DE1602423B2 - Biege- und stanzautomat zum herstellen von formteilen aus draht oder band - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Biege- und Stanzautomaten mit um eine zentrale Arbeitsstelle eines runden Tisches herum gruppierten Schlittenführungen für Werkzeugschlitten zum Herstellen von Formteilen aus Draht oder Band, bei dem die Werkzeugschlitten über Rollen mit Kurvenscheiben in Wirkverbindung stehen, durch die die Werkzeugschlitten gegenüber der Arbeitsstelle in radialer Richtung hin- und herbewegbar sind.

Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik von Stanz- und Biegeautomaten Bezug, wie er der DT-Zeitschrift »Draht« 1965, Nr. 1, S. 26 in Verbindung mit der CH-PS 4 20 029 eninehmbar ist.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht darin, daß die auftretenden Radialkrafte nicht von Hebeln aufgenommen werden, und auch keine spielfreie Steuerung möglich ist, zumal zwei separate Kurvenscheiben erforderlich sind.

Auch verlaufen Änderungen der Radialhöhe der Kurve auf einer relativ kleinen Umfangslänge und werden sehr steil, was einmal zu sehr starken Qiierkräften auf die Antriebsstange und damit zu einem Verkanten des Schlittens führt, während andererseits die Belastung der gesamten Bauteile groß wird.

Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe. einen Biege- und Stanzauiomaten der eingangs erwähnten Gattung so auszubilden, daß wesentlich geringere Querkräfte _und wesentlich geringere Belastungen der Bauteile auftreten.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kurvenscheibe für jeden Werkzeugschlitten eine von innen her abtastbare Vorschubkurve und eine von außen her abtastbare Rückstellkurve aufweit und daß die Vorschub- und die Rückstellkurve jeweils an den vom Werkzeugschlitten abgewandten Seiten unter Zwischenschaltung einer an den Werkzeugschlitten angelenkten, etwa diametral über die Kurvenscheibe verlaufenden Antriebsstange abtastbar sind.

Zweckmäßig stehen in Ausgestaltung der Erfindung zwei Rollen mit der Kurvenscheibe in Wirkverbindung, von denen eine als Vorschubrolle an der Vorschubkurve und die andere als Rückstellrolle an der Rückstellkurve abläuft.

Da zum Ausgleich zwangläufig vorhandener Toleranzen die Rollen mit einem gewissen Spiel im Zwischenraum zwischen beiden Leitkurven liegen, erfolgt beim Hubwechsel ein Schlag gegen die Rollen, wenn die vorher mit Spiel gegen ihre Kurve ablaufende Rolle an dieser in Anlage gebracht wird.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dies dadurch vermieden werden, daß die Vorschubrolle an der Antriebsstange in deren Achsrichtung unverschieblich gelagert ist, während die Rückstellrolle iadial bewegbar über ein Federelement in Anlagerichtung vorgespannt mit der Antriebsstange verbunden ist.

Dabei kann das Federelement ein Tellerfederpaket

sein, dessen progressive Federcharakteristik eine geringfügige Zusammenpressung zum Ausgleich der Bearbeitungstoleranz der Leitkurve mit ^-ringer Kraft ermöglicht, jedoch den Rückstellkräften mit einer progressiv stark ansteigenden Federkraft entgegenwirkt. Die Vorspannung des Federelements kann zur Anpassung an unterschiedliche Arbeitsbedingungen durch eine Stellschraube od. dgl. veränderbar sein.

Dabei kann nach einem weiteren Merkmal im Rahmen der Erfindung die Rückstellroile an einem Schenkel einer scherenartigen Hebelanordnung angeordnet sein, deren anderer Schenkel etwa rechtwinklig zu der Antriebsstange liegt.

Die Rückstellrolle kann alternativ aber auch an einem etwa rechtwinklig zur Antriebsstange angeordneten Schwenklenker gelagert sein, dessen Schwenkachse im Bereich der Drehachse der Vorschubrolle liegt, wobei die Rückstellkurve gegen die Vorschubkurve um den Winkelabstand beider Rollen voneinander winkelversetzt ist.

Um die noch auftretenden Querkräfte auf die Antriebsstange zu vermeiden, die zu einer Verkantung des Werkzeugschlittens und damit zu erhöhtem Verschleiß und zu einer Bearbeitungsungenauigkeit führen, kann zweckmäßigerweise ein sich quer zur Antriebsstange erstreckender Stützlenker vorgesehen sein, der einerseits an dem mit der Kurvenscheibe in Wirkverbinüung stehenden Ende der Antriebsstange und andererseits am Maschinengestell angelenkt ist, wobei die Gelenkachsen parallel zur Drehachse der Kurvenscheibe sind.

