DE19725763C2 - Mehrstufen-Umformanlage mit einer Umformpresse und einer Transfervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrstufen-Umformanlage mit einer Umformpresse und einer Transfervorrichtung, bei der eine Reihe von Gesenken zur Umformung langer Werkstücke unter einem Stößel angeordnet ist, bei der ein Stößelantrieb über eine Kupplung eine Exzenterwelle betätigt, die ihrerseits den Stößel betätigt, und die Drehung der Exzenterwelle über die Kupplung an- und aussteuerbar ist, bei der eine mit Auswerfern versehene Auswerfereinrichtung vom Stößelantrieb her synchron mit dem Stößel zusammenwirkt, bei der ein Transfertriebmittel über eine Transferwelle Greifer betätigt, wobei die Transferwelle kontinuierlich rotiert, bei der die Gestaltung und die Steuerung der Umformpresse derart sind, daß der Stößel eine Stößel-Aufwärtsbewegung und eine Stößel-Abwärtsbewegung macht, bei der die Gestaltung und die Steuerung der Transfervorrichtung und der Auswerfer­ einrichtung derart sind, daß die Werkstücke eine Aufwärtsbewegung, eine Seit­ wärtsbewegung und eine Abwärtsbewegung machen, und bei der die Transfervor­ richtung und die Auswerfereinrichtung derart gestaltet gesteuert bewegbar sind, daß Werkstück-Aufwärtsbewegung während der Stößel-Aufwärtsbewegung erfolgt und Werkstück-Abwärtsbewegung während der Stößel-Abwärtsbewegung erfolgt.

Bei einer bekannten (US 2 183 287) Mehrstufen-Umformanlage dieser Art wird der Stößelantrieb von Hand eingeschaltet, wonach Stößel-Aufwärtsbewegung und Stößel-Abwärtsbewegung lückenlos kontinuierlich einander folgen und die Exzen­ terwelle mit ihrer Drehzahl kontinuierlich rotiert. Die Transfertriebmittel sind ein Getriebe, das die Exzenterwelle auf die Transferwelle arbeiten läßt, so daß auch die Transferwelle kontinuierlich rotiert. Die Drehzahl der Exzenterwelle ist gleich der Drehzahl der Transferwelle. Sowohl die Exzenterwelle als auch die Transferwelle bewirken die ihnen zugeordneten Vorgänge während derselben Taktzeit unter kon­ tinuierlicher Drehung. Bei der bekannten Anlage der eingangs genannten Art ist die Zeit zwischen dem Ende der einen Umformung und dem Beginn der nächsten Umformung vollständig für die Bewegung der Werkstücke bzw. das Umsetzen der Werkstücke genutzt. Wenn die Werkstücke ausreichend weit aus den Gesenken be­ wegt sind, beginnt die eigentliche Transferbewegung bzw. Seitwärtsbewegung von Gesenk zu Gesenk. Bei der bekannten Mehrstufen-Umformanlage bewegt sich der Stößel während der halben Transferzeit weiter leer aufwärts und während der ande­ ren halben Transferzeit wieder leer abwärts. Diese leeren Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Stößels während der Transferzeit bedingen zusätzliche Bauhöhe der Umformpresse, was insbesondere dann störend ist, wenn die Werkstücke länger werden.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Mehrstufen-Umformanlage der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, bei der trotz kontinuierlich rotierender Transfer­ welle die durch leere Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Stößels bedingte zu­ sätzliche Bauhöhe der Umformpresse vermieden ist.

Die erfindungsgemäße Mehr­ stufen-Umformanlage ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen der Stößel-Aufwärtsbewegung und der Stößel-Abwärtsbewegung ein Stößel- Obenstillstand mit entsprechendem Drehungsstillstand der Exzenterwelle vorgese­ hen ist, daß die Steuerung dieses Drehungsstillstands der Exzenterwelle von der aufgrund eines eigenen Transferantriebs kontinuierlich rotierenden Transferwelle her erfolgt und daß die Drehzahl der Exzenterwelle größer ist als die Drehzahl der Transferwelle.

Bei der erfindungsgemäßen Mehrstufen-Umformanlage ist die vollständige Nutzung der - zwischen dem Ende einer Umformung und dem Beginn der nächsten Umfor­ mung liegenden - Zeit gegeben in Kombination mit dem einem Stößel-Obenstill­ stand zugeordneten Drehungsstillstand der Exzenterwelle, wodurch zusätzliche Bauhöhe der Umformpresse vermieden ist. Diese Kombination ist ermöglicht durch die Steuerung der Exzenterwelle von der Transferwelle her und die größere Dreh­ zahl der Exzenterwelle. Aufgrund der größeren Drehzahl der Exzenterwelle kann die Exzenterwelle trotz des Drehungsstillstands die ihr zugeordneten Vorgänge während derselben Taktzeit wie die Transferwelle bewirken. Die Werkstücke wer­ den sowohl während der Bewegung des Stößels als auch während des Stillstands des Stößels bewegt, so daß die Stillstandzeit entsprechend kurz gehalten werden kann.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn die Drehzahl der Exzenterwelle um das 1,2-1,8-fache größer ist als die Drehzahl der Transferwelle. Dieses Mehr an Drehzahl kompensiert in der Praxis den wünschenswerten Stößel-Obenstillstand ausreichend.

Die Steuerung von der Transferwelle erfolgt z. B., indem ein Nocken mechanischer oder elektronischer Art auf der Transferwelle einen elektrischen oder elektroni­ schen Schalter betätigt, der die Kupplung öffnet und schließt. Bei einer anderen Ausführungsform schließt der Nocken der Transferwelle die Kupplung und auf­ grund einer anderen Einrichtung öffnet die Kupplung, wenn der Stößel eine be­ stimmte Höhe bzw. die Exzenterwelle eine entsprechende Drehstellung erreicht hat; der Stößel setzt sich wieder in Bewegung, wenn dies von der Transfervorrich­ tung gewünscht ist. Die Umformpresse ist eine Exzenterpresse bzw. Kurbelpresse mit einer Exzenterwelle bzw. Kurbelwelle und dem Stößelantrieb ist ein Schwung­ rad zugeordnet. Die erfindungsgemäße Mehrstufen-Umformanlage wird hier für eine vertikale Umformpresse beschrieben; die Erfindung gilt jedoch gleichermaßen auch für den Fall der horizontalen Umformpresse sowie für Gelenkpressen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Exzenterwelle über ein Getriebe die Auswerfereinrichtung zur Aufwärtsbewegung und zur Ab­ wärtsbewegung der Auswerfer betätigt. Diese an sich bekannte Bauweise ist für ein beschleunigtes und exaktes Arbeiten der Auswerfereinrichtung von Bedeutung.

Es ist denkbar, die Werkstücke in Richtung ihrer Längserstreckung zum Aus­ bringen aus den Gesenken nur mittels der Auswerfer zu bewegen und zum Ein­ bringen in die Gesenke getrieben von der Schwerkraft oder von dem Stößel zu be­ wegen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Greifer ver­ anlaßt von der Transfervorrichtung die Werkstücke in Richtung deren Längser­ streckung hin- und hergehend bewegen. Diese an sich bekannte (DE-PS 31 16 752) Bauweise übergibt einen Teil der Längsbewegung der Werkstücke von den Auswer­ fern an die Greifer, ermöglicht es so, den Bewegungsweg der Auswerfer kürzer zu halten und damit die Bauhöhe der Umformpresse geringer zu halten.

Die Werkstücke werden auf der Mehrstufen-Umformpresse in der Regel durch Kaltformen umgeformt. An einem Träger sind zwei oder mehr Greifer vorgesehen, wobei jeder Greifer mit seiner Betätigungseinrichtung für sich gesondert ist. Die Betätigungseinrichtungen der Greifer sind in der Regel hydraulisch wirkend ausge­ bildet und die Hydraulikflüssigkeit wird in Betätigungseinrichtungen durch flexible Schläuche zugeführt. Der Träger ist in mindestens zwei Koordinatenrichtungen bewegbar, um das Umsetzen der Werkstücke durchzuführen. Die Transfervorrich­ tung ist z. B. für eine horizontale Pressenanordnung ausgebildet, ist aber in der Re­ gel für eine vertikale Pressenanordnung ausgebildet, bei der die Hub-Richtung ver­ tikal verläuft und die Längs-Richtung sowie die Quer-Richtung horizontal verlau­ fen.

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

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer Mehrstufen-Umformanlage mit einer Umformpresse und einer Transfervorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 Kurven der Bewegungen von verschiedenen Teilen der Mehrstufen-Umform­ anlage gemäß Fig. 1.

