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Antriebsvorrichtung für Vorschubwalzen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zum schrittweisen Antrieb von Vorschubwalzen an Werkzeugmaschinen,
insbesondere Pressen, unter Verwendung eines Klemmgesperres und einer Friktionsanordnung,
wobei die Walzen durch ein sich oszillierend bewegendes Teil angetrieben sind.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art, bei denen ein Klemmgesperre
verwendet wird. ist dieses Klemmgesperre zwischen eine oszillierend angetriebene
Welle und diejenige Welle eingeschaltet, auf der die angetriebene Vorschubwalze
befestigt ist. Bei diesen Vorrichtungen ist das Klemmgesperre so eingebaut, daß
es in der Antriebsrichtung die oszillierend angetriebene Welle mit der Welle der
Vorschubwalze verbindet, in der entgegengesetzten Drehrichtung dagegen, also bei
der Rückschwingung der oszillierend angetriebenen Welle, die Drehbewegung nicht
auf die Vorschubwalze überträgt. Damit jedoch am Ende des Vorschubschrittes die
Vorschubwalze nicht in Vorschubrichtung weiterläuft, steht die Vorschubwalze mit
einer Bremse in Verbindung, die die Drehbewegung der Vorschubwalze bremst. Bei bekannten
Anordnungen ist diese Bremse stets wirksam, also auch während der Antriebsbewegung,
so daß bei Beginn des Vorschubes nicht nur die zum Vorschieben des Werkstoffstreifens
und überwindung der Trägheitsmomente erforderliche Kraft von dem Antrieb für den
Vorschub aufgebracht werden muß, sondern noch zusätzlich die Kraft, die erforderlich
ist, um das Bremsmoment der mit der Vorschubwalze ständig verbundenen Bremse zu
überwinden. Bei bekannten Vorrichtungen ist dieses Bremsmoment recht erheblich,
denn es muß so stark sein, daß es die Vorschubwalze am Ende der Vorschubbewegung
entgegen der auftretenden Trägheitsmomente sofort stillsetzt. Die Antriebskraft
für die Vorschubwalzen muß bei derartigen bekannten Anordnungen daher etwa doppelt
so groß sein als die Kraft, die zur Beschleunigung und zum Vorschieben des Werkstoffstreifens
allein erforderlich wäre.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln,
die die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist. Die Erfindung besteht darin, daß
das hin- und hergehende Teil über eine Friktionskupplung mit den Walzen verbunden
ist, deren Rücklauf durch ein Klemmgesperre gesperrt ist. Bei dieser erfindungsgemäßen
Anordnung ist daher nicht, wie bei bekannten Anlagen, das Klemmgesperre zur übertragung
des Antriebes und die Bremse zur Vermeidung des Vorlaufes der Vorschubwalzen verwendet,
sondern die Friktionskupplung zur übertragung der Antriebsbewegung und das Klemmgesperre
zur Vermeidung des Rücklaufes verwendet. Der besondere Vorteil der Erfindung liegt
darin, daß die für den Vorschub aufzuwendende Kraft bzw. das erforderliche Antriebsdrehmoment
für die Vorschubwalzen zunächst einmal nur halb so groß sein muß als bei den obenerwähnten
bekannten Vorrichtungen und darüber hinaus wegen der durch die Verringerung des
Antriebsdrehmomentes mögliche Verringerung der Massen der das Antriebsdrehmoment
übertragenden Teile zusätzlich noch weiter verringert werden kann. Dadurch erhält
man die Möglichkeit, die ganze Antriebsvorrichtung für die Vorschubwalzen schwächer
zu dimensionieren und die Baugröße kleiner zu halten.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in der Antriebsrichtung
die Bewegung des hin- und hergehenden Teiles über die Friktionskupplung unmittelbar
auf die Welle der angetriebenen Walze übertragen. Da die Walze mit dem hin- und
hergehenden Teil über die Friktionskupplung fest verbunden ist, so kann die Walze
am Ende der Vorschubbewegung nicht voreilen. Wenn sie dies wollte, so müßte sie
die ruhende Reibung in der Friktionskupplung überwinden. Diese Reibungskräfte sind
jedoch so groß, daß sie die Trägheitsmomente, die die Walze am Ende der Vorschubbewegung
weitertreiben würden, mit Sicherheit aufnehmen, denn diese Reibungskräfte sind auch
so groß, daß sie die Trägheitskräfte und die Reibungskräfte aufnehmen, die bei Beginn
der Vorschubbewegung sich der Beschleunigung des Werkstoffstreifens entgegensetzen.
