DE19725729C1 - Nockensteuervorrichtung für einen Werkstücktransfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockensteuervorrichtung für einen Werkstücktransfer, bei der auf einer Steuerwelle mehrere Nocken mit je einer Steuerkurve angeordnet sind, die jeweils für ein Zusammenwirken mit einem Steuerorgan einer Mechanik des Werkstücktransfers vorgesehen sind, bei der an der Steuerwelle ein Steueran­ trieb angreift und jeder Nocken über eine Kuppeleinrichtung wahlweise mit der Steuerwelle drehfest verbindbar sowie von der Steuerwelle lösbar ist, und bei der bei gelöster Kuppeleinrichtung eine Drehverstellung zwischen dem Nocken und der Steuerwelle vorgesehen ist, wobei bei dem Werkstücktransfer Greifer in min­ destens zwei Koordinatenrichtungen an einer Presse bewegt werden.

Nockensteuervorrichtungen für einen Werkstücktransfer sind an sich bekannt (DE- 31 16 752 C2). Bei einer solchen Nockensteuervorrichtung geht es darum, Greifer in mindestens zwei verschiedene Koordinatenrichtungen zu bewegen, und sind die von den Nocken betätigten Steuerorgane entweder Teil eines mechanischen Ge­ stänges, das mit den Greifern verbunden ist, oder Teil einer Hydraulik, die über ein Zwischengestänge auf die Greifer wirkt. Mit den Greifern werden Werkstücke bewegt und je nach Art des Werkstückes werden die Nocken mit einer bestimmten Drehstellung zur Welle eingestellt. Bei einer denkbaren, einfachen Ausführungs­ form der Nockensteuervorrichtung der eingangs genannten Art trägt der Nocken einen die Steuerwelle umschließenden Flansch, durch den Klemmschrauben gegen die Steuerwelle geschraubt sind. Nach Lösen der Klemmschrauben wird der Nocken bei stillstehendem Steuerantrieb von Hand auf der Steuerwelle gedreht, was schwierig ist, zumal der Nocken auch bei der Verstellung weiterhin auf das zu­ gehörige Steuerorgan einwirkt.

Es ist auch eine Nockensteuervorrichtung für einen Werkstück-Transfer zum lage­ orientierten Ausrichten von Platinen bekannt (DE 40 04 289 A1), bei dem Auflagen zwei Nockenleisten enthalten, die quer zur Werkstücktransportrichtung verschieb­ bar auf Führungsleisten gelagert sowie mit einer Verstelleinrichtung zur Weitenein­ stellung von Greiferschienen wirkverbunden sind und deren Nocken mittels linear wirkender Stellmittel verschiebbar auf den Nockenleisten gelagert sind, wobei die Führungsleisten ihrerseits auf einem Hubmechanismus angeordnet sind. Jedoch ist diese Nockensteuervorrichtung nicht von der eingangs genannten Art und weist keine Drehverstellung von Nocken auf einer Steuerwelle auf.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nockensteuervorrichtung der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, bei der die Drehverstellung zwischen dem Nocken und der Steuerwelle vereinfacht ist. Die erfindungsgemäße Nockensteuervorrichtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Nocken eine Brems­ feststelleinrichtung zugeordnet ist, die bei gelöster Kuppeleinrichtung betätigt ist, und daß die Drehverstellung mittels des Steuerantriebs unter Drehen der Steuer­ welle relativ zu dem Nocken der gelösten Kuppeleinrichtung und unter Mitnahme der anderen Nocken erfolgt.

Die Verstellung eines Nockens relativ zur Steuerwelle erfolgt also maschinell und nicht von Hand und zwar im Zusammenhang mit einem Werkstücktransfer bzw. Manipulator. Für eine Phasenverstellung der Kurve eines der Nocken wird zu­ nächst dieser Nocken bremsfestgestellt, sodann wird die Kuppeleinrichtung gelöst und danach wird die Steuerwelle maschinell gedreht. Der Nocken ist, wenn er von der Steuerwelle gelöst ist, gebremst bzw. in Position gehalten. Es werden die Stel­ lung der Steuerwelle und der anderen Nocken bzgl. des bremsfestgestellten Noc­ kens geändert.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn die Bremsfeststelleinrichtung je­ des Nockens eine gesteuerte Betätigungshydraulik aufweist. Dies macht ein be­ schleunigtes Feststellen und Lösen der Bremsfeststelleinrichtung möglich. In der Regel ist die Nockensteuervorrichtung mit hydraulischen Steuersystemen ausgerü­ stet, so daß eine hydraulische Betätigung der Bremsfeststelleinrichtung sich anbie­ tet.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn die Bremsfeststelleinrich­ tung jeweils mittels Bremsbacken wirksam ist. Die Bremsfeststelleinrichtung greift also nicht in ein Teil des Nockens ein, sondern wird durch reine Reibung wirksam. Dies macht den Feststellvorgang einfacher und genauer.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn der Nocken einen Zahn­ kranz trägt, in den eine gezahnte drehbare Bremsscheibe eingreift, an der die Bremsfeststelleinrichtung angreift. Hierdurch läßt sich die Bremsfeststelleinrich­ tung weiterab von der Steuerwelle und damit konstruktiv günstiger anordnen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn jeder Nocken für eine Zwangsführung des zugeordneten Steuerorgans eine Vorwärts-Kurvenscheibe und eine Rückwärts-Kurvenscheibe umfaßt und wenn sowohl der Vorwärts-Kur­ venscheibe als auch der Rückwärts-Kurvenscheibe eine eigene Bremsfeststelleinrich­ tung und eine eigene Kuppeleinrichtung zugeordnet ist. Dies läßt es zu, auch die Vorwärts-Kurvenscheibe und die Rückwärts-Kurvenscheibe gegeneinander maschi­ nell bzw. mittels des Steuerantriebs zu verstellen. Es ist jedoch auch möglich die beiden Kurvenscheiben synchron miteinander zu verstellen.

Die Erfindung sieht zur Lösung der weiter oben angegebenen Aufgabe auch eine Nockensteuervorrichtung der eingangs genannten Art vor, die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß bei der Kuppeleinrichtung jedem Nocken ein daneben angeord­ netes, mit der Steuerwelle starr verbundenes Wellenteil zugeordnet ist und der Nocken sowie das Wellenteil je einen von zwei einander benachbarten Zahnkrän­ zen tragen, daß auf den beiden Zahnkränzen ein gezahnter Kupplungsring axial ver­ schiebbar ist, der in einer ersten Position in beide Zahnkränze kuppelnd eingreift und in einer zweiten Position den Nocken freigebend nur auf dem Wellenteil-Zahn­ kranz angeordnet ist, und daß zum Verschieben des Kupplungsrings für jeden Noc­ ken eine gesteuerte Betätigungseinrichtung vorgesehen ist. Die Erfindung umfaßt also eine Kuppeleinrichtung die im Prinzip auch unabhängig von der Nocken- Steuerwelle-Verstellung der Erfindung brauchbar ist.