Wenn die gegen die Rückstellkurve ablaufende Rolle an einem Schenkel der scherenartigen Hebelanordnung liegt, bildet zweckmäßigerweise der Stützlenker den mit der Antriebsstange verbundenen Schenkel der scherenartigen Hebelanordnung.

Um eine durch die Ablaufbewegung der Rollen an den Leitkurven der Kurvenscheibe auf diese übertragene Kraft senkrecht zur Ebene der Leitkurve aufzunehmen und damit eine Kippbewegung der Kurvenscheibe zu verhindern, kann die Kurvenscheibe im Abtastbereich mittels eines Axialdrucklagers abgestützt sein.

Durch die Erfindung wird insbesondere durch die weitgehende Ausschaltung von Querkräften eine außerordentlich genaue Führung der Werkzeugschlitten auch bei schnellster Taktfolge erreicht, so daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung, wie festgestellt wurde, zur Herstellung von Kleinteilen mit bis zu 1000 Schlittenhüben in der Minute Genauigkeiten von wenigen tausendstel Millimeter eingehalten werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Teil des Biege- und Stanzautomaten,

F i g. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 in Fig. 1,

F i g. 3 in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht auf eine Abwandlungsform der in F i g. 1 gezeigten Anordnung.

F i g. 4 eine Ansicht ähnlich F i g. 3 auf eine weitere Abwandlungsform der Erfindung.

Auf einem runden Tisch 1 ist in Führungen 2 ein Werkzeugschlitten 3 radial bewegbar geführt, der im Ausführungsbeispiel ein Biegewerkzeug 4 trägt. Der Werkzeugschlitten 3 ist im vorderen Totpunkt dargestellt, in welchem er einen Blechstreifen bzw. ein Band 5 gegen eine Spannmatrize 6,6' abkantet.

Auf dem Werkzeugschlitten 3 ist mittels eines C;-lenkzapfens 7 eine Antriebsstange 8 um eine senkrecht zur Bewegungsbahn des Werkzeugschlittens 3 liegende Achse schwenkbar angelenkt. Die Antriebsstange 8 verläuft diametral über eine Kurvenscheibe 9 mit einer Vorschubkurve 10, die von innen her abtastbar ist, und mit einer Rückstellkurve 11, die von außen her abtasbar ist. Am hinteren Ende der Antriebsstange 8 ist an einem Lagerzapfen eine Vorschubrolle 12 angeordnet, die an der Vorschubkurve 10 abläuft. Weiter ist um

ίο einen Schwenkzapfen 13 am Tisch 1 ein Stützlenker 14 angelenkt. Der Stützlenker 14 verläuft etwa rechtwinklig zur Antriebsstange 8. In einem Abstand von der Anlenkstelle des Stützlenkers 14 an der Antriebsstange 8 ist an einem Schwenkzapfen 15 ein Schwenklenker 16 angeordnet, dessen freies Ende eine an der Rückstellkurve 11 ablaufende Rückstellrolle 17 trägt. Die durch den Stützlenker 14 und den Schwenklenker 16 gebildete scherenartige Hebelanordnung ist durch ein Tellerfederpaket 18, welches in einer Bohrung im Schwenklenker 16 liegt, in Spreizrichtung vorgespannt. Diese durch die Feder 18 ausgeübte Spreizkraft ist durch eine in Druckrichtung der Feder 18 wirkende, in eine koaxial zur Aufnahmebohrung für diese Feder liegende Gewindebohrung eingeschraubte Rändelschraube 19 einstellbar.

