DE1602423C3 - 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 Abtastrollen 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 DE-Zeitschrift »Draht« 1965, Nr. 1, S. 26 in Verbindung mit der CH-PS 4 20 029 entnehmbar ist.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Ausführung besteht darin, daß die auftretenden Radialkräfte nicht von Hebeln aufgenommen werden und auch keine spielfreie Steuerung möglich ist, zumal zwei separate Kurvenscheiben erforderlich sind.
Auch verlaufen Änderungen der Radialhöhc der Kurve auf einer relativ kleinen Umfangslänge und werden sehr steil, was einmal zu sehr starken Querkräften 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 Stanzautomaten der eingangs erwähnten Gattung so auszubilden, daß wesentlich geringere Querkräfte und wesentlich geringere Belastungen ^ der Bauteile auftreten. \F

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.

Der Stützlenker verhindert, daß Querkräfte, welche von der Vorschub- und der Rückstellkurve auf die Antriebsstange ausgeübt werden, von dieser auf den Werkzeugschlitten übertragen werden. Solche Querkräfte würden andernfalls zu einer Verkantung des Werkzeugschlittens und damit zu erhöhtem Verschleiß und zu einer Bearbeitungsungenauigkeit führen. Damit auch die durch die Schwenkbewegung des Stützlenkers bedingte Querbewegung der Antriebsstange nicht auf den Werkzeugschlitten übertragen wird, ist die Antriebsstange um eine zur Drehachse des Stützlenkers parallele Achse schwenkbar am Werkzeug- schlitten befestigt Aufgrund der Tatsache, daß die Kurvenscheibe auf ihrer vom Werkzeugschlitten abgewandten Seite abgetastet wird, kann die Antriebsstange relativ lang sein. Dies wiederum hat zur Folge, daß die von dem Stützlenker bedingte Querbewegung der Antriebsstange zu geringeren Drehwinkeln der t Antriebsstange um das Gelenk am Werkzeugschiit- ·"-ten führt, als es bei einer kürzeren Antriebsstange der Fall wäre. Auf Grund dieser geringeren Drehwinkel ist die von der Antriebsstange auf den Werkzeugschlitten senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung, nämlich gegen seine Führung, ausgeübte Querkraftkomponente äußerst gering. Die Werkzeugschlittenführung unterliegt daher auch bei schnellster Hubfolge und großen Vorschubkräften keiner nennenswerten Abnutzung. Die spielfreie Abtastung der Steuerkurven der Kurvenscheibe, die aufgrund der unverschieblichen Lagerung der Vorschubrolle und der federbelasteten Anbringung der Rückstellrolle an der Antriebsstange erreicht wird, trägt wesentlich mit zu der gemäß Aufgabenstellung angestrebten geringeren Belastung der Bauteile bei.

Dabei kann das Federelement ein Tellerfederpaket sein, dessen progressive Federcharakteristik eine geringfügige Zusammenpressung zum Ausgleich der Bearbeitungstoleranz der Leitkurve mit geringer Kraft ermöglicht, jedoch den Rückstellkräften mit einer progressiv stark ansteigenden Federkraft entgegenwirkt. Die Vorspannung des Federelements kann zur Anpas-

süng an unterschiedliche Arbeitsbedingungen durch eine Stellschraube od. dgl. veränderbar sein.

Dabei kann nach einem weiteren Merkmal im Rahmen der Erfindung die Rückstellrolle an einem Schenkel einer scherenartigen Hebelanordnung angeordnet sein, deren anderer Schenkel der Stützlenker ist

Die Rückstellrolle kann alternativ aber auch an einem Ende eines Schwenklenkers gelagert sein, dessen anderes Ende an der Antriebsstange angelenkt ist, wobei die Rückstellkurve gegen die Vorschubkurve um den Winkel versetzt ist, der — vom Drehpunkt der Kurvenscheibe aus betrachtet — durch die Drehachsen von Vorschubrolle und Rückstellrolle bestimmt ist.

