DE19841621A1

DE19841621A1 - Transfereinrichtung mit Ausfallschutz

Info

Publication number: DE19841621A1
Application number: DE19841621A
Authority: DE
Inventors: Martin Greiner; Walter Rieger; Karl Thudium
Original assignee: L Schuler GmbH
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2000-03-16
Also published as: US6234302B1; EP0985467A3; EP0985467A2

Abstract

Eine Transfereinrichtung 1 weist wenigstens ein Transfermittel 12, 14 auf, das mit mehreren voneinander unabhängigen Antrieben 17, 18 in Richtung wenigstens einer Achse C, O angetrieben wird. Um bei Ausfall eines Antriebs 17, 18 ein unmittelbares Stehenbleiben von Teilen des Transfermittels zu verhindern, sind die Antriebe 17, 18 über eine Kupplungseinrichtung 37 miteinander gekuppelt. Diese weist einen Arbeitsbereich geringer Drehmomentübertragung auf, der normalerweise eingenommen und nur dann verlassen wird, wenn einer der Antriebe 17, 18 keine ausreichende Antriebsleistung mehr liefert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Transfereinrichtung.

Derartige Transfereinrichtungen sind bspw. Dreiachs transfereinrichtungen, Einlege- oder auch Entnahmefeeder. Bspw. aus der DE 33 29 900 C2 ist eine Dreiachstransfer einrichtung bekannt, die zwei im Abstand parallel zuein ander angeordnete Transferschienen aufweist. Diese sind längs der Teiletransportrichtung so angeordnet, dass sie zwischeneinander die einzelnen durch Pressenwerkzeuge definierten Arbeitsstationen einschließen. Die Transfer balken führen eine Transferbewegung aus, die eine Hebe- und Senkkomponente sowie eine in Längsrichtung der Trans ferbalken gerichtete Transportkomponente enthält. Außerdem werden die Transferbalken zur Werkstückaufnahme und zur Werkstückablage seitlich aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt. Zur Bewegung der Transferbalken dienen elek trische Antriebe.

Zum Aufnehmen von Werkstücken werden die Transferbal ken seitlich so verstellt, daß entsprechende Greifer- oder Aufnahmemittel mit den Werkstücken in Eingriff kommen und diese aufnehmen. Dazu müssen die Transferbalken seitlich in das offene Werkzeug eingefahren werden. Nach Ablage der Werkstücke in dem jeweils nächstfolgenden offenen Werkzeug müssen die Transferbalken seitlich aus dem Werkzeug her ausgefahren werden, bevor dieses wieder schließt.

Für die seitliche Öffnungs- oder Schließbewegung der Transferbalken muß ein eng vorgegebenes Zeitfenster einge halten werden. Verspäten sich die Balken beim Öffnen, kann es zur Kollision zwischen dem sich schließenden Werkzeug und den Transferbalken bzw. deren Greifer- oder Aufnahme mitteln kommen. Dies führt zu weitreichenden Schäden.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Transfereinrichtung zu schaffen, die ihre Transfermittel mit erhöhter Sicherheit innerhalb vorgegebener Zeitfenster bewegt.

Diese Aufgabe wird durch eine Transfereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Transfereinrichtung weist ein mechanisches Transfermittel auf, das wenigstens eine Arbeitsstation mit Werkstücken beliefert und Werkstücke aus dieser Arbeitsstation entfernt und in diesem Sinne mit der Arbeitsstation verknüpft ist. Das Transfermittel ist von mehreren, wenigstens von zwei Antriebseinrichtungen angetrieben, die aufeinander abgestimmt, vorzugsweise synchron arbeiten. Die Antriebseinrichtungen sind durch eine Kupplungseinrichtung verbunden, die einen ausgewähl ten Arbeitsbereich aufweist, in dem die Kraft- oder Dreh momentübertragung gering oder Null ist. Dieser Arbeits bereich ist ein Passivbereich, in dem eine gegenseitige Beeinflussung der Antriebe gering oder ausgeschlossen ist. Wird dieser verlassen, überträgt die Kupplungseinrichtung so viel Kraft oder Drehmoment zwischen den Antriebsein richtungen, daß die Bewegung des Transfermittels in dem festgelegten Zeitfenster ausgeführt und eine Kollision zwischen dem Transfermittel und Einrichtungen der Arbeits station vermieden werden.

Die Kupplungseinrichtung ermöglicht den unabhängigen Betrieb der Antriebseinrichtungen, so dass es nicht zu Störungen oder Interferenzen zwischen beiden Antriebsein richtungen kommt, wenn diese ordnungsgemäß betrieben werden. Arbeitet jedoch eine Antriebseinrichtung nicht ordnungsgemäß, wird der Passivbereich der Kupplungsein richtung verlassen. Dadurch wird es der verbleibenden ord nungsgemäß arbeitenden Antriebseinrichtung ermöglicht, die Funktion der nicht mehr ordnungsgemäß arbeitenden An triebseinrichtung zu übernehmen. Fällt bspw. eine An triebseinrichtung aus, bleibt der betreffende Antrieb nicht mehr stehen, sondern wird über die Kupplungsein richtung von der ordnungsgemäß arbeitenden Antriebsein richtung mitgeschleppt, wenigstens zunächst bis zum Bewe gen aus dem Kollisionsbereich.