Durch diese Anordnung wird die Bewegung, welche die Vorschubrolle 12 beim Abtasten der Vorschubkurve 10 ausführt, formschlüssig axial auf die Antriebsstange 8 und von dieser über den Zapfen 7 auf den Werkzeugschliiien 3 übertragen. Die von der Rückstellrolle 17 bei deren Ablauf auf der Rückstellkurve 11 ausgeführte Radialbewegung wird durch den Schwenklenker 16 über die Feder 18 auf den Stützlenker 14 und von diesem auf die Antriebsstange 8 und den Wcrkzeugschlitten 3 übertragen. Diese Kraftübertragung erfolgt durch die Zwischenschaltung der Feder 18 unter einer entsprechenden Vorspannung, so daß Toleranzen im Abstand zwischen den Kurven 10 und 11 ausgeglichen werden und der beim Wenden der Hubbewegung des Werkzeugschlittens 3 von den Rollen aufgenommene Stoß abgefedert wird. Dadurch, daß der Werkzeugschlitten 3 praktisch kreuzkopfartig angetrieben wird, werden Querkräfte auf den Werkzeugschlitten vermieden und nicht nur der Verschleiß der Schlittenführungen vermindert, sondern auch jede Seitenbewegung des Werkzeugs ausgeschaltet. Da die Vorschubbewegung formschlüssig von der Vorschubkurve 10 übertragen wird, ist eine außerordentlich genaue Hubsteuerung gegeben, und es können Hubgenauigkeiten bis zu wenigen tausendstein Millimetern eingestellt werden. Die durch die Umfangsbewegung der Kurven über die Rollen übertragene Querkraft wird durch den Stützlenker 14 aufgefangen, der einerseits die Axialbewegung der Antriebsstange 8 nicht behindert, andererseits aber nur eine sehr begrenzte Querbewegung in Abhängigkeit seiner Radialbewegung am freien Ende zuläßt, die durch die Anlenkung der Antriebsstange 8 über den Zapfen 7 am Werkzeugschlitten 3 keine schädlichen Querkräfte oder Kippkräfte auf den Werkzeugschlitten überträgt.

Wie in F i g. 2 gezeigt ist, ist die Kurvenscheibe 9 im Bereich der Kurven 10, 11 axial durch ein Drucklager 20 abgestützt, so daß durch die Werkzeugbewegung oder durch geringfügige Schrägstellung der Rollen 12 bzw. 17 auf die Kurven und damit auf die Kurvenscheibe 9 übertragene Kräfte in Richtung der Drehachse der Leitkurve, die zu einer Kippbewegung der Kurvenscheibe führen könnte, aufgenommen werden. Die Kur-

venscheibe 9 ist an ihrer Drehachse in üblichen Lagern gelagert.

Bei der in Fig.3 dargestellten Anordnung hat die Kurvenscheibe 21 eine Vorschubkurve 22, an welcher die an der Antriebsstange 23 gelagerte Vorschubrolle 24 abläuft. Auf dem Lagerzapfen 25 der Rolle 24 ist ein Schwenklenker 26 gelagert, an dessen freien Ende die Rückstellrolle 27 liegt, welche an der Rückstellkurve 28 abläuft. Der Schwenklenker 26 ist durch eine an den Drehzapfen der Rückstellrolle 27 und an einen Stift 29 an der Antriebsstange 23 angehängte Zugfeder 30 in Anlagerichtung an die Rückstellkurve 28 vorgespannt. Da — vom Drehpunkt 31 der Kurvenscheibe 21 aus betrachtet — die Rolle 27 gegen die Rolle 24 um einen Winkel α versetzt ist, muß auch die Rückstellkurve 28 gegen die Vorschubkurve 22 um den gleichen Winkel versetzt angeordnet sein. Der Schwenklenker 26 braucht nicht am Zapfen 25 für die Vorschubrolle 24 angelenkt zu sein, sondern kann auch an einer anderen Stelle an der Antriebsstange 23 gelagert sein, so daß er z. B. etwa rechtwinklig zur Antriebsstange 23 liegt.

Auch beim Ausfühmngsbeispiel gemäß F i g. 3 kann, wie in F i g. 1 dargestellt, die Antriebsstange 23 am Werkzeugschlitten angelenkt und ein in gestrichelten Linien angedeuteter Stützlenker 32, ähnlich dem Stützlenker 14 gemäß F i g. 1, vorgesehen sein, der die durch die Abrollbewegung der Rollen auf den Kurven auftretenden Querkräfte aufnimmt.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 ist an der Antriebsstange 40 an einem Drehzapfen 41 die Vorschubrolle 42 gelagert, die an der Vorschubkurve 43 abrollt.

Die Rückstellkurve 44 ist nicht, wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, die der Vorschubrolle gegenüberliegende Wand einer Umfangsnut der Kurvenscheibe, sondern die der Vorschubkurve 43 an der

S Außenseite gegenüberliegende Wand einer Leitrippe 45, die auf der Kurvenscheibe angebracht ist. Die Kurvenscheibe kann bei diesem Ausführungsbeispiel zur Verminderung der bewegten Massen auch als Speichenrad ausgebildet sein.

