DE102010045065A1

DE102010045065A1 - Anordnung für Werkzeuge und Vorrichtungen zur Betätigung von seitlich wirkendem Schieber, Stempel, Backen oder dergleichen, und Vorrichtung dafür

Info

Publication number: DE102010045065A1
Application number: DE201010045065
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2012-03-15

Abstract

Bei bekannten Arten von Formwerkzeugen, Umformwerkzeugen, Kokillen oder dergleichen, werden zur Betätigung von seitlich wirkenden Schiebern, Einsätzen, oder Stempeln Schrägbolzen oder Schrägführungen eingesetzt. Diese erzeugen beim Öffnen und Schließen des Werkzeuges einen maximalen Querhub von ca. 0,4 seiner Arbeitslänge, dabei drücken sie das Betätigte Teil gegen die Führungen, was die Reibung erhöht, und benötigen hierfür freien Raum zum Vorstoßen. Für längere Hübe werden hydraulisch-, pneumatisch-, oder elektrisch betätigte Teile verwendet. Diese Art ist aufwendig. Bekannt sind Spannbacken bei Vorrichtungen, die für das Erzeugen der Querbewegung eine schräge Verzahnung an dem betätigten Teilen verwenden. Die Erfindung soll es ermöglichen, größere Hubwege mit weniger Reibung der Teile kostengünstig zu realisieren. Bei Werkzeugen und Vorrichtungen, bei denen zumindest ein Bauteil (Seite) (1) gegenüber anderen (2) hin- und her bewegbar wirkt, und zumindest ein quer oder schräg zur Bewegung des Bauteils (Seite) bewegbarer Schieber, Einsatz, Backen oder Stempel (3), angebaut ist, wird zur Betätigung des Schiebers ein Hebelgetriebe zumindest aus einem Schubhebel (4) und einer Schwinge (5) verwendet. Antriebsgelenk A des Schubhebels ist an einer Seite befestigt, Abtriebszapfen C des Schubhebels nimmt den Schieber mit. Die Schwinge (5) verbindet Schwenkgelenk B des Schubhebels mit dem Schwenkgelenk D an dem anderen Bauteil (Seite) des Werkzeuges (der Vorrichtung). Die Vorrichtung überträgt die vorhandene Hin- und Herbewegung an men. Diese Anordnung und Vorrichtung ermöglicht bei kompaktem Aufbau größeren Hubweg mit weniger Reibung, als Schrägführungen, ist günstiger als externe Antriebe und ist einfach anzubauen.

Description

1. Die Erfindung betrifft Werkzeuge oder Vorrichtungen (z. B. Formwerkzeuge, Umformwerkzeuge, Gussformen, Kokille, Spannbacken und dergleichen) mit seitlichen Schiebern, Einsätzen, Stempeln oder Backen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Diese Arten von Werkzeugen und Vorrichtungen werden industriell beim Formspritzen, Formpressen, Formgießen, Stanzen und Biegen, Spannen und dergleichen eingesetzt, insbesondere zum Formen von seitlichen Hinterschnitten und Aussparungen am Erzeugnis während der Fertigung im automatisch-zyklischen Betrieb.
2. Allgemein werden bei Werkzeugen und Vorrichtungen, bei denen ein Bauteil (Seite) hin und her fährt, und die mit seitlich wirkenden Schiebern, Kernen, Stempeln oder Backen ausgestattet sind, zur Betätigung dieser so genannte Schrägbolzen oder Schrägführungen eingesetzt. Diese sind zuverlässig, erzeugen beim Öffnen und Schlissen des Werkzeuges hohe Kräfte. Nachteile dieser Art sind: Der Querhub des Schrägbolzens beträgt maximal 0,4 seiner Arbeitslänge, zusätzliches Drücken des betätigten Teils gegen die Führungen erhöht die Reibung, benötigter Freiraum zum Vorstoßen des Schrägbolzens wozu Aussparungen in weiteren Teilen gemacht werden müssen, oder auch das Werkzeug höher gestellt werden muss.

