DE19922011C2

DE19922011C2 - Stößelseitiger Auswerfer von Umformmaschinen

Info

Publication number: DE19922011C2
Application number: DE1999122011
Authority: DE
Inventors: Erich Harsch; Guenter Kuppinger
Original assignee: Mueller Weingarten AG
Current assignee: Mueller Weingarten AG
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2019-05-13
Also published as: CZ296473B6; DE19922011A1; CZ20001730A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine stößelseitige Auswerfervorrichtung von Umformmaschinen zum Ausstoßen von Werkstücken aus der Formgravur der oberen Formhälfte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei den Umformmaschinen handelt es sich bevorzugt um Schmiedemaschinen die über eine Stößelverstellung zur Anpassung an verschiedene Werkzeughöhen verfügen. Das Stößelverstellsystem wird gleichzeitig auch zur Verstellung der Auswerferkinematik verwendet, wodurch in beliebigen Stößelstellungen die Lagezuordnung der Auswerfervorrichtung zum Stößel gewährleistet bleibt.

Stand der Technik

Aus der DE 36 01 809 A1 ist eine Stößelauswerfervorrichtung für Umformmaschinen bekannt. Um ein vorbestimmtes Weg-Zeit-Gesetz der Auswerfervorrichtung bei der Verstellung der Stößellage zu erfüllen, wird von dem Stößelantrieb über ein zusätzliches Wellenende eine Drehbewegung abgeleitet. Über Kegelradgetriebe, Welle, ein weiteres Kegelradgetriebe wird die Drehbewegung auf eine Flanschwelle übertragen. Zwischen der Flanschwelle und einer Kurvenscheiben tragenden weiteren Welle ist eine sog. Gleichlaufkupplung vorgesehen. Diese Gleichlaufkupplung dient zum Ausgleich der zueinander versetzten Wellen, deren Lage zueinander sich jeweils bei einer Stößelverstellung ändert. Durch die Anordnung der Gleichlaufkupplung zwischen dem ortsfest an dem Maschinengestell angeordneten Antrieb und der sich mit dem Stößel bewegenden Kurvenscheibenwelle wird bei unterschiedlichen Stößelstellungen das gewünschte Bewegungsgesetz für die Stößelauswerfer gewährleistet. Die Stößelauswerfer werden dabei von Doppelhebeln betätigt, die in Wirkverbindung mit den Kurvenscheiben der Kurvenscheibenwelle stehen.

Ein solches Auswerfersystem erfüllt die gestellte Aufgabe mit einem beträchtlichen baulichen Aufwand. Insbesondere ist eine ununterbrochene Drehbewegung der Antriebsteile im Betriebszustand erforderlich. Weiterhin ist ein zusätzliches Wellenende zum Antrieb der Drehbewegung erforderlich. Dieses Prinzip war bei der konventionellen Pressentechnik üblich. Bei Maschinen die durch elektronische Maßnahmen synchronisiert werden, über sogenannte elektronische Leitwellen, ist eine mechanische Zwangssynchronisation nicht mehr erforderlich.

Zum Stand der Technik wird noch die DE 197 25 763 C2 genannt, aus der eine Umformmaschine mit Auswerfereinrichtung zum Ausstoßen von Werkstücken bekannt ist, bei der ein Stößelantrieb über eine Kupplung eine Exzenterwelle betätigt. Gleichzeitig ist die Exzenterwelle über ein Getriebe mit einer Auswerfereinrichtung verbunden zur mit dem Stößel synchronen Auf- und Abwärtsbewegung der Auswerfer.

Aufgabe und Vorteil der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Antrieb eines Stößelauswerfers einfach zu gestalten und auch bei Umformmaschinen mit einer Stößelverstellung die Lagezuordnung zwischen Stößel und Auswerfer zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Stößelauswerfersystem nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen werden vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des Antriebssystems vorgeschlagen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Verzicht auf eine ganze Antriebskette mit ununterbrochenen rotierenden Elementen die Funktion des vorhandenen Stößelverstellantriebes erweitert wird zur lagegerechten Anpassung der Auswerferkinematik bei Stößelverstellung. Zu diesem Zweck wird die Schneckenwelle des Stößelverstellantriebes verlängert und treibt bei gewünschter Verstellung ein weiteres Schneckengetriebe an. Die Exzentrität des angetriebenen Pleuelbolzen zur Veränderung der Stößellage wird dabei durch die Exzentrität des Lagerbolzens eines Doppelhebel, der maßgeblich an dem Antrieb einer Auswerferplatte beteiligt ist, im Wesentlichen kompensiert. Diese Zwangssynchronisation vermeidet eine nennenswerte Phasenverschiebung zwischen Stößel- und Auswerferlage und gewährleistet auf einfache Weise den funktionssicheren Auswerferbetrieb in beliebigen Stößellagen.