Zum weiteren Stande der Technik wird noch auf die US-PS 7 80 130 sowie auf das Buch von K. Rauh »Praktische Getriebelehre«, 2. Band, 1954, Abb. 153 auf S. 22 des Bildanhangs hingewiesen, aus denen einerseits ein Kurventrieb zur Erzeugung einer hin- und hergehenden Bewegung eines Maschinenteils mit zwei Steuerkurven entnehmbar ist, von denen eine mittels Rolle von innen und die andere mittels Rolle von außen abtastbar ist, und aus denen andererseits ein Schwenkhebel mit einem eine Nutkurve abtastenden Rollenpaar ersichtlich ist. Somit sind zwar einzelne Elemente der erfindungsgemäßen Lösung allgemein, d. h. ohne Zusammenhang mit der Gattung der Erfindung, für sich bekannt, doch ist darüber hinaus den genannten Literaturstellen keinerlei Anregung hinsichtlich der Gesamtkombination von Merkmalen entnehmbar, die gemäß der Erfindung zur Lösung der von diesen Druckschriften nicht angesprochenen Aufgabe vorgesehen ist

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,

Fig.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,

Fig.4 eine Ansicht ähnlich Fig.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 Gelenkzapfens 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 Vorschubk.jrve 10 abläuft. Weiter ist um 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 Werkzeugschlitten 3 übertragen. Die von der Rücksteürolle 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 Werkzeugschlitten 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 Kurvenscheibe 9 ist an ihrer Drehachse in üblichen Lagern gelagert.

Bei der in F i g. 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 /.. B. etwa rechtwinklig zur Antriebsstange 23 liegt.

Auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.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 Fig. 1, vorgesehen sein, der die durch die Abrollbcwegung 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 Außenseite gegenüberliegende Wand einer Leilrippc 45, die auf der Kurvenscheibe angebracht ist. Die Kurvenscheibe kann bei diesem Ausführungsbeispiel zur Verminderung der bewegten Massen auch als Spcichenrad ausgebildet sein.

Die Antriebsstange 40 ist über die Leitrippe 45 hinaus verlängert und mit einem Langloch 46 versehen, in welchem der Drehzapfen 47 der Rückstellrolie 48 verschiebbar ist. Auf der Außenseile des Drehzapfens 47

ίο ist im Langloch 46 ein Lagerstein 49 in Längsrichtung des Langloches verschiebbar geführt und durch ein TcI-lerfcdcrpaket 50 auf die Rückstellkurve 44 zu vorgespannt. Die Außenseite des Tellerfedcrpakets 50 stüt/l sich gegen die Stirnfläche einer Flügelschraube 51 ab.

die in eine entsprechende Gewindebohrung der Antriebsslange 40 eingeschraubt ist, so daß die Kraft der Feder 50 einstellbar ist. Um ein Kippen der Rolle 48 /u verhindern, kann die Antriebsstange 40 an ihrem äußeren Ende hakenartig über die Höhe der Rückstellkurve 44 abgebogen sein und an ihrem zurückgcbogcncn Hakenabschnitt ein weiteres Langloch 46 mit der Lagcr- und Druckanordnung 49, 50, 51 aufweisen. Auch bei dieser Anordnung kann ein in strichpunktierten Linien angedeuteter Stützlenker 52, ähnlich dem Stül/.Icnker 14 gemäß Fig. 1 bzw. 32 gemäß Fig.3 vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

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 Abtastrollen 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 mittels einer Vorschubrolle (12; 24; 42) von innen her abtastbare Vorschubkurve (10; 22; 43) und eine mittels einer Rückstellrolle (17; 27; 48) von außen her abtastbare Rückstellkurve (11; 28; 44) aufweist, daß die Hubverläufe der Vorschubkurve und der Rückstellkurve mittels einer am Werkzeugschlitten (3) angelenkten, etwa diametral über die Kurvenscheibe (9; 21; 43, 44, 45) verlaufenden Antriebsstange (8; 23; 40) auf den Werkzeugschlitten (3) übertragbar sind und daß etwa rechtwinklig zur Antriebsstange ein Stützlenker (14) vorgesehen ist, der einerseits an dem mit der Kurvenscheibe in Wirkverbindung stehenden Ende der Antriebsstange und andererseits am Maschinengestell angelenkt ist, und 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

2. Biege- und Stanzautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement ein Tellerfederpaket (18; 50) ist

3. Biege- und Stanzautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des Federelements durch eine Stellschraube (19; 51) od. dgl. veränderbar ist

4. Biege- und Stanzautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellrolle (17) an einem Schenkel (16) einer scherenartigen Hebelanordnung (14, 16) angeordnet ist, deren anderer Schenkel der Stützlenker (14) ist

5. Biege- und Stanzautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellrolle (27) an einem Ende eines Schwenklenkers (26) gelagert ist, dessen anderes Ende an der Antriebsstange (23) angelenkt ist, wobei die Rückstellkurve (28) gegen die Vorschubkurve (22) um den Winkel (α) versetzt ist, der — vom Drehpunkt (31) der Kurvenscheibe (21) aus betrachtet — durch die Drehachsen von Vorschubrolle (24) und Rückstellrolle (27) bestimmt ist