Für längere Hübe werden hydraulische, pneumatische, elektrische usw. Antriebe verwendet. Diese sind aufwändig, und brauchen zusätzlichen Platz und eine Steuerung.
Bekannt sind auch Vorrichtungen mit seitlichen Spannbacken, zu deren Betätigung schräg verzahnte Flächen verwendet werden. Diese fordern Präzision und dürfen den Kontakt zueinander nicht verlieren.

3. Die Erfindung hat die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige und wartungsfreie Vorrichtung zur Betätigung zu schaffen, die im automatisch-zyklischen Betrieb mit dem Werkzeug (der Vorrichtung) synchron arbeitet, längere Hübe als Schrägbolzen ermöglicht und sich kostengünstig herstellen, anbauen und auswechseln lässt.

Die besondere Anforderung bei vielen Arten von Werkzeugen (Vorrichtungen) besteht darin, dass die Vorrichtung das auseinander Fahren der Bauteile (Seiten) nicht einschränkt.

4. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 und 2 erfüllt. Vorteilhafte Ausführungen sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
5. Die erfindungsgemäße Anordnung bietet eine kostengünstige und zuverlässige Lösung zur Betätigung seitlich wirkender Teile für Werkzeuge und Vorrichtungen. Weitere erkennbare Anwendungen sind das Ersetzen externer Antriebe und Backenwerkzeuge und die Verwendung als Katalogteile (Normalien) für Werkzeug- und Vorrichtungsbau.
6. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass längere Hübe betätigter Teile (ca. 0,8 der Hebellänge) bei kompaktem Aufbau mit weniger Reibung und ohne externe Antriebe erreicht werden und, dass die Vorrichtung hinter dem betätigten Teil zusammenklappt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Justierarbeiten und Nachstellungen nicht erforderlich sind, und die Vorrichtung sich auf einfache Weise an der Seite des Werkzeuges (der Vorrichtung) anbauen lässt.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
1. Anordnung mit Hebelgetriebe. Strukturbild.
2. Anordnung mit Hebelgetriebe. Abtriebszapfen versetzt. Strukturbild.
3. Anordnung mit Hebelgetriebe für schräge Betätigung. Strukturbild.
4. Anordnung mit Schnappvorrichtung. Ausführung mit Gelenkblockierung. Eingeklinkt.
4a. Anordnung mit Schnappvorrichtung. Ausführung mit Gelenkblockierung. Ausgeklinkt.
5. Anordnung mit Schnappvorrichtung. Ausführung mit Schiene. Eingeklinkt.
6. Anordnung mit Schnappvorrichtung. Ausführung mit Schwingesicherung. Ausgeklinkt.
7. Anordnung mit Schnappvorrichtung. Ausführung mit Federrückstellung. Ausgeklinkt.
Bezugszeichenliste

1, 2: je Bauteil (Seite) des Werkzeuges (der Vorrichtung)
3: betätigtes Teil (Schieber, Stempel, Backen)
4: Schubhebel
5: Schwinge
6: Aufnahmezapfen
7: Gehäuse der Schnappvorrichtung
8: Fallklinke
9: Gelenkblockierung
10: Schiene
11: Sicherungsring
12: Schwingesicherung
13: Federrückstellung
14: Anschlag
A, B, D: Schwenkgelenke des Hebelgetriebes
C: Abtriebszapfen des Hebelgetriebes

7. Bei erfindungsgemäßer Anordnung nach Anspruch 1 ist die Vorrichtung so eingerichtet, wie es 1 zeigt. Ein Hebelgetriebe, unter anderen als „Schubkurbel mit Geradführung” bekannt, zumindest aus einem Schubhebel (4) und einer Schwinge (5) ist so eingerichtet, dass das Antriebsgelenk A des Schubhebels an einem Bauteil (Seite) (1) des Werkzeuges (der Vorrichtung) befestigt ist, und von der Hin- und Herbewegung desselben mitgezogen wird. Die Schwinge (5) verbindet Schwenkgelenk B des Schubhebels mit dem Schwenkgelenk D an dem anderen Bauteil (Seite) (2) des Werkzeuges (der Vorrichtung). Abtriebszapfen C des Schubhebels überlagert sich mit antreibendem Teil (3) und betätigt es. Bekannt ist, dass Abtriebszapfen C geradlinig fährt, wenn die Längen AB = BC = BD, und Punkte A, B, C einer Gerade gehören. Erfindungsgemäß ist es ausreichend, wenn Abtriebszapfen C eine flache Kurve fährt, solange er mit dem betätigten Teil überlagert bleibt. Das Getriebe überträgt die vorhandene Hin- und Herbewegung an das betätigte Teil, und klappt hinter diesem zusammen.

In vorteilhafter Ausführung ist der Abtriebszapfen C am Schubhebel so versetzt, wie es 2 zeigt. Dadurch wird mehr Hub (um ca. 1,2 Verstellwertes) erzeugt, obwohl der Abtriebszapfen C eine flache Kurve fährt. Zusätzlich ist das Schwinggelenk A an linearer Führung mit verstellbarem Hub befestigt, was zum Ausgleich der Unterschiede in der Hin- und Herbewegung des Bauteils verwendet wird.
Für schräge Bewegung des Abtriebszapfens C nach Anspruch 3 ist die Vorrichtung so eingerichtet, wie es 3 zeigt. Die Längen AB = BC = BD, und der Punkt B sind versetzt.
Bei erfindungsgemäßer Anordnung nach Anspruch 2 ist die Vorrichtung so eingerichtet, wie es die Ausführungsbeispiele 4, 5, 6 zeigen. Während des aufeinander Fahrens der Bauteile (1 und 2), klinkt sich das Schwenkgelenk D des Hebelgetriebes mit dem Aufnahmezapfen (6) in die Schnappvorrichtung an einem Bauteil (2) ein. Dann, während des auseinander Fahrens, klinkt sich das Schwenkgelenk D nach erreichen eines bestimmten Punktes aus, sodass die Vorrichtung an dem anderen Bauteil (1) gelagert bleibt, und in dieser Position verdrehsicher einrastet. Damit wird die besondere Anforderung nach dem uneingeschränkten auseinander Fahren der Bauteile erfüllt.
Das Ausführungsbeispiel 4 zeigt die Anordnung nach Anspruch 2, 4, 5, 7 mit einem Schubhebel (4), einer Schwinge (5), einem ausklinkbaren Schwenkgelenk D mit Aufnahmezapfen (6), und einer Schnappvorrichtung aus Gehäuse (7) und Fallklinke (8). Während des aufeinander Fahrens der Bauteile, versinkt der Aufnahmezapfen (6) des ausklinkbaren Schwenkgelenks D in die Tasche des Gehäuses (7) bis er anliegt, und der Abtriebszapfen C des Schubhebels (4) versinkt in die Tasche des Schiebers (3). Gefederte Teile der Gelenkblockierung (9) (Schnitt H-H auf 4a) werden vom Gehäuse gestoßen und lassen die Gelenke A, B, D frei. Das Hebelgetriebe versetzt sich, drückt den Schieber aus seiner Sicherung und betätigt ihn. Der Schieber setzt die gefederte Fallklinke (8) frei, welche dann den Aufnahmezapfen einklinkt. Während des auseinander Fahrens (4a), zieht der Schubhebel den Schieber bis auf seine Sicherung zurück, der Schieber drückt die Fallklinke weg, die den dann wieder Aufnahmezapfen ausklinkt. Während der Aufnahmezapfen aus der Tasche herausfährt, rücken die Gelenkblockierungen aus und rasten die Gelenke A, B, D des Hebelgetriebes ein.
Das Ausführungsbeispiel 5 zeigt die Anordnung nach Anspruch 2, 4, 5, 6 mit einem Schubhebel (4), einer Schwinge (5), einem ausklinkbarem Schwenkgelenk D, und eine Schnappvorrichtung aus Gehäuse (7), Fallklinke (8), und Schiene (10) mit einem Sicherungsring (11). Während des aufeinander Fahrens der Bauteile, versinken: der Aufnahmezapfen (6) des ausklinkbaren Schwenkgelenks D in die Tasche des Gehäuses (7) bis er anliegt, und die Abtriebszapfen C des Schubhebels (4) in die Tasche des Schiebers (3). Die Schiene (10) dringt vor, zieht den Sicherungsring (11) vom Zapfen der Schwinge ab und verschiebt mit einer schrägen Druckfläche die Fallklinke (8) die darauf hin den Aufnahmezapfen einklinkt. Während des auseinander Fahrens der Bauteile rückt die Schiene aus, und zieht den Sicherungsring über den Zapfen der Swinge, die Schiene drückt mit der Druckfläche die Fallklinke weg, die dann den Aufnahmezapfen wieder ausklinkt. Der Aufnahmezapfen fährt aus der Tasche heraus. Die Vorrichtung bleibt am Bauteil (1) gelagert und der Sicherungsring rastet die Schwinge am Zapfen ein.
Das Ausführungsbeispiel 6 zeigt die Anordnung nach Anspruch 2, 4, 5, 8 mit einem Schubhebel (4), einer doppelten Schwinge (5) mit Schwingesicherung (12), einem ausklinkbaren Schwenkgelenk mit Aufnahmezapfen (6), und einer Schnappvorrichtung aus Gehäuse (7) und Fallklinke (8). Der Ablauf ist gleich dem Ausführungsbeispiel nach 4. Der Unterschied besteht darin, dass die Gelenkblockierung (nach 4a) fehlt und stattdessen eine gefederte Schwingesicherung (12) verwendet wird, die an einer Aussparung einrastet, bis sie sich durch den Druck des Bauteils auf das Hebelgetriebe wieder löst.
In vorteilhafter Ausführung nach 7, drückt eine Federrückstellung (13) die Schwinge mit dem Schubhebel gegen den Anschlag (14).

Claims

Anordnung für Werkzeuge (Formwerkzeug, Umformwerkzeug), Gussformen (Kokille), Vorrichtungen oder dergleichen, bei denen zumindest ein Bauteil (eine Seite) gegenüber den anderen Bauteilen hin und her bewegbar und mit zumindest einem quer oder schräg zur Bewegungsrichtung des Bauteils (der Seite) verschiebbarem Teil (Schieber, Stempel, Backen) ausgestattet ist, wobei zur Betätigung des verschiebbaren Teils ein Hebelgetriebe zumindest aus einem Schubhebel und einer Schwinge verwendet wird, sodass vorhandene Hin- und Herbewegung des Bauteils (der Seite) in Querbewegung übertragen wird.
Anordnung zur Übertragung linearer Hin- und Herbewegung zweier Bauteile an ein in die Querrichtung verschiebbares Teil, welche ein Hebelgetriebe zumindest aus einem Schubhebel und einer Schwinge aufweist, wobei das Abtriebselement des Getriebes welches das verschiebbare Teil quer zur Bewegungsrichtung des Bauteils betätigt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schwenkgelenk des Hebelgetriebes an einem Bauteil ausklinkbar ist, und während der Hin- oder Herbewegung eines Bauteils an der Vorrichtung einklinkt, und während des Rücklaufs des Bauteils nach erreichen einer bestimmten Position ausklinkt.
Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement sich, durch versetzen des Schwenkgelenks in der Mitte des Schubhebels, schräg zur Bewegungsrichtung des Bauteils bewegt.
Anordnung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelgetriebe in der Ausklinkposition blockiert wird.
Anordnung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass ausklinkbares Schwenkgelenk zum Ein- und Ausklinken über einen Aufnahmezapfen verfügt, der sich mit der Schnappvorrichtung überlagert, und eingeklinkt wird
Anordnung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass ausklinkbares Schwenkgelenk in Ausklinkposition an der Schiene einrastet
Anordnung nach Anspruch 2 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkgelenke des Hebelgetriebes in Ausklinkposition einrasten, während ausklinkbares Schwenkgelenk ausklinkt.
Anordnung nach Anspruch 2 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinge des Hebelgetriebes in Ausklinkposition einrastet, während ausklinkbares Schwenkgelenk ausklinkt.
Anordnung nach Anspruch 2 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Hebelgetriebes in Ausklinkposition durch eine Federrückstellung gegen Anschlag gedrückt wird, während ausklinkbares Schwenkgelenk ausklinkt.