Bei einer Transferpresse sind die Transfermittel vorzugsweise durch zwei parallel zueinander angeordnete Transferbalken gebildet, die sich längs einer Transport richtung erstrecken. Die Transferbalken überspannen dabei vorzugsweise mehrere Arbeitsstationen und bewirken den Werkstücktransport von Station zu Station. Zur Aufnahme von Werkstücken werden die Transferbalken aufeinander zu bewegt. Zur Freigabe führen sie eine Bewegung voneinander weg aus. Diese Bewegungen werden von den beiden Antriebs einrichtungen bewirkt. Dabei ist eine Antriebseinrichtung einem Transferbalken und die andere Antriebseinrichtung dem anderen Transferbalken zugeordnet. Diese beiden An triebseinrichtungen sind über die Kupplungseinrichtung untereinander passiv gekuppelt, d. h. es findet bei Normal betrieb keine Leistungsübertragung über die Kupplungsein richtung statt. Entlang der Längsrichtung der Transferbal ken können weitere solcher Antriebseinrichtungspaare angeordnet sein. Jedes Antriebseinrichtungspaar enthält jeweils zwei Antriebseinrichtungen, die untereinander gekuppelt sind. Bedarfsweise können jedoch auch andere Antriebseinrichtungen über entsprechende Kupplungsein richtungen untereinander gekuppelt sein. Der Vorteil der Kupplung nebeneinander angeordneter Transfereinrichtungen, die jeweils unterschiedlichen Transferbalken zugeordnet sind, liegt in der engen räumlichen Nähe, so dass mit der Kupplungseinrichtung und entsprechenden Getriebemitteln nur eine kurze räumliche Distanz zu überbrücken ist.

Das Kupplungsmittel ist vorzugsweise ein mechanisches Kupplungsmittel, bspw. eine Drehkupplung oder eine trans latorische Kupplung. Die Kupplungseinrichtung weist einen Arbeitsbereich mit geringer Drehmoment- oder Kraftüber tragung auf. Dies kann ein Spielbereich sein. Bei einer Drehkupplung ist dies ein Drehspiel. Bei einer translato rischen Kupplung ist dies ein translatorisches Spiel. In diesem Spielbereich kann die Kraft- oder Drehmomentüber tragung gering sein. Jedenfalls unterschreitet sie einen Grenzwert, der so bemessen ist, dass die ordnungsgemäß arbeitenden Antriebe untereinander praktisch unverbunden sind. Dies ermöglicht es, die Antriebseinrichtungen in unabhängig voneinander arbeitenden Regelschleifen anzuord nen, die jeweils für sich einen einheitlich vorgegebenen Sollwert einregulieren, der sich zeitlich ändern kann. Regelschwingungen, Regelabweichungen auch zeitweiliger Natur führen nicht zu einer Störung der Antriebseinrich tungen untereinander. Dies insbesondere, wenn der ausge wählte Arbeitsbereich (Spielbereich) wenigstens so groß wie die Summe der Beträge der bei beiden Antrieben maximal zu erwartenden temporären Regelabweichungen bemessen ist.

Außerhalb dieses Arbeitsbereichs findet eine ansehnliche Drehmomentübertragung statt, die wenigstens so groß ist, dass das Transfermittel im Bereich des ausgefallenen oder nicht mehr voll leistungsfähigen Antriebs ordnungsgemäß, d. h. innerhalb eines zeitlichen Toleranzfelds aus einer durch die Arbeitsstation vorgegebenen Gefahrenzone her ausgeführt wird.

Die Kennlinie des Kupplungsmittels ist somit im Idealfall eine Knickkennlinie, die für einen Grenzwert unterschreitende Drehwinkel- oder Wegdifferenzen zwischen beiden Antrieben keine Drehmoment- oder Kraftübertragung aufweist. Die Kennlinie ist hier achsparallel zu einer Winkel- oder Wegachse in einem Drehmoment(Kraft)-Win kel(Weg)-Diagramm. Außerhalb dieses Arbeitsbereichs wird idealerweise keine Vergrößerung der Winkel- oder Wegdiffe renz mehr zugelassen. Die Kennlinie ist hier parallel zu der Drehmoment(Kraft)-Achse in dem oben genannten Dia gramm. Alternativ kann die Kupplungseinrichtung auch hier eine gewisse Nachgiebigkeit aufweisen, um den Kupplungs eingriff nicht zu hart zu gestalten.

Anstelle der Drehwinkel- oder Wegdifferenz kann auch eine Differenzdrehzahl oder Differenzbewegungsgeschwindig keit als Kriterium zum Ein- und Auskuppeln der Kupplungs einrichtung benutzt werden. Zusätzlich können an der Kupplungseinrichtung Feder- oder Dämpfungseinrichtungen angeordnet werden. Die Erfindung ermöglicht neben dem Heraus fahren der Transferschienen und Greifermittel aus dem Werkzeugbereich zusätzlich einen vorübergehenden Fertigungsbetrieb, mit dann, falls erforderlich, reduzier ter Hubzahl (Arbeitsgeschwindigkeit).

Bei diesen Ausführungsformen ist die Kupplungsein richtung selbstgesteuert. Sie kann allerdings auch fremd gesteuert sein und beispielsweise von einem (elektrischen) Fehlersignal eingekuppelt werden, das einer der Antriebe abgibt.

Die Kupplungseinrichtung kann bedarfsweise so be schaffen sein, dass der vorhandene Arbeitsbereich mit geringer Drehmomentübertragung auf einen kleineren Wert oder auf Null beschränkt wird, wenn er einmal überschrit ten worden ist. Eine solche Kupplungseinrichtung kann für den Betrieb mit gegebenenfalls verminderter Hubzahl eine zusätzliche Kupplung enthalten, die reib- oder form schlüssig einrastet. Außerdem könne Füllstücke in die Kupplungseinrichtung eingesetzt werden, die das Spiel vermindern oder zu Null machen.

Außerdem kann die Kupplungseinrichtung mit Sensor mitteln in Verbindung stehen, die signalisieren ob und wann der ausgewählte vorgegebene Arbeitsbereich über schritten worden ist. Diese Signale können als Fehler kriterium für eine übergeordnete Steuerung dienen.

Das vorgestellte Konzept kann für das Öffnen und Schließen von Transferbalken-mittels unabhängiger elek trischer Antriebe verwendet werden. Es ist auch auf An triebe anwendbar, die das Heben und Senken oder den An trieb in Transportrichtung bewirken. Außerdem kann eine entsprechende Kupplungseinrichtung bei nichtelektrischen Antrieben Anwendung finden. Es können sowohl Antriebe unterschiedlicher Transferbalken als auch ein und dessel ben Transferbalkens auf diese Weise untereinander gekup pelt werden.

Die Erfindung ist auf Antriebseinrichtungen anwend bar, bei denen zwei Antriebs- oder Stellmittel direkt, ggfs. auch indirekt z. B. über Getriebemittel auf eine Welle oder eine anderes Kraftübertragungsmittel wirken.

Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen, ergeben sich aus der Zeichnung oder aus der zugehörigen Beschrei bung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Transfereinrichtung einer Pressenstrasse in perspektivischer und aufs äußerste schematisierter aus schnittsweiser Darstellung,

Fig. 2 die Transfereinrichtung in einer quergeschnit tenen ausschnittsweisen und vereinfachten Darstellung,

Fig. 3 eine Kupplungseinrichtung der Transfereinrich tung nach Fig. 2, in schematisierter, teilweise aufgebro chener Darstellung,

Fig. 4 die Antriebseinrichtungen und deren Regel- und Steuereinrichtungen der Transfereinrichtung nach den Fig. 1 bis 3, in einem schematischen Blockschaltbild,

Fig. 5 die Übertragungskennlinie der Kupplungsein richtung nach Fig. 3 und Zulässigkeitsbereiche für die Kennlinie,

Fig. 5a und b abgewandelte Übertragungskennlinien der Kupplungseinrichtung,

Fig. 6 eine über Zwischengetriebe zwischen zwei Wellen von zwei einander zugeordneter Antrieben angeord nete Kupplungseinrichtung,

Fig. 7 eine Kupplungseinrichtung, die mit einer Kupplungshälfte an eine Welle eines Antriebs direkt und an eine andere Welle eines anderen Antriebs mittelbar über ein Zwischengetriebe angeschlossen ist,

Fig. 8 eine translatorische Kupplungseinrichtung zur Kopplung zweier gegenläufiger Antriebe oder Einrichtungen, in schematischer Darstellung,

Fig. 9 eine weitere translatorische Kupplungsein richtung zur Kopplung zweier gegenläufiger Antriebe oder Einrichtungen, in schematischer Darstellung, und

Fig. 10 eine fremdgesteuerte Kupplungseinrichtung zur drehfesten Kupplung zweier Antriebseinrichtungen im Feh lerfall.

In Fig. 1 ist eine Transfereinrichtung 1 veranschau licht, die sich über mehrere Pressenstationen 2, 3 er streckt, die durch ihre Pressentische 4, 5 angedeutet sind. Die Arbeitsstationen 2, 3 sind Pressenstufen einer Mehrstufenpresse, die in Fig. 1 lediglich anhand ihrer durch strichpunktierte Linien 7, 8, 9, 10 symbolisierten Pressenständer angedeutet ist.

Zu der Transfereinrichtung gehören zwei im Abstand parallel zueinander angeordnete Transferbalken 12, 14, die mit lediglich symbolisch angedeuteten Aufnahmeschaufeln 15, 16 oder sonstigen Aufnahmemitteln versehen sind, die dazu eingerichtet sind, Werkstücke bspw. größere Blech teile aufzunehmen und zum jeweils nächstfolgenden Werkzeug weiter zu transportieren. Dazu führen die Transferbalken 12, 14 eine dreiachsige Transferbewegung aus. Diese ist in Fig. 1 durch Pfeile veranschaulicht. Die Transferbalken 12, 14 werden zyklisch oder periodisch gehoben (U) nach folgend in Transportrichtung T bewegt, nach unten bewegt (D), voneinander weg bewegt, d. h. geöffnet (O) entgegen der Transportrichtung T zurück bewegt (R) und wieder aufeinander zu bewegt, d. h. geschlossen (C). Der Bewe gungsablauf kann wie in der DE 441 84 417 A1 beschrieben gestaltet sein.

Zum Öffnen und Schließen, d. h. zur Bewegung der Transferbalken 12, 14 aufeinander zu und voneinander weg sind sogenannte Schließkästen 17, 18 vorgesehen, die die Seitwärtsbewegung der Transferbalken 12, 14 in Richtung der Pfeile C und O bewirken. Die Schließkästen 17, 18 gehen detaillierter aus Fig. 2 hervor. Die Schließkästen 17, 18 sind symmetrisch zu einer in Fig. 1 veranschau lichten vertikalen Längsmittelebene 19 angeordnet. Der in Fig. 2 rechtsseitige Schließkasten 18 ist mit einem Elektromotor 21 versehen. Ebenso ist der Schließkasten 17 mit einem Elektromotor 22 versehen, der jedoch lediglich in Fig. 1 angedeutet ist. Beide Elektromotoren 21, 22 sind positionsgeregelte Stellmotoren mit einem ange flanschten Getriebe 21', 22'. Ihr jeweiliger Abtrieb 23 ist starr mit einer Gewindespindel 24 gekuppelt und diese ist mittels Kugellager 25, 26 in einem Grundgestell 27 gelagert, das ortsfest auf einem Boden 28 (Fundament) oder auf Tischen aufgestellt ist.

Auf der Gewindespindel 24 sitzt eine Mutter 31, vorzugsweise mit einem Kugelumlauf, die mit der Gewinde spindel 24 einen Linearantrieb für die Seitenbewegung C, O des Transferbalkens 12 bzw. 14 bildet. In Fig. 2 ist dies durch doppelte Darstellung des Transferbalkens 14 ver anschaulicht. In Fig. 2 links ist er in seiner äußersten Schließposition, in der er so nah wie möglich an der Längsmittelebene 19 positioniert ist, und rechts in seiner weitesten Öffnungsposition veranschaulicht, in der er weitestmöglich von der Längsmittelebene 19 entfernt ist. Durch Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Elektromotors 21 und entsprechende Drehung der Gewindespindel 24 läßt sich der Transferbalken 14 zwischen beiden Positionen verfah ren.

Der Transferbalken 14 ist auf einem Träger 32 längs verschiebbar gelagert. Dazu dienen Rollenführungen 33, Flachführungen oder Formführungen, die jede Seitenbewegung (Pfeil C oder O) auf den Transferbalken übertragen, wobei dieser sich jedoch in Längsrichtung unabhängig davon bewegen kann.

Die beiden Schließkästen 17, 18 sind spiegelsymme trisch zueinander aufgebaut, wobei die jeweilige Gewinde spindel 24 jeweils mit einem Ende 36 aus dem Schließkasten herausragt. Die beiden Enden 36 sind über eine Kupplungs einrichtung 37 und drehmomentübertragende Wellen 38, 39 untereinander verbunden. Die Wellen 38, 39 können dabei sowohl drehsteif als auch mit einer gewissen Drehnachgie bigkeit ausgebildet sein. Unabhängig davon kann die Kupp lungseinrichtung 37 mittig oder auch asymmetrisch angeord net werden, wobei die Welle 38 bspw. über ein Kugellager 39 zusätzlich gelagert ist, das über einen Träger 41 an dem Grundgestell 27 des Schließkastens 18 abgestützt ist.

Zusätzlich ist ein weiterer Antrieb 42 vorgesehen, zu dem jeweils ein Elektromotor 43 gehört und der das Heben und Senken der Transferbalken 12, 14 bewirkt. Mit dem Antrieb 42 wird ein entsprechender an zwei Führungen vertikal verschiebbar gelagerter Schlitten 44 vertikal nach oben und nach unten bewegt. Die Schlittenbewegung wird durch entsprechende Druckstangen 45 auf den Zwischen träger 32 übertragen, der von dem Schließkasten in Seiten richtung angetrieben ist.

Die zwischen den Schließkästen 17, 18 angeordnete Kupplungseinrichtung 37 ist gesondert in Fig. 3 veran schaulicht. Kernstück der Kupplungseinrichtung 37 ist eine Klauenkupplung 51, deren Kupplungshälften 52, 53 z. B. axiale Fortsätze 54, 55 tragen, die mit einem Winkelspiel zwischen 45 und 175 Grad miteinander in Eingriff stehen. Die Antriebe der beiden Schließkästen 17, 18 sind dabei so eingestellt, dass die Flügel oder Klauen 54, 55 der Kupp lungshälften 52, 53 jeweils mittig in der Lücke zwischen den Klauen der jeweils anderen Kupplungshälfte stehen, ohne diese zu berühren. Zur Zentrierung ist an der Kupp lungshälfte 52 durch einen Bolzen ein Axialzapfen 56 ausgebildet, der in eine axiale Buchse der Kupplungshälfte 53 greift. Dadurch ist die koaxiale Ausrichtung beider Kupplungshälften 52, 53 auch dann sichergestellt, wenn die Kupplungshälften kein Drehmoment übertragen, d. h. im Spielbereich eingestellt sind.

Die Kupplungshälfte 52 ist mit einem Dämpferelement 61 verschraubt. Dieses weist Endplatten 62, 63 auf mit Schrauben oder Bolzen 64 an der Kupplungshälfte 52 bzw. einer Stahlscheibe 65 verbunden sind. Diese ist über eine Klemmkupplung 66 kraft- oder formschlüssig drehfest mit der Welle 38 verbunden.

Ähnlich ist die Kupplungshälfte 53 über einen Dreh dämpfer 61' und eine entsprechende Klemmkupplung 66' mit der Welle 39 verbunden.

Die Elektromotoren 21, 22 sind von einer Steuer- und Regeleinrichtung 71 gesteuert, die in Fig. 4 veranschau licht ist. Jeder Motor 21, 22 arbeitet über sein Getriebe 21', 22' auf die jeweilige die Gewindespindel 24. Auf jeder Gewindespindel 24 sitzt jeweils die Mutter 31, die in Fig. 4 symbolisch als Abtrieb A veranschaulicht ist. Die Gewindespindeln 24 sind untereinander über die Kupp lungseinrichtung 37 verbunden, die ein erhebliches Dreh spiel aufweist. An den Gewindespindeln 24 oder einer geeigneten anderen Stelle sind Positionssensoren 74, 75 angeordnet, die ein Signal abgeben, das der Position des jeweiligen Transferbalkens 12, 14 in der jeweiligen Ver stellrichtung, im vorliegenden Beispiel in der Richtung C bzw. O entspricht. Diese Signale werden einer Regelschlei fe 76, 77 zugeführt. Jede Regelschleife 76, 77 weist dazu einen Summierer 78, 79 auf, der das von dem Sensor 74, 75 abgegebene Positionssignal (Ist-Signal) mit einem Soll-Signal vergleicht. Dieses wird von einer Steuereinrichtung 81 beiden Regelschleifen 76, 77 gleichermaßen vorgegeben. Die Signale werden dabei so umgesetzt, dass ein Vorgabesi gnal der Steuereinrichtung 81 jeweils den Abstand des Abtriebs 31 von der Längsmittelebene 19 bestimmt.

Beide Regelschleifen 76, 77 arbeiten unabhängig voneinander und stellen beide jeweils für sich einen solchen Zustand her, bei dem das Ist-Signal dem Soll-Signal möglichst nahe kommt. Dazu dienen die entsprechen den Regler R, die als P, als PI oder als PID-Regler ausge bildet sein können.

Die Kupplungseinrichtung 37 ist bspw. durch die in Fig. 5 dick ausgezogen dargestellte Kennlinie charak terisiert. Die Kennlinie wird als Drehmoment-Winkel-Kenn linie verstanden. Der Drehwinkel Φ ist die Verdrehung zwischen den Kupplungshälften 52, 53 bzw. zwischen den Wellen 38, 39. Für einen ausgewählten Arbeitsbereich 91, der symmetrisch zum Nullpunkt des Diagramms angeordnet ist, findet keine Übertragung statt. Der Arbeitsbereich 91 grenzt alle hier möglichen Kennlinienverläufe auf die Übertragung eines vernachlässigbaren Drehmoments, eines sogenannten Nulldrehmoments M_N bzw. -M_N ein. Das bedeutet, dass für alle Winkeldifferenzen, die kleiner als die Differenzdrehwinkel Φ₁, Φ_-1 sind, keine Drehmomentüber tragung möglich ist, die größer als dieses vernachläs sigbare Drehmoment M_N, -M_N ist. Diese Nulldrehmomentwerte sind so gering, dass die unabhängig voneinander arbeiten den Regelschleifen 76, 77 sich gegenseitig nicht stören können.

Ist der Differenzdrehwinkel Φ größer als der Wert Φ₁ oder kleiner als der Wert Φ_-1, wird ein größeres Kupp lungsdrehmoment übertragen, das so groß ist, dass sich der Differenzdrehwinkel Φ nicht mehr wesentlich ändern kann. Der hier vorhandene Kennlinienabschnitt 82, 83 verläuft wesentlich steiler als in dem Bereich 91. Vorzugsweise ist er nahezu parallel zu der M-Achse. Der zulässige Bereich 93, 94, in dem der Kennlinienabschnitt 82 liegen kann, ist gestrichelt eingegrenzt. Die Kennlinienabschnitte 82, 83 können auch etwas flacher verlaufen als dargestellt. Dies ist durch strichpunktierte Kennlinienabschnitte 82, 83 veranschaulicht. Wesentlich ist, dass ein Drehmoment über tragen wird, das ausreicht einen ausgefallenen Antrieb mitzudrehen, so dass die Transferbalken 12, 14 schnell genug geöffnet werden.

Die insoweit beschriebene Transfereinrichtung arbei tet wie folgt:
Bei normalem Betrieb stellen beide Regelschleifen 76, 77 die von der Steuereinrichtung 81 vorgegebene Trans ferbalkenposition unabhängig voneinander ein. Die Regel schleifen 76, 77 arbeiten praktisch unabhängig vonein ander, jedoch synchron zueinander. Dadurch kommen die Kupplungshälften 52, 53 nicht in Eingriff. Im statisti schen Mittel stehen die Zähne der Kupplungshälften 52, 53 genau auf Lücke. Auftretende Regelabweichungen und ein Überschwingen einzelner Regelschleifen ist bei regulärem Betrieb nicht größer als das Spiel zwischen den Kupplungs hälften 52, 53, so dass keine Leistungsübertragung über die Kupplungseinrichtung 37 stattfindet.

Fällt jedoch eine Regelschleife 76, 77 oder ein Motor 21, 22 aus, würde ohne die Kupplungseinrichtung 37 der betreffende Transferbalken 31 in seiner eingenommenen Position stehen bleiben. Hier durchläuft die Kupplung 37 sofort das vorhandene Spiel und die Kupplungshälften 52, 53 kommen in Eingriff. Ist bspw. der Motor 21 ausgefallen, treibt der Motor 22 nun über die Kupplungseinrichtung 37 auch den rechtsseitigen Transferbalken 14 mit an. Hat die Gewindespindel 24 des linken Schließkastens 17 bspw. Linksgewinde und die Gewindespindel 24 des rechten Schließkastens 18 bspw. Rechtsgewinde, bewirkt die gleich sinnige Drehung der Gewindespindel 24 ein Verstellen der Transferbalken 12, 14 aufeinander zu oder voneinander weg. Damit kann der Motor 22 durch gleichzeitiges Antreiben beider Gewindespindeln 24 ohne Zuhilfenahme des Motors 21 die Transferbalken 12, 14 aus dem Werkzeugbereich heraus fahren. Die Regelschleife 76 gleicht die höhere Belastung des Motors 21 durch eine entsprechend kräftigere Ansteue rung desselben aus. Der Motor 22 ist dabei so bemessen, dass der diese höhere Last wenigstens für einen einzigen Arbeitshub unbeschadet überstanden wird. Bedarfsweise kann der Motor 22 auch so dimensioniert sein, dass mit redu zierter Geschwindigkeit ggfs. unter Verwendung eines zur Beseitigung des Spiels in die Kupplungseinrichtung ein zusetzenden Formstücks oder einer Überbrückungskupplung weitergearbeitet werden kann. Somit kann die gesamte Pres senanlage bspw. wenigstens noch ein Los fertigstellen, bevor der ausgefallene Antrieb gewartet wird.

Es können alternativ auch beide Gewindespindeln 24 Rechtsgewinde tragen. Um eine gegensinnige Bewegung der Transferbalken 12, 14 zu erreichen, ist dann auf einer Seite der Kupplungseinrichtung 37 ein Getriebe 40a an geordnet. Dieses hat das Übersetzungsverhältnis von 1:1 und dreht die Drehrichtung um. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 7 veranschaulicht.

Die Wellen 38, 39 können, wie in Fig. 4 angedeutet, miteinander fluchtend angeordnet sein. Wenn sie, wie aus den Fig. 7 und 8 hervorgeht, gegeneinander versetzt angeordnet sind, kann die Verbindung zwischen den Wellen 38, 39 und der Kupplungseinrichtung an einer Seite der Kupplungseinrichtung 37 oder an beiden Seiten derselben über ein Getriebe 40a, 40b erfolgen. Dadurch können gemäß Fig. 6 gleichsinnig oder gemäß Fig. 7 gegensinnig dre hende Wellen 38, 39 gekuppelt werden.

Eine Kopplung zweier Antriebe kann auch durch Kopp lung von Linearbewegungen aneinander erfolgen. Ausfüh rungsbeispiele dazu sind schematisch in den Fig. 8 und 9 veranschaulicht. Bspw. wird bei der Ausführungsform nach Fig. 8 die translatorische Bewegung einer Stange 38a durch eine Kupplungseinrichtung 37a auf einen als Umlenk getriebe fungierenden Hebel 40c übertragen. Die Kupplungs einrichtung 37a wird durch einen an einem Ende des etwa mittig schwenkbar gelagerten Hebel vorgesehenen Mitnehmer, bspw. einen Zapfen 52a gebildet, der in einer länglichen Öffnung 53a der Stange 38a sitzt. An seinem anderen Ende ist der Hebel 40c gelenkig mit einer bezüglich der Stange 38a gegensinnig bewegten Stange 39a verbunden.

Bei regulärem Betrieb werden die Stangen 38a, 39a synchron gegeneinander translatorisch bewegt, so dass der Zapfen 52a etwa mittig in der länglichen Ausnehmung 53a bleibt und keine Kraftübertragung stattfindet. Fällt der Antrieb einer der Stangen 38a, 39a aus, wird das in der länglichen Öffnung 53a vorhandene Spiel durchlaufen und der Mitnehmer oder Zapfen 52a kommt mit wenigstens einem Ende der länglichen Ausnehmung 53a in Anlage, so dass eine Kraftübertragung stattfindet. Sind gleichsinnige Bewegun gen zu koppeln, kann der Hebel 40c entfallen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 ist anstelle des Schwenkhebels 40c ein drehbar gelagertes Zahnrad 40d vorgesehen, das an diametral gegenüberliegenden Seiten mit Zahnstangenabschnitten 40e, 40f kämmt, die translatorisch beweglich gelagert sind. Während der Zahnstangenabschnitt 40f fest mit der Stange 39a verbunden ist, ist zwischen dem Zahnstangenabschnitt 40e und der Stange 38a die Kupp lungseinrichtung 37a angeordnet, die bspw. wie in Fig. 8 veranschaulicht, ausgebildet sein kann.

Die vorstehend beschriebene Kupplungseinrichtungen 37, 37a sind durch ein vorhandenes Bewegungsspiel gekenn zeichnet. Sie steuern das Ein- und Auskuppeln somit selbst anhand der vorhandenen Winkel- oder Wegdifferenz. Es ist jedoch auch möglich, die Kupplungseinrichtung 37 fremdzu steuern. Dies ist in Fig. 10 schematisch veranschaulicht. Die Kupplungseinrichtung 37b, die der bedarfsweisen Kopp lung zweier Wellen 38, 39 dient, ist normalerweise in ausgekuppeltem Zustand. Zum Einkuppeln dient ein Feder mittel 101, das in vorgespanntem Zustand arretiert ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass es freigegeben werden kann, wobei seine Federkraft dann die Lamellen der Lamellenkupplung 37b reibschlüssig in Eingriff bringt, so dass die Wellen 38, 39 drehfest gekuppelt werden. Zum Auslösen des Federmittels 101 dient eine mechanische Steuereinrichtung 102, die einen Steuereingang 103 auf weist. Der Steuereingang kann ein mechanischer oder elek trischer, ein pneumatischer oder hydraulischer Signal eingang sein. Im vorliegenden Beispiel reagiert er auf ein elektrisches Signal, das bspw. von den Motoren 21, 22 oder den Reglern 76, 77 hergeleitet wird. Die Kennlinie einer solchen Kupplungseinrichtung ist in Fig. 5a veranschau licht. Wird eine maximale Wegdifferenz Δx_max in positiver oder negativer Richtung überschritten, gibt die Steuer einrichtung 102, dass einen Federspeicher bildende Feder mittel 101 frei und die Lamellenkupplung 37b kuppelt ein.

Bedarfsweise kann die Lamellenkupplung 37b durch eine formschlüssige Kupplung, bspw. eine Klauenkupplung, er setzt oder ergänzt werden. Dabei ist es möglich, die Klauen mit Schrägflächen zu versehen, die beim Einkuppeln eine gewisse Verdrehung der Wellen 38, 39 gegeneinander herbeiführen und somit eine festgelegte Position der Wellen 38, 39 in Bezug aufeinander herbeiführen. Anstelle des Federmittels kann auch ein beliebiger anderer Energie speicher oder Antrieb vorgesehen sein.

Schliesslich ist es auch möglich, die Kupplungsein richtung 37, 37a, 37b in Abhängigkeit von der Differenz drehzahl der Wellen 38, 39 oder der Differenzgeschwindig keit der Stangen 38a, 39a zu steuern. Wird ein maximaler Schlupf S_max überschritten, wird keine weitere Verdrehung oder Verschiebung der einzelnen Kupplungshälften gegenein ander mehr zugelassen. Eine entsprechende Kennlinie geht aus Fig. 5b hervor.

Eine Transfereinrichtung 1 weist wenigstens ein Transfermittel 12, 14 auf, das mit mehreren voneinander unabhängigen Antrieben 17, 18 in Richtung wenigstens einer Achse C, O angetrieben wird. Um bei Ausfall eines Antriebs 17, 18 ein unmittelbares Stehenbleiben von Teilen des Transfermittels zu verhindern, sind die Antriebe 17, 18 über eine fremd- oder eigengesteuerte translatorische oder rotatorische Kupplungseinrichtung 37 miteinander gekup pelt. Diese weist einen Arbeitsbereich geringer Drehmo mentübertragung auf, der normalerweise eingenommen und nur dann verlassen wird, wenn einer der Antriebe 17, 18 keine ausreichende Antriebsleistung mehr liefert.

In gleicher Weise können sowohl Antriebe von Zwei-Achs- oder Drei-Achs-Transfereinrichtungen als auch An triebe bei z. B. Einlegefeeder- oder Entnahmefeedereinrich tungen ausgelegt sein, womit die Erfindung nicht auf eine bestimmte Antriebsachse einer dreifach wirkenden Transfer einrichtung eingeengt ist.

Die Kupplung kann somit in jedem Antriebsstrang angeordnet sein, wie es bspw. auch Fig. 6, 7 oder 9 veranschaulichen sollen.

Claims

1. Transfereinrichtung (1), insbesondere für Trans ferpressen,
mit einem Transfermittel (12, 14), das mit wenigstens einer Arbeitsstation (2) verknüpft ist,
mit wenigstens zwei Antriebseinrichtungen (17, 18), die beide dem Transfermittel (12, 14) zugeordnet sind, und
mit einer Kupplungseinrichtung (37), durch die die Antriebseinrichtungen (17, 18) untereinander verbunden sind und die in einem ausgewählten Relativbewegungs- oder Arbeitsbereich (91) eine Kraft- oder Drehmomentübertragung aufweist, die betragsmäßig geringer ist als ein Grenzwert (M_N), und die ansonsten eine höhere Kraft- oder Drehmo mentsübertragung aufweist.

2. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Transfermittel (12, 14) zwei vorzugsweise mit Greifermitteln (15, 16) bestückte und sich über mehrere Arbeitsstationen (2, 3) erstreckende Transferbalken (12, 14) gehören, die längs einer Transportrichtung (T, R) angeordnet sind und die aufein ander zu und voneinander weg (C, O) bewegbar sind, wobei die Antriebseinrichtungen (17, 18) eine Bewegung der Transferbalken (12, 14) aufeinander zu und voneinander weg bewirken.

3. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Arbeitsbereich (91) durch eine Drehwinkeldifferenz (Φ₁) oder eine Wegdifferenz zwischen Getriebemitteln (24) festgelegt ist, die jeweils einer der Antriebseinrichtungen (17, 18) zugeordnet sind.

4. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (37) eine nichtlineare Winkel-Drehmoment- bzw. Weg-Kraft-Kennlinie aufweist.

5. Transfereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtlineare Kennlinie eine Knick-Kennlinie ist.

6. Transfereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, da durch gekennzeichnet, dass die Kennlinie lineare Abschnit te (82, 83) aufweist.

7. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmoment- oder Kraftübertragung in dem ausgewählten Arbeitsbereich (91) Null ist.

8. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmoment- oder Kraftübertragung außerhalb des ausgewählten Arbeitsbereichs (91) differenz winkel- oder differenzwegfrei ist.

9. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtungen (17, 18) eine wenigstens kurzzeitig erreichbare maximale Antriebs leistung aufweisen, die zum Betrieb beider Transfermittel (12, 14) ausreicht.

10. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitstationen (2, 3) Pressen stationen sind.

11. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtungen (17, 18) elektrische Antriebe (21, 22) enthalten.

12. Transfereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe Drehantriebe sind.

13. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe Linearantriebe sind.

14. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (37) eine Drehkupplung oder eine Linearkupplung ist, die bezogen auf die Kraftübertragungsrichtung ein Spiel, d. h. ein Dreh spiel oder ein lineares Spiel aufweist.

15. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu jeder Antriebseinrichtung (17, 18) eine Regeleinrichtung (76, 77) gehört, die die Antriebs einrichtung (17, 18) gemäß Vorgaben einer Steuereinrich tung (81) steuert.

16. Transfereinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (76, 77) mit einer Positionserfassungseinrichtung (74, 75) verbunden ist, die die Ist-Position des Transfermittels erfasst, und dass die Regeleinrichtung (76, 77) den Antrieb gemäß der Vorgabe der Steuereinrichtung (81) auf die Soll-Position regelt.

17. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des ausgewählten Arbeits bereiches (91) so eingestellt ist, dass bei ordnungsgemä ßer Funktion der Antriebseinrichtungen (17, 18) über die Kupplungseinrichtung (37) kein einen Grenzwert überschrei tender Leistungsaustausch auftritt.

18. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des ausgewählten Arbeits bereiches (91) so eingestellt ist, dass bei ordnungsgemä ßer Funktion der Antriebseinrichtungen (17, 18) über die Kupplungseinrichtung (37) keine Kraft- oder Drehmoments übertragung erfolgt.

19. Transfereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung als fremdge steuerte Kupplungseinrichtung (37c) ausgebildet ist.