Schwingt nun das oszillierend angetriebene Teil zurück, so wird eine Rückwärtsbewegung
der Vorschubwalzen durch das an ihnen angreifende Klemmgesperre verhindert. Das
Antriebsteil muß daher bei seiner Rückschwingung die Reibungskräfte in der Friktionskupplung
überwinden. Diese sind jedoch nur etwa so groß wie diejenigen
Kräfte,
die bei der Beschleunigung der Walze bei Beginn der Vorschubbewegung überwunden
werden müssen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung muß daher vom Antrieb bei der
Vorschubbewegung und bei der Rücklaufbewegung etwa das gleiche Drehmoment aufgebracht
werden, wogegen bei der obenerwähnten vorbekannten Vorschubvorrichtung bei der Vorschubbewegung
ein doppelt so großes Drehmoment als bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgewendet
werden muß, bei der Rückschwingung jedoch ein praktisch vernachlässigbar kleines
Drehmoment aufgebracht werden muß. Daher hat die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber
dieser bekannten Vorrichtung noch den weiteren Vorteil, daß die Maschine gleichmäßiger
läuft.
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Durch die französische Patentschrift 1282 457 ist eine Vorschubeinrichtung
bekanntgeworden, bei der die hin- und hergehende Antriebszahnstange über zwei Klemmgesperre
mit der Welle der Vorschubwalzen verbunden ist. Diese beiden Klenungesperre sindwährend.
des Antriebhubes der Zahnstange wirksam, das eine überträgt während der beschleunigenden
Phase des Antriebshubes die Antriebsbewegung auf die Vorschubwelle, das andere,
entgegenwirkende Klemmgesperre verhindert während der verzögernden Phase des Antriebshubes,
daß die Vorschubwelle der antreibenden Zahnstange vorauseilt und bewirkt, daß die
Vorschubwelle auch während dieser verzögernden Phase kraftschlüssig mit dem Antrieb
verbunden bleibt, also daß ihre Bewegung in gleicher Weise wie die Bewegung der
antreibenden Zahnstange verzögert wird. Während des Rückhubes der Zahnstange muß
dann durch eine komplizierte Vorrichtung dieses zweite Klemmgesperre unwirksam gemacht
werden. Diese bekannte Einrichtung hat gegenüber der erfindungsgemäßen Einrichtung
und der vorstehend erwähnten bekannten Einrichtung, von der die Erfindung ausgeht,
den Nachteil, daß die Vorschubwelle während des Rücklaufes der Zahnstange nicht
festgehalten ist, so daß irgendwelche auf den Materialstreifen wirkende Kräfte während
dieser Bewegungsphase zu einer Bewegung der Vorschubwalzen und damit zu Ungenauigkeiten
im Vorschub führen können. Im übrigen ist diese bekannte Vorrichtung mit den zwei
Klemmgesperren und der besonderen Einrichtung zur Aufhebung der Wirksamkeit des
einen Klemmgesperres während des Rückhubes wesentlich aufwendiger und daher auch
wesentlich störanfälliger als die erfindungsgemäße Vorschubvorrichtung.
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Schließlich ist durch die USA.-Patentschgift 2 313 481 eine
Vorschubeinrichtung bekanntgeworden, bei der das hin- und hergehende Antriebsteil
-über eine Friktionskupplung mit der Vorschubwelle verbunden ist. Während des gesamten
Arbeitshubes ist die Kupplung geschlossen, während des Leerhubes geöffnet. Die geschlossene
Friktionskapplung verineidet, daß die Welle während der verzögernden Phase des Antriebshubes
vorauseilt. Während des Leerhubes ist aber die Vorschubwelle in jeder Drehrichtung
frei beweglich, so daß auch mit dieser Vorschubvorrichtung ein genauer Vorschub
nicht mit Sicherheit gewührleistet ist.