Jede Kuppeleinrichtung wird mittels einer eigenen Betätigungseinrichtung, z. B. einer Betätigungshydraulik, gelöst und betätigt. Es wird mit Kraft gekuppelt und entkuppelt. In der Regel ist die Nockensteuervorrichtung mit hydraulischen Steuer­ systemen ausgerüstet, so daß eine hydraulische Betätigung der Kuppeleinrichtung sich anbietet. In der Regel sind sowohl für die Bremsfeststelleinrichtung als auch für die Kuppeleinrichtungen Betätigungshydrauliken vorgesehen. Die Kupplung mittels Zahnung läßt die Übertragung hoher Drehmomente zu.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt vor, wenn der Kupplungsring in der ersten, kuppelnden Position mittels einer Fe­ der gehalten ist und in die zweite, freigebende Position gegen die Kraft dieser Feder bewegbar ist. Dies läßt es zu, die Betätigungseinrichtung bei der ersten, kuppelnden Position abzustellen, da die Position sicher durch die Feder gewahrt ist. Wenn der Kupplungsring in der kuppelnden Position von der Betätigungseinrichtung gehalten würde, würde er sich durch ein fehlerbedingtes Nachgeben der Betätigungseinrich­ tung unerwünscht verschieben, was zu Schäden am Werkstücktransfer führen kann. Der Kupplungsring wird nur bei Stillstand des Nockens verschoben.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn der Kupplungsring Mit­ nehmer trägt, die eine Mitnehmernut bilden, in die eine Klaue greift, an der die Be­ tätigungshydraulik angreift. Dies ist eine Einrichtung, die einerseits den Kupp­ lungsring axial verstellt und andererseits bei ortsfester Anordnung der Betätigungs­ einrichtung den Kupplungsring sich drehen läßt, wenn die Kupplung greift.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn die Klaue bei der ersten, kuppelnden Position mittels Federn in einer Mittelstellung in der Mitnehmernut bei abgeschalteter Betätigungseinrichtung gehalten ist. Die Betätigungseinrichtung ist abgeschaltet und hat keinen Einfluß auf die Kupplung. Bei der Rotation des Kupplungsringes und der Mitnehmernut hat die Klaue keine Berührung mit dem Mitnehmer, was eine verschleißarme Bauweise ist. Die Position des Kupplungsrings und der Klaue wird ohne aneinanderschleifende Teile gewahrt. Die Betätigungsein­ richtung läßt sich bei der kuppelnden Position abschalten.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zeigt

Fig. 1 schematisch eine Nockensteuervorrichtung für einen Werkstücktransfer,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf einen Teilbereich der Nockensteuervorrichtung gemäß Fig. 1, in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt des Teilbereiches gemäß Fig. 2,

Fig. 4 einen Ausschnittsbereich der Darstellung in Fig. 3, in einem gegenüber Fig. 3 vergrößerten Maßstab, und

Fig. 5 schematisch eine Kuppeleinrichtung der Nockensteuervorrichtung gemäß Fig. 1.

Die Nockensteuervorrichtung gemäß Zeichnung umfaßt, wie Fig. 1 zeigt, eine waa­ gerechte Steuerwelle 1, die von einem Steuerantrieb 2 gedreht wird, der ein Elek­ tromotor ist. Auf der Steuerwelle 1 sind drei verschiedene Nocken 3, 4, 5 ange­ ordnet, die jeweils auf ein Steuerorgan 6 einer nicht näher gezeigten Mechanik ei­ nes Werkstücktransfers arbeiten. Jedem Nocken 3, 4, 5 ist eine Kuppeleinrichtung 7 und eine Bremsfeststelleinrichtung 8 zugeordnet. Es ist eine Steuereinheit 9 vor­ gesehen, die über Steuerleitungen 10 den Steuerantrieb 2, die Kuppeleinrichtung 7 und die Bremsfeststelleinrichtungen 8 ansteuert. Um einen Nocken 3, 4, 5 zu ver­ stellen, wird dessen Kupplung mit der Steuerwelle 1 mittels der Kuppeleinrichtung 7 gelöst, wird der Nocken mittels der Bremsfeststelleinrichtung 8 festgelegt, wer­ den die Steuerwelle 1 und die beiden anderen Nocken mittels des Steuerantriebs 2 um ein bestimmtes Winkelmaß gedreht, wird die Kupplung des Nockens mit der Steuerwelle mittels der Kuppeleinrichtung wieder hergestellt und wird die Brems­ feststelleinrichtung gelöst.

Gemäß Fig. 2 und 3 weist jeder Nocken 3, 4, 5 eine Doppelausbildung auf und weist jede Nocken-Hälfte eine Vorwärts-Kurvenscheibe 11 und eine Rückwärts- Kurvenscheibe 12 auf. Die Vorwärts-Kurvenscheibe 11 und die Rückwärts-Kurven­ scheibe 12 wirken als Zwangsführung auf das Steuerorgan 6 ein, das gemäß Fig. 2 ein Winkelhebel ist, der um eine Achse hin- und hergeschwenkt wird. Die Vor­ wärts-Kurvenscheiben 11 der beiden Nocken-Hälften sind miteinander starr ver­ bunden und die Rückwärts-Kurvenscheiben 12 der beiden Nocken-Hälften sind miteinander starr verbunden. Die Vorwärts-Kurvenscheibe 11 ist auf der einen axialen Seite des Nockens mit einem Zahnkranz 13 versehen und die Rückwärts- Kurvenscheibe 12 ist auf der anderen axialen Seite des Nockens mit einem Zahn­ kranz 14 versehen.