Zum eigentlichen Antrieb des Stößelauswerfers wird die Auslenkbewegung der den Stößel antreibenden Pleuel verwendet. Die gewählte Anordnung hat den großen Vorteil einer sehr kompakten Bauform, die auch zu keinerlei Beeinträchtigung der Anbaumöglichkeiten von Automatisierungseinrichtungen führt. Ohne zusätzlichen Aufwand ist die Synchronisation zu der Stößelbewegung erreicht.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels:

Die 5 Figuren zeigen:

Fig. 1 Eine Exzenterschmiedepresse in Werkstückdurchlaufrichtung mit einer Schnittdarstellung des Stößelantriebes

Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch mit einer Schnittdarstellung des Stößelauswerferantriebes

Fig. 3 Die Ansicht einer Exzenterschmiedepresse quer zur Teiletransportrichtung mit Stößelverstellung und Auswerfer

Fig. 4 Einzelheit des Stößelauswerfers bei Stößelstellung im unteren Totpunkt

Fig. 5 Einzelheit des Stößelauswerfers in Auswerferfeststellung

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt die Exzenterschmiedepresse 1 bestehend aus Pressenrahmen 2, Antrieb 3, oberer Exzenterwelle 4, Pleuel 5, untere Exzenterwelle 6, Stößel 7, Werkzeug oder Schmiedegesenk 8, Auswerfereinrichtung 9 und Teiletransporteinrichtung 10.

Maßgebend für die Größe des eigentlichen Stößelhubes ist die Exzentrizität e1 der oberen Exzenterwelle 4. Mittels dem Exzenter e2 der unteren Exzenterwelle 6 besteht die Möglichkeit die Lage des Stößels zu verändern um eine Anpassung auf unterschiedliche Werkzeug- bzw. Gesenkhöhen durchzuführen. In der Regel ist bei Schmiedepressen dieses Einstellmaß nur in relativ engen Grenzen erforderlich. Zur Einstellung der Formhöhe ist auf der Exzenterwelle 6 eine Verzahnung in Form eines Schneckenrades angebracht. In Wirkverbindung mit dieser Verzahnung steht eine Schneckenwelle 11. Die Funktion der Stößelverstellung wird unter Fig. 3 beschrieben.

Die Darstellung gemäß Fig. 2 zeigt als Unterscheidung zu Fig. 1 eine Schnittdarstellung der Auswerfereinrichtung 9. Durch Pleuel 5 angetriebene Doppelhebel 12 sind im unteren Teil mit Bolzen 13 verbunden, auf dem auch Kurvenhebel 14 gelagert ist. Der Drehpunkt des Doppelhebel 12 ist eine Exzenterwelle 15 die über die Exzentrizität e3 verfügt. Das Maß für die Exzentrizität e3 wird in Abhängigkeit der Exzentrizität e2 der Exzenterwelle 6 gewählt. Die Exzentrizitäten e2, e3 können so gewählt werden, daß eine phasengleiche oder eine beliebige andere versetzte Wegzuordnung bei der Verstellung von Stoßel und Auswerfer erreicht wird.

Der erfinderische Gedanke, nämlich die gemeinsame Verstellung der Exzenterwelle 6 und 15, ist aus Fig. 3 zu ersehen. Wird nach dem Wechsel von Werkzeug oder Schmiedegesenk 8 eine Höhenanpassung von Stößel 7 erforderlich, so ist der Ablauf wie folgt:
Getriebemotor 16 versetzt Schneckenwelle 11 in dem erforderlichen Drehsinn in Drehbewegung, wodurch Exzenterwelle 6 über das integrierte Schneckenrad angetrieben wird, bis sich Stößel 7 in der gewünschten Lage befindet. In Fortsