DE19837756C1 - Einrichtung, um eine Drehbewegung von der Kurbelwelle in einen kurbelwellengetriebenen Schlitten einzuleiten - Google Patents

Abstract

Um bei einer Einrichtung (DE 19521041 A1) an einer Schubkurbel zum Erzeugen einer Bewegung eines am Schieber (Pressenstößel 5) gelagerten Teiles (auswerfender Federstößel 6) relativ zu diesem, welche von dem Kurbelzapfen (1)-Umlauf um die Kurbelwellenachse abgeleitet und entlang der Schubstange (Pleuel 4) auf das zwangsweise bewegbare Teil (Auswerferstößel 6) übertragen wird, statt dessen oszillierender Bewegung eine Drehbewegung desselben (38; 100; 148) zu erhalten, wird vorgeschlagen, zum Erzeugen einer Drehbewegung jenes Teiles (Rad 38; Scheibe 100; 148) am Schieber (Schlitten 12; 124) eine Transmission aus umlaufenden Teilen (Rad 22, 34, 38; Scheibe 98, 100, Riemen 102; Scheibe 142, 148, Riemen 150) an der Schubstange (26, 28; 144) vorzusehen (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, um eine Drehbewegung von der Kurbelwelle in einen kurbel­ wellengetriebenen Schlitten einzuleiten, gemäß dem gattungsbestimmenden Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Es ist seit langem bekannt, für den Antrieb eines stempelseitigen Auswerferstößels einer Umform­ presse eine zum Preßschlittenrücklauf gegenläufige Bewegung von außen in den Schlitten einzu­ leiten, um das Werkstück aus Preßwerkzeugen, z. B. Sechskantkopfstempeln mittels eines Auswer­ ferstößels auszuwerfen. Diese Konstruktionen weisen durch die vielen Bauelemente zwischen Kraft­ einleitung und Auswerfer eine hohe Nachgiebigkeit auf. Zudem haben diese meist noch hin- und hergehende Bewegungen.

Die aus der DE 195 21 041 A1 bekannte Vorrichtung soll diesen mechanischen Aufwand verringern. Diese Vorrichtung dient zur Steuerung von Hilfseinrichtungen, wie Stempelauswerferstifte, Abstreifer oder Stempelaufnahmen in einem oszillierenden Pressenstößel von Ein- und Mehrstufenpressen. Hierzu steuert eine fest auf dem Kurbelzapfen einer Kurbelwelle einer Umformpresse sitzende Kur­ venscheibe einen innerhalb der Pleuelstange gleitend geführten Druckstößel, dessen Bewegung über einen Federstößel in das Umformwerkzeug eingeleitet wird, wodurch das Fertigungsteil durch das Federstößelende aus dem Umformwerkzeug ausgeworfen wird. Die Kurvenscheibe beschreibt hierbei bei einer Kurbelwellenumdrehung gegenüber dem Druckstößel ebenfalls eine Umdrehung. Der Berührungspunkt zwischen dem Druckstößel und dem Federstößel liegt dabei im Drehpunkt des Lagerbolzens, der das Pleuel mit dem Pressenstößel verbindet.

Bei dieser DE 195 21 041 A1 wird in den Schlitten eine oszillierende Bewegung eingeleitet.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die o. g. Nachteile auszuschalten, und eine drehende Bewegung zu erhalten.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß die Drehbewegung aus der Kurbelwelle an der Schubstange des Kurbeltriebs entlang in den Preßschlitten eingeleitet wird und von dort aus direkt die Arbeitsbewegung abgeleitet wird, ist die erfindungsgemäße Einrichtung universell einsetzbar und es können große Übertragungskräfte in direktem Kraftfluß in die jeweils benötigte Arbeitsbewegung eingeleitet werden. Da außer der Werk­ zeugbewegung keine sonstigen Gleitbewegungen, sondern nur Rotationsbewegungen bei der Be­ wegungseinleitung auftreten, arbeitet die erfindungsgemäße Einrichtung äußerst verschleißarm.

Es können alle Bewegungen erzeugt werden, welche aus einer Drehbewegung über entsprechende Getriebe hergeleitet werden können.

Es ist zwar aus der DE 34 12 147 A1 eine zentrische Schubkurbel bekannt, mit einer Transmission auch aus umlaufenden Teilen (Zwischenrad 24, Zahnrad 25), von denen ein Zahnrad (25) aber auf einem Kurbelzapfen (16) festsitzt, der drehbar in einer Kur­ belscheibe (12) mit zentrischer Antriebswelle (13) gelagert ist; zu dieser Transmission gehören jedoch ein bzgl. der Wellenachse koaxiales, stehendes Zahnrad (18) und ein drehbar an der Kurbel­ scheibe (12) gelagertes Zahnrad (23) zwischen dem stehenden Zahn­ rad (18) und dem drehbaren Zahnrad (25), mit denen es kämmt. D. h., dass eine Drehbewegung der Kurbelscheibe (12) nicht nur ei­ ne vom Kurbelradius, sondern auch vom Übersetzungsverhältnis (z. B. 2 : 1) des stehenden Zahnrades (18) zum drehbaren Zahnrad (25) abhängige Schwenkbewegung des Kurbelarms (15) relativ zur gedrehten Kurbelscheibe (12) zur Folge hat. Insbesondere er­ streckt sich diese bekannte Transmission nicht über den Kurbel­ arm (15) auf den angelenkten Schlitten (4), sodass das Erzeugen einer Bewegung eines am Schlitten (Schieber) gelagerten Teiles (z. B. Geradführung 28) relativ zum Schlitten überhaupt nicht vor­ gesehen ist.

Das trifft auch auf das DE-GM 18 64 599 (Fig. 3 und 4) zu, wo zur Erzeugung zweier sich überlagernder Bewegungen der Schubstange (Pleuel 9) diese kurbelseitig mittels eines zusätzlichen Exzen­ ters (8) an einem Zahnrad (6), das mit einem zentrisch festste­ henden Zahnrad (7) kämmt, am hauptsächlichen Exzenter (Kurbel­ zapfen 5) gelagert ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der durch die Zeichnung schematisch dargestellten fünf Ausführungsformen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform in Vorderansicht zur Steuerung des Auswerferstößels einer Umformpresse

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform von Fig. 1 in teilweise abgebrochener Darstellung

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform in Vorderansicht zur Steuerung des Auswerferstößels

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform in Vorderansicht zur Steuerung des Auswerferstößels

Fig. 5 eine vierte Ausführungsform in Vorderansicht zur Steuerung einer weiteren, nur angedeute­ ten Arbeitsbewegung

Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform in Vorderansicht zur Steuerung einer Drahtklemmeinrichtung z. B. bei einem Einzugsschlitten einer drahtverarbeitenden Maschine

In den Fig. 1 und 2 ist die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung gezeigt. Sie dient als Antrieb für einen stempelseitigen Auswerferstößel 62, der in einem Kurbeltrieb einer Ein- oder Mehrstufenpresse integriert ist. Hierzu ist ein Preßschlitten 12 hin- und herverschiebbar ge­ führt, dessen Aufgabe es ist, mittels schlittenseitigen Umformwerkzeugen und stationären Matrizen aus Werkstückrohlingen ggf. nach und nach fertige Werkstücke, z. B. Schrauben, Bolzen und der­ gleichen herzustellen.

Zum Antrieb des Preßschlittens 12 ist eine Kurbelwelle 14 vorgesehen, die in einem nicht gezeigten Kurbelwellenhauptlager gelagert ist. Diese treibt über einen exzentrischen Kurbelzapfen 20 zwei Schubstangen 26, 28 an, die an einem, im Schlitten 12 gelagerten Bolzen 18 angreifen. Auf dem Kurbelzapfen 20 der Kurbelwelle 14 in ein Antriebszahnrad 22 drehfest angeordnet, welches sich im Gegensatz zu den Schubstangen 26, 28 umlaufend dreht.

In Fig. 2 schließt sich oberhalb des Antriebszahnrads 22 die Kurbelstange 26 an. Die andere Kurbel­ stange 28 ist unterhalb des Zahnrads 22 im Anschluß an eine Distanzbuchse 30 angeordnet. Das Antriebszahnrad 22 kämmt mit einem Zwischenzahnrad 34, das auf einem Bolzen 36 frei drehbar gelagert ist, der in den Kurbelstangen 26, 28 befestigt ist. Das Zwischenzahnrad 34 ist mit einem Abtriebszahnrad 38 im Eingriff, das an dem, vom Kurbelzapfen 20 entfernten Ende der Kurbelstan­ gen 26, 28 auf einem Bolzen 18 gelagert ist.

Mit dem auf dem Bolzen 18 frei drehbaren Zahnrad 38 ist eine Kurvenscheibe 44 drehfest verbun­ den. Die sich im Preßschlitten 12 drehende Kurvenscheibe 44 wirkt zur Abnahme einer Hubbewe­ gung auf eine Kurvenrolle 46, die auf einem Bolzen 48 drehbar gelagert ist, der am unteren Ende eines Rollenhebels 50 befestigt ist. Das andere Ende des Rollenhebels 50 ist auf einem Bolzen 54 schwenkbar gelagert, der in einem Rollenhebellager 56 am Preßschlitten 12 befestigt ist. Das untere Ende des Rollenhebels 50 liegt mit seiner Seitenfläche 58 an dem Auswerferstößel 62 an. Der Aus­ werferstößel 62 wird vom Rollenhebel 50 oszillierend angetrieben. Der Auswerferstößel 62 ist in einer hinteren Lagerbuchse 64 und einer vorderen Lagerbuchse 66 gelagert, wobei diese Lagerbuchse 66 das Gegenlager für eine Schraubenfeder 68 bildet. Durch die Kraft der Feder 68 werden der Aus­ werferstößel 62 und die Kurvenrolle 46 an die Steuerkurve 44 gedrückt.

Fig. 3 zeigt als zweite abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum An­ trieb des stempelseitig angeordneten Auswerferstößels 62 einer Umformpresse.

Hierbei kämmt das Abtriebszahnrad 38 mit einem Abnahmezahnrad 72, das oberhalb des Zahnra­ des 38 auf einem Bolzen 74 drehbar gelagert ist, der wiederum in einem Lager 76 auf dem Preß­ schlitten 12 befestigt ist. Die in Fig. 1 und 2 am Abtriebszahnrad 38 befestigte Kurvenscheibe 44 ist hier durch eine Kurvenscheibe 44' ersetzt, die jetzt mit dem Abnahmezahnrad 72 fest verbunden ist. Die Kurvenscheibe 44' wirkt auf eine Kurvenrolle 82, die auf einem Bolzen 84 drehbar gelagert ist, der an einem Arm 88 eines zweiarmigen Rollenhebels 90 befestigt ist. Der Hebel 90 selbst ist am Preßschlitten 12 auf einen Bolzen 92 schwenkbar gelagert. Das freie Ende des Hebels 90 wirkt zum Ausführen der Auswerfbewegung auf einen Auswerferstößel 62', der in Ausführung und Funktion dem der ersten Ausführungsform entspricht.

Bei der in Fig. 4 gezeigten dritten Ausführungsform wurde das Zahnradgetriebe 22, 34, 38 der er­ sten und zweiten durch ein Zahnriemengetriebe 96 ersetzt. Hierbei ist auf dem Kurbelzapfen 20 der Kurbelwelle 14 anstelle des Antriebszahnrades 22 eine Antriebszahnscheibe 98 drehfest angeord­ net. Fluchtend zu dieser Zahnscheibe 98 ist auf dem Bolzen 18 eine Abtriebszahnscheibe 100 dreh­ bar gelagert. Ein Zahnriemen 102 verbindet beide Zahnscheiben 98 und 100.

An die Abtriebszahnscheibe 100 anschließend, ist auf dem Bolzen 18 ferner ein Abtriebszahnrad 106 drehbar gelagert angeordnet, das mit der Abtriebszahnscheibe 100 drehfest verbundenen ist, so daß das Zahnrad 106 die Drehbewegung der Zahnscheibe 100 mitmacht. Das Abtriebszahnrad 106 weist hier ungefähr denselben Außendurchmessr auf wie die Abtriebszahnscheibe 100. Beide fallen somit in Fig. 4 in ihrem Umriß zusammen. Das Abtriebszahnrad 106 kämmt mit dem am Preß­ schlitten 12 gelagerten Zahnrad 72, das in Anordnung und Funktion, ebenso wie die weiteren Ein­ richtungsteile 44', 82 bis 92 und 62' bis 68 der in Fig. 3 gezeigten Einrichtung entsprechen.

Anstelle der Zahnscheiben 98 und 100 und des Zahnriemens 102, könnten selbstverständlich auch ein Kettenrad-Satz und eine Kette als Kettengetriebe Verwendung finden.

Bei der vierten Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist das Abnahmezahnrad 72 mit einem Antriebskegel­ rad 110 fest verbunden, das ein Abtriebskegelrad 112 antreibt. Das Abtriebskegelrad 112 ist auf ei­ ner Welle 114 drehfest gelagert, welche in einem auf dem Preßschlitten 12 sitzenden Lagerbock 116 drehbar gelagert ist.

In Fig. 6 ist die fünfte Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Sie dient beim Klemmen von Draht oder Bandmaterial 122 bei einem Schlitten 124, welcher z. B. als Einzugsschlitten bei einer draht- oder bandverarbeiteten Maschine Einsatz findet. Hierfür ist erforderlich, daß der Einzugshub verstell­ bar ist. Diese Hubverstellung wird in bekannter Weise dadurch erreicht, daß eine Antriebskurbel 128 einen T-Nutenstein 130 besitzt, der in einer T-Nutenstein-Führung 132 vom Mittelpunkt der An­ triebskurbel 128 weg oder umgekehrt über eine Stellschraube 136 nach dem Lösen einer Befest­ igungsmutter 138 verstellt wird. Der T-Nutenstein 130 ist bolzenförmig ausgebildet, wobei auf sei­ nem Rundteil 134, das den Kurbelzapfen darstellt, entsprechend Fig. 4 eine Antriebszahnscheibe 142 drehfest angeordnet ist. Auf dem Rundteil des T-Nutensteins 130 ist ferner eine Schubstange 144 gelagert, die mit ihrem anderen Ende über einen Bolzen 146 mit dem Schlitten 124 gelenkig verbunden ist. Auf dem Bolzen 146 ist eine Abtriebszahnscheibe 148 drehbar angeordnet. Ein Zahn­ riemen 150 verbindet beide Zahnscheiben 142 und 148. Mit der Abtriebszahnscheibe 148 ist eine Kurvenscheibe 152 drehfest verbunden, die eine, an einem Rollenhebel 156 drehbar angeordnete Kurvenrolle 158 betätigt. Der Rollenhebel 156 ist im Schlitten 124 auf einem Bolzen 160 schwenkbar gelagert. Mit dem Rollenhebel 156 ist eine Haltebacke 162 verbunden, die einen einzuziehenden Draht bzw. Band 122 während der Einzugsbewegung des Schlittens 124 gegen eine Gegenhalte­ backe 164 klemmt, so daß ein Drahteinzug zustande kommt. Die dazu benötigte Klemmkraft wird über einen am Schlitten 124 befestigten Federhalter 166 von einer Druckfeder 168 über den Rollen­ hebel 156 auf den Draht 122 ausgeübt. Der Verlauf der Kurvenscheibe 152 ist so gewählt, daß wäh­ rend des Schlittenrücklaufs der Draht 122 von der beweglichen Haltebacke 162 freigegeben wird.

Bei allen aufgezeigten Ausführungsformen können beliebige Über- und/oder Untersetzungen ein­ gebaut werden.

BEZUGSZAHLENLISTE

10

=

12

= Preßschlitten

14

= Kurbelwelle

16

=

18

= Bolzen

20

= Kurbelzapfen

22

= Antriebs-Zahnrad

24

=

26

= Kurbelstange

28

= Kurbelstange

30

= Distanbuchse

32

=

34

= Zwischenzahnrad

36

= Bolzen

38

= Abtriebszahnrad

40

=

42

=

44

,

44

' = Kurvenscheibe

46

= Kurvenrolle

48

= Bolzen

50

= Rollenhebel

52

=

54

= Bolzen

56

= Rollenhebellager

58

= Seitenfläche des Rollenhebels

50

60

=

62

,

62

' = Auswerferstößel

64

= h. Lagerbuchse

66

= v. Lagerbuchse

68

= Feder

70

=

72

= Abnahmezahnrad

74

= Bolzen

76

= Lager

78

=

80

=

82

= Kurvenrolle

84

= Bolzen

86

=

88

= Arm des zweiarmigen Hebels

90

90

= Rollenhebel

92

= Bolzen

94

=

96

= Zahnriemengetriebe

98

= Antriebszahnscheibe

100

= Abtriebszahnscheibe

102

= Zahnriemen

104

=

106

= Abtriebszahnrad

108

=

110

= Antriebskegelrad

112

= Abtriebskegelrad

114

= Kegelradwelle

116

= Lagerbock

118

=

120

=

122

= Draht- oder Bandmaterial

124

= Einzugsschlitten

126

=

128

= Antriebskurbel

130

= T-Nutenstein

132

= T-Nutensteinführung

134

= Rundteil von

130

136

= Stellschraube

138

= Befestigungsmutter

140

=

142

= Antriebszahnscheibe

144

= Schubstange

146

= Bolzen

148

= Abtriebszahnscheibe

150

= Zahnriemen

152

= Kurvenscheibe

154

=

156

= Rollenhebel

158

= Kurvenrolle

160

= Bolzen

162

= Haltebacke

164

= Gegenhaltebacke

166

= Federhalter

168

= Druckfeder

Claims (10)

1. Einrichtung an einer Schubkurbel, zum Erzeugen einer Bewegung eines am Schieber gelagerten Teiles relativ zu diesem, welche von dem Kurbelzapfenumlauf um die Kurbel­ wellenachse abgeleitet und entlang der Schubstange auf das zwangsweise bewegbare Teil übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen einer Drehbe­ wegung jenes Teiles (Rad 38; Scheibe 100; 148) am Schieber (Schlitten 12; 124) eine Transmission aus umlaufenden Teilen (Rad 22, 34, 38; Scheibe 98, 100, Riemen 102; 150, Scheibe 142, 148) an der Schubstange (26, 28; 144) vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transmission einen auf dem Kurbelzapfen (20; Rundteil 134) festsitzenden, antreibenden Zahnkranz (Rad 22; Scheibe 142) und einen auf dem, Schubstange (26, 28; 144) und Schie­ ber (Schlitten 12; 124) verbindenden Drehgelenkzapfen (Bolzen 18; 146) gelagerten, abtreibenden Zahnkranz (Rad 38; Scheibe 148) als zwangsweise bewegbares Teil sowie mindestens ein beide Zahnkränze verbindendes, umlaufendes Teil (Rad 34; Riemen 102; 150) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als verbindendes Transmission-Teil ein zwischen den zwei Zahnkränzen (22 und 38) an der Schubstange (26, 28) drehbar gelagerter Zahnkranz (34) vorgesehen ist, der mit den beiden anderen Zahnkränzen (22 und 38) kämmt.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als verbindendes Transmission-Teil ein Zahnriemen (102; 150) oder eine Kette vorgesehen ist, der bzw. die von beiden Zahnkränzen (Rad 22, 38; Scheibe 142, 148) umgelenkt wird.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehgelenkzapfen (Bolzen 18; 146) die Kurvenscheibe (44; 152) eines am Schieber (Schlitten 12; 124) angeordneten Kurvengetriebes trägt, welche mit dem koaxialen abtreibenden Zahnkranz (Rad 38; Scheibe 148) dreh­ fest verbunden ist.

6. Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 5 zum gleich­ zeitigen Hin- und Herbewegen eines Stößels (62) relativ zum bewegten Schieber (12), wobei die Kurvenscheibe (44) den Zwangslauf einer Kurvenrolle (46) an einem Rollenhebel (50) kraftschlüssig steuert, welcher schwenkbar am Schieber (12) gelagert ist und den Stößel (62) gegen die Rückstellkraft einer Feder (68) beaufschlagt (Fig. 1).

7. Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 zum Drehen eines Zahnkranzes (Rad 72) relativ zum bewegten Schieber (12), wobei dieser die Drehbewegung des abtreibenden Zahnkranzes (Rad 38) abnehmende Zahnkranz (Rad 72) mit dem abtreibenden Zahnkranz oder mit einem koaxialen Zahnkranz (Rad 106) kämmt, der mit dem abtreibenden Zahn­ kranz drehfest verbunden ist (Fig. 3 und 5 bzw. 4).

8. Verwendung nach Anspruch 7, bei der zum gleichzeitigen Hin- und Herbewegen eines Stößels (62') relativ zum bewegten Schieber (12) dieser die Kurvenscheibe (44') eines am Schieber (Schlitten 12) angeordneten Kurvengetriebes trägt, welche mit dem koaxialen abnehmenden Zahnkranz (Rad 72) drehfest verbunden ist, wobei die Kurvenscheibe (44') den Zwangslauf einer Kurvenrolle (82) an einem Rollenhebel (90) kraftschlüssig steuert, welcher drehbar am Schieber (12) gelagert ist und den Stößel (62') gegen die Rückstellkraft einer Feder (68) beaufschlagt (Fig. 3 und 4).

9. Verwendung nach Anspruch 7, bei der zum gleichzeitigen Drehen einer Arbeits-Welle (114) mit einer Achse parallel zur Bewegungsrichtung des Schiebers (12) relativ zum beweg­ ten Schieber der abnehmende Zahnkranz (Rad 72) und die Arbeits-Welle (114) mittels eines Zahnradgetriebes (Rad 110, 112) gekoppelt sind (Fig. 5).

10. Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 5 zum Be­ tätigen einer mit dem Schieber (Einzugsschlitten 124) beweg­ baren, gleichzeitig steuerbaren Vorrichtung (Backen 162 und 164) zum Klemmen von Draht- oder Bandmaterial (122), das einer materialbearbeitenden Maschine zuzuführen ist, wobei die Kurvenscheibe (152) den Zwangslauf einer Kurvenrolle (158) an einem gefederten Rollenhebel (156) kraftschlüssig steuert, welcher schwenkbar am Schieber (124) gelagert ist und eine Haltebacke (162) der Klemmvorrichtung trägt, deren Gegenhaltebacke (164) am Schieber (124) stationär angeordnet ist.