Gemäß Fig. 3 kämmt in jedem Zahnkranz 13, 14 eine am Umfang gezahnte Brems­ scheibe 15, die in nicht näher gezeigter Weise drehbar gelagert ist. Die Bremsschei­ be 15 tritt durch einen Spalt zwischen zwei Bremsbacken 16 hindurch, die mittels einer Betätigungshydraulik 17 in einer Stellung die Bremsscheibe 15 festhalten und in einer zweiten Stellung die Bremsscheibe freigeben. Auf diese Weise ist für jede Kurvenscheibe 11, 12 eine eigene Bremsfeststelleinrichtung 8 gegeben. Wenn der eine Nocken insgesamt verstellt werden soll, wird die zugeordnete Kuppeleinrich­ tung gelöst und werden beide Bremsfeststelleinrichtungen 8 in Bremsstellung ge­ bracht. Es läßt sich aber auch Jeweils nur eine der beiden Kurvenscheiben 11, 12 entkuppeln und mit der zugehörigen Bremsfeststelleinrichtung 8 festhalten.

Es ist auch der Vorwärts-Kurvenscheibe 11 und der Rückwärts-Kurvenscheibe 12 weils eine eigene Kuppeleinrichtung 7 zugeordnet, die den Zahnkranz 13 bzw. 14 ebenfalls nutzt. Es ist gemäß Fig. 4 und 5 auf der Steuerwelle 1 ein Wellenteil 18 starr angebracht, das neben dem Zahnkranz 13 des Nockens 3, 4, 5 einen Zahn­ kranz 19 aufweist. In den beiden benachbarten Zahnkränzen 13, 19 kämmt ein in­ nen gezahnter Kupplungsring 20, wenn er eine kuppelnde Position gemäß Fig. 4 und 5 einnimmt. Der Kupplungsring 20 trägt Mitnehmer 21 und ist gemäß Fig. 4 verschlebbar gelagert. Die Mitnehmer 21 begrenzen eine Mitnehmernut 22, in die eine Klaue 23 ragt.

Die Klaue 23 ist gemäß Fig. 5 mittels einer gesteuerten Betätigungshydraulik 24 in axialer Richtung hin- und herverschiebbar und beiderseits von je einer mechani­ schen Feder 25, 26 beaufschlagt, die gegen ein Gestellteil 27 abgestützt ist. Der um­ laufende Kupplungsring 20 ist von einer mechanischen Feder 28 abgestützt, die ge­ gen einen Fortsatz 29 des umlaufenden Wellenteils 18 abgestützt ist. In der in Fig. 4 und 5 gezeigten kuppelnden Mittelstellung des Kuppelrings 20 ist die Klaue 23 von den beiden Federn 25, 26 in Position gehalten, ist die Klaue 23 ohne Berührung mit den Mitnehmern 21, ist die Betätigungshydraulik 24 abgeschaltet und ist der Kupp­ lungsring 20 mittels der Feder 28 in Position gehalten. Entlang dem Umfang des Kupplungsrings sind mehrere Einheiten von Feder 28, Klaue 23, Federn 25 und 26 und Betätigungshydraulik 24 angeordnet.

Claims (10)

1. Nockensteuervorrichtung für einen Werkstücktransfer,
bei der auf einer Steuerwelle mehrere Nocken mit je einer Steuerkurve angeord­ net sind, die jeweils für ein Zusammenwirken mit einem Steuerorgan einer Me­ chanik des Werkstücktransfers vorgesehen sind,
bei der an der Steuerwelle ein Steuerantrieb angreift und jeder Nocken über ei­ ne Kuppeleinrichtung wahlweise mit der Steuerwelle drehfest verbindbar sowie von der Steuerwelle lösbar ist, und
bei der bei gelöster Kuppeleinrichtung eine Drehverstellung zwischen dem Nocken und der Steuerwelle vorgesehen ist,
wobei bei dem Werkstücktransfer Greifer in mindestens zwei Koordinatenrich­ tungen an einer Presse bewegt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Nocken (3, 4, 5) eine Bremsfeststelleinrichtung (8) zugeordnet ist, die bei gelöster Kuppeleinrichtung (7) betätigt ist, und
daß die Drehverstellung mittels des Steuerantriebs (2) unter Drehen der Steuer­ welle (1) relativ zu dem Nocken (3) der gelösten Kuppeleinrichtung (7) und un­ ter Mitnahme der anderen Nocken (4, 5) erfolgt.

2. Nockensteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsfeststelleinrichtung (8) jedes Nockens (3, 4, 5) eine gesteuerte Betäti­ gungshydraulik (17) aufweist.

3. Nockensteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsfeststelleinrichtung (8) jeweils mittels Bremsbacken (16) wirksam ist.

4. Nockensteuervorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (3, 4, 5) einen Zahnkranz (13, 14) trägt, in den eine gezahnte drehbare Bremsscheibe (15) eingreift, an der die Bremsfeststelleinrichtung (8) angreift.

5. Nockensteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jeder Nocken für eine Zwangsführung des zugeordneten Steuerorgans eine Vor­ wärts-Kurvenscheibe und eine Rückwärts-Kurvenscheibe umfaßt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sowohl der Vorwärts-Kurvenscheibe (11) als auch der Rück­ wärts-Kurvenscheibe (12) eine eigene Bremsfeststelleinrichtung (8) und eine ei­ gene Kuppeleinrichtung (7) zugeordnet ist.

6. Nockensteuervorrichtung für einen Werkstücktransfer,
bei der auf einer Steuerwelle mehrere Nocken mit je einer Steuerkurve angeord­ net sind, die jeweils für ein Zusammenwirken mit einem Steuerorgan einer Me­ chanik des Werkstücktransfers vorgesehen sind,
bei der an der Steuerwelle ein Steuerantrieb angreift und jeder Nocken über ei­ ne Kuppeleinrichtung wahlweise mit der Steuerwelle drehfest verbindbar sowie von der Steuerwelle lösbar ist und
bei der bei gelöster Kuppeleinrichtung eine Drehverstellung zwischen dem Nocken und der Steuerwelle vorgesehen ist,
wobei bei dem Werkstücktransfer Greifer in mindestens zwei Koordinatenrich­ tungen an einer Presse bewegt werden,
insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Kuppeleinrichtung (7) jedem Nocken (3, 4, 5) ein daneben angeord­ netes, mit der Steuerwelle (1) starr verbundenes Wellenteil (18) zugeordnet ist und der Nocken sowie das Wellenteil je einen von zwei einander benachbarten Zahnkränzen (13, 19) tragen,
daß auf den beiden Zahnkränzen (13, 19) ein gezahnter Kupplungsring (20) axial verschlebbar ist, der in einer ersten Position in beide Zahnkränze kup­ pelnd eingreift und in einer zweiten Position den Nocken (3, 4, 5) freigebend nur auf dem Wellenteil-Zahnkranz (19) angeordnet ist, und
daß zum Verschieben des Kupplungsrings (20) für jeden Nocken (3, 4, 5) eine gesteuerte Betätigungseinrichtung (24) vorgesehen ist.

7. Nockensteuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsring (20) in der ersten, kuppelnden Position mittels einer Feder (28) gehalten ist und in die zweite, freigebende Position gegen die Kraft dieser Feder (28) bewegbar ist.

8. Nockensteuervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsring (20) Mitnehmer (21) trägt, die eine Mitnehmernut (22) bilden, in die eine Klaue (23) greift, an der die Betätigungseinrichtung (24) an­ greift.

9. Nockensteuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klaue (23) bei der ersten, kuppelnden Position mittels Federn (25, 26) in einer Mittelstellung in der Mitnehmernut (22) bei abgeschalteter Betätigungseinrich­ tung (24) gehalten ist.

10. Nockensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zähne der beiden Zahnkränze (13, 19) und des Kupplungs­ rings (20) an den freien Enden angespitzt sind, um ein leichteres Kuppeln zu er­ möglichen.