ίο Die Antriebsstange 40 ist über die Leitrippe 45 hinaus verlängert und mit einem Langloch 46 versehen, in welchem der Drehzapfen 47 der Rückstellrolle 48 verschiebbar ist. Auf der Außenseite des Drehzapfens 47 ist im Langloch 46 ein Lagerstein 49 in Längsrichtung des Langloches verschiebbar geführt und durch ein Tellerfederpaket 50 auf die Rückstellkurve 44 zu vorgespannt. Die Außenseite des Tellerfederpakets 50 stütz! sich gegen die Stirnfläche einer Flügelschraube 51 ab die in eine entsprechende Gewindebohrung der An· triebsstange 40 eingeschraubt ist, so daß die Kraft der Feder 50 einstellbar ist. Um ein Kippen der Rolle 48 zi verhindern, kann die Antriebsstange 40 an ihrem äußeren Ende hakenartig über die Höhe der Rückstellkurve 44 abgebogen sein und an ihrem zurückgebogenen Ha kenabschnitt ein weiteres Langloch 46 mit der Lager und Druckanordnung 49, 50, 51 aufweisen. Auch be dieser Anordnung kann ein in strichpunktierten Linier angedeuteter Stützlenker 52, ähnlich dem Stützlenkei 14 gemäß F i g. 1 bzw. 32 gemäß F i g. 3 vorgeseher sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche: 16 423

1. Biege- und Stanzautomat mit um eine zentrale Arbeitsstelle eines runden Tisches herum gruppierten Schlittenführungen für Werkzeugschlitten zum Herstellen von Formteilen aus Draht oder Band, bei dem die Werkzeugschlitten über Rollen mit Kurvenscheiben in Wirkverbindung stehen, durch die die Werkzeugschlitten gegenüber der Arbeitsstelle in radialer Richtung hin- und herbewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (9; 21; 43, 44, 45) für jeden Werkzeugschlitten (3) eine von innen her abustbare Vorschubkurve (10; 22; 43) und eine von außen her abtastbare Rückstellkurve (11; 28; 44) aufweist und daß die Vorschub- und die Rückstellkurve jeweils an den vom Werkzeugschlitten (3) abgewandten Seiten unter Zwischenschaltung einer an den Werkzeugschlitten (3) angelenkten, etwa diametral über die Kurvenscheibe (9; 21; 43, 44, 45) verlaufenden Antriebsstange (fc; 23; 40) abtastbar sind.

2. Biege- und Stanzautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rollen (12, 17; 24, 27; 42, 48) mit der Kurvenscheibe (9; 21, 43, 44, 45) in Wirkverbindung stehen, von denen eine als Vorschubrolle (12; 24; 42) an der Vorschubkurve (10; 22: 43) und die andere als Rückstellrolle (17; 27: 48) an der Rückstellkurve (11; 28; 44) abläuft.

3. Biege- und Stanzautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubrolle (12; 24; 42) an der Antriebsstange (8; 23; 40) in deren Achsrichtung unverschieblich gelagert ist, während die Rückstellrolle (17; 27; 48) radial bewegbar über ein Federelement (18; 30; 50) in Anlagerichtung vorgespannt mit der Antriebsstange verbunden ist.

4. Biege- und Stanzautomat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement ein Tellerfederpaket (18; 50) ist.

5. Biege- und Stanzautomat nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des Federelements durch eine Stellschraube (19; 51) od. dgl. veränderbar ist.

6. Biege- und Stanzautomat nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellrolle (17) an einem Schenkel (16) einer scherenartigen Hebelanordnung (14,16) angeordnet ist, deren anderer Schenkel (14) etwa rechtwinklig zu der Antriebsstange (8) liegt.

7. Biege- und Stanzaulomat nach einem der An- 5« Sprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellrolle (27) an einem etwa rechtwinklig zur Antriebsstange (23) angeordneten Schwenklenker (26) gelagert ist, dessen Schwenkachse im Breich der Drehachse der Vorschubrolle (24) liegt, wobei die Rückstellkurve gegen die Vorschubkurve um den Winkelabstand (tx) beider Rollen (24, 27) voneinander winkelversetzt ist.

8. Biege- und Stanzautomat nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch einen sich quer zur Antriebsstange (8) erstreckenden Stützlenker (14), der einerseits an dem mit der Kurvenscheibe (9) in Wirkverbindung stehenden Ende der Antriebsstange (8) und andererseits am Maschinengestell angelenkt ist, wobei die Gelenkachsen parallel ⁶S zur Drehachse der Kurvenscheibe sind.

9. Biege- und Stanzautomat nach den Ansprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützlenker (14) den mit der Antriebsstange (8) verbundenen Schenkel der scherenartigen Hebelanordnung bildet.

10. Biege- und Stanzautomat nach einem dgr Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (9) im Abtastbereich mittels eines Axialdrucklagers (20) abgestützt ist.