Die Mehrstufen-Umformanlage gemäß Zeichnung umfaßt eine Umformpresse 1, die einen Pressentisch 2 mit einer Reihe von Gesenken 3 aufweist. über dem Pressen­ tisch 2 ist ein Stößel 4 mittels einer Exzenterwelle 5 auf- und abbewegbar. Die Ex­ zenterwelle 5 wird über eine Kupplung 6 von einem Schwungrad 7 und durch einen Antrieb 8 in Rotation versetzt. Die Exzenterwelle 5 trägt einen Nocken 9, der über einen Schalter 10 auf die Kupplung 6 wirkt, und arbeitet auf ein Getriebe 11, das abwärts zu einer Auswerfereinrichtung 12 führt. Die Auswerfereinrichtung 12 weist an einem Träger aufwärtsragende Auswerfer 13 auf, die von unten in die Ge­ senke 3 ragen und auf- und abbewegbar sind. Der Umformpresse 1 ist eine Trans­ fervorrichtung 14 zugeordnet, die pro Gesenk 3 einen Greifer 15 aufweist. Die Greifer 15 sitzen an einem Träger 16, der mittels einer Transfermechanik 17 in drei Richtungen eines Koordinatensystems bewegbar ist. Die Transfermechanik 17 weist auf der Wirkungseingangsseite Betätigungsorgane 18 auf, auf die Steuernocken 19 einer Transferwelle 20 wirken, die mittels eines Transferantriebs 21 in Rotation versetzt ist. Die Transferwelle 20 trägt einen Nocken 22 oder Drehgeber, der über einen Schalter 23 oder eine Steuerung auf die Kupplung 6 wirkt.

Nach jeder Umformung wird ein langes Werkstück 24 von einem Gesenk 3 zum benachbarten Gesenk bewegt. Das Werkstück 24 wird gemäß Fig. 3 im Zeitverlauf von einer unteren Position 25 in dem ersten Gesenk über eine Zwischenposition 26 in eine obere Position 27 ausgeworfen und von dieser über eine Zwischenposition in eine untere Position in dem zweiten Gesenk bewegt. Während dieser Zeit macht der Stößel 4 gemäß einer Kurve 28 eine Stößel-Aufwärtsbewegung 29, einen Stößel- Obenstillstand 30 und eine Stößel-Abwärtsbewegung 31. Der Greifer 15 bewegt sich gemäß einer Kurve 32, indem er das in der Zwischenposition 26 befindliche Werkstück 24 ergreift, eine Aufwärtsbewegung 33 macht, Höhengleichstand 34 wahrt und eine Abwärtsbewegung 35 macht, um das Werkstück in das nächste Gesenk teilweise einzustecken, wonach der Greifer öffnet.

Claims (4)

1. Mehrstufen-Umformanlage mit einer Umformpresse und einer Transfervorrich­ tung,
bei der eine Reihe von Gesenken zur Umformung langer Werkstücke unter ei­ nem Stößel angeordnet ist,
bei der ein Stößelantrieb über ein Kupplung eine Exzenterwelle betätigt, die ihrerseits den Stößel betätigt, und die Drehung der Exzenterwelle über die Kupp­ lung an- und aussteuerbar ist,
bei der eine mit Auswerfern versehene Auswerfereinrichtung vom Stößelantrieb her synchron mit dem Stößel zusammenwirkt,
bei der ein Transfertriebmittel über eine Transferwelle Greifer betätigt, wobei die Transferwelle kontinuierlich rotiert,
bei der die Gestaltung und die Steuerung der Umformpresse derart sind, daß der Stößel eine Stößel-Aufwärtsbewegung und eine Stößel-Abwärtsbewegung macht,
bei der die Gestaltung und die Steuerung der Transfervorrichtung und der Aus­ werfereinrichtung derart sind, daß die Werkstücke eine Aufwärtsbewegung, eine Seitwärtsbewegung und eine Abwärtsbewegung machen, und
bei der die Transfervorrichtung und die Auswerfereinrichtung derart gestaltet
gesteuert bewegbar sind, daß Werkstück-Aufwärtsbewegung während der Stößel- Aufwärtsbewegung erfolgt und Werkstück-Abwärtsbewegung während der Stö­ ßel-Abwärtsbewegung erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Stößel-Aufwärtsbewegung (29) und der Stößel-Abwärtsbewe­ gung (31) ein Stößel-Obenstillstand (30) mit entsprechendem Drehungsstillstand der Exzenterwelle (5) vorgesehen ist,
daß die Steuerung (22, 23) dieses Drehungsstillstands (30) der Exzenterwelle (5) von der aufgrund eines eigenen Transferantriebs (21) kontinuierlich rotierenden Transferwelle (20) her erfolgt und
daß die Drehzahl der Exzenterwelle (4) größer ist als die Drehzahl der Transfer­ welle (20).

2. Mehrstufen-Umformanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Exzenterwelle (4) um das 1,2-1,8-fache größer ist als die Drehzahl der Transferwelle (20).

3. Mehrstufen-Umformanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle (4) über ein Getriebe (11) die Auswerfereinrichtung (12) zur Aufwärtsbewegung und zur Abwärtsbewegung der Auswerfer (13) betätigt.

4. Mehrstufen-Umformanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (15) veranlaßt von der Transfervorrichtung (14) die Werkstücke (24) in Richtung deren Längserstreckung hin- und hergehend bewegen.