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Bei einer Ausführungsforin der Erfindung ist das hin- und hergehende
Teil eine Zahnstange, die in ein Zahnrad eingreift, das mit der einen Hälfte der
Friktionskupplung verbunden ist, deren andere Hälfte mit der Welle verbunden ist,
die eine der Vorschubwalzen trägt. Bei anderen Ausführungsforinen der Erfindung
kann eine auf der Eingangswelle der Friktionskupplung befestigte Scheibe oder Kurbel
unmittelbar mit dem Ende einer Pleuelstange verbunden sein, die von einer anderen
Kurbel oder einem Exzenter zu einer hin- und hergehenden Bewegung angetrieben wird.
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Das Klemmgesperre ist vorzugsweise zwischen die die angetriebene Vorschubwalze
tragende Welle und das Maschinengehäuse eingeschaltet.
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Die Erfindung kann nicht nur zum Einführen von Materialstreifen in
Pressen, Stufenpressen oder Stanzen mit Erfolg verwendet werden, sondern auch zum
schrittweisen Vorschub von Materialstreifen in andere Werkzeugmaschinen verwendet
werden.
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In der Zeichnung ist ein Schnitt durch die zum Verständnis der Erfindung
notwendigen Teile dargestellt.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsfonn der Erfindung
ist auf einer Welle 1 ein Zahnrad 2 drehbar gelagert, in das eine Zahnstange
3
eingreift, die in Richtung des Doppelpfeiles 4 verschiebbar geführt ist
und von einer nicht gezeichneten Antriebsvorrichtung zu einer hin- und hergehenden
Bewegung angetrieben ist.
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Auf der Welle 1 ist eine Friktionskupplung befestigt, die ein
mit der Welle 1 starr befestigtes Teil 5
und ein auf der Welle drehfest,
jedoch axial verschiebbar geführtes Teil 6 aufweist, das durch Tellerfedern
7 gegen das Teil 5 gedrückt ist. Zwischen diesen Teilen
5 und 6 ist eine Kupplungslamelle 8 angeordnet, die mit dem
Zahnrad 2 durch Bolzen 9 fest verbunden ist. Der Reibungsdruck, mit dem die
Teile 5 und 6 an der Kupplungslamelle 8 angepreßt sind, kann
durch Muttern 10 eingestellt werden, die an den Tellerfedem 7 angreifen.
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Die Welle 1 ist mit einer Vorschubwalze 11 unmittelbar
verbunden. Sie trägt außerdem ein Zahnrad 12, das in ein Zahnrad 13 eingreift,
auf dessen Welle 14 eine Vorschubwalze 15 befestigt ist. Zwischen den Vorschubwalzen
11 und 15 wird der Werkstoffstreifen eingelegt, der durch die Walzen
vorgeschoben werden soll.
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Die Welle 1 ist über Kugellager 16 in dem Maschinenkörper
17 gelagert. Am Umfang der Welle 1
greift ein Klenungesperre an, dessen
Walzen in der Zeichnung mit 18 bezeichnet sind. Das Klemmgesperre ist so
angeordnet, daß dann, wenn das Zahnrad 2 über die Friktionskupplung 5, 6, 8
die Welle 1
und die Walze 11 in Vorschubrichtung angetrieben werden,
das Klenungesperre die Bewegung der Welle freigibt, eine Bewegung der Welle
1 jedoch entgegen der Antriebsrichtung sperrt. Bewegt sich daher die Zahnstange
3 in der entgegengesetzten Richtung, so kann die Welle 1 wegen des
Klemmgesperres diese Bewegung nicht mitmachen. Deshalb dreht sich bei dieser Bewegung
der Zahnstange 3 die Lamelle 8 relativ zu den Teilen 5 und
6 der Friktionskupplung, wobei die Reibung überwunden werden muß, die durch
den Anpreßdruck entsteht, mit dem die Lamelle 8 zwischen den Teilen
5 und 6 der Friktionskupplung festgehalten wird.
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