eine entsprechende Anpassung der Höhe H der Stützelemente 8 kompensiert.

Die Einleitung der zur translatorischen Bewegung des Auswerfers erforderliche Kraft F₁ erfolgt ausgehend vom nicht dargestellten Pressenstößel bzw. vom Werkzeugoberteil über das Werkstück 6 und den aus den Teilen 2,4,7,8 bestehenden Auswerfer zuerst auf die Energiespeicher 3 und daran anschließend über die Stützelemente 8 auf die Energiespeicher 9. Die Höhe h der Stützelemente 8 wird bestimmt von der Höhe H des Werkstückes 6. Die Differenz der Höhe Ah der Stützelemente 8 zwischen verschiedenen Auswerferwechselplatten 7 wird bestimmt von der Differenz der Höhe ΔΗ zwischen den zu fertigenden Werkstücken 6. Zum Beispiel verhalten sich im Ausführungsbeispiel umgekehrt proportional /ΔΗ/ = H₂ - H₁ = /Ah/ = h, - h₂

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Auswerfer für Maschinen und Werkzeuge, insbesondere zur Durchführung von Umform- und Trennverfahren, im Arbeitsmittel translatorisch beweglich angeordnet und über arbeitsmittelinterne Energiespeicher abgestützt, gekennzeichnet dadurch, daß der Auswerfer geteilt ausgeführt ist und aus einer Auswerfergrundplatte (2) und einer austauschbaren Auswerferwechselplatte (7) besteht.

2. Auswerfer nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die sich über arbeitsmittelinterne Energiespeicher (3) abstützende Auswerfergrundplatte (2) von einem oder mehreren auf die Höhe (H) des Werkstückes (6) abgestimmte Stützelemente (8) durchdrungen ist, die an der Auswerferwechselplatte (7) befestigt sind und sich auf arbeitsmittelinterne Energiespeicher (9) abstützen.

3. Auswerfer nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der (die) die Auswerfergrundplatte (2) abstützende(n) Energiespeicher (3) wegmäßig auf die maximale Höhe (H) des Werktückes (6) und energiemäßig auf die abstützende Gesamtmasse und der (die) die Auswerferwechselplatte (7) über die Stützelemente (8) abstützenden Energiespeicher (9) weg- und energiemäßig auf die zum Ausstoßen des Werkstückes (6) aus der Operationszone des Werkzeugaktivelementes (5) erforderlichen Parameter abgestimmt sind.

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4 Seiten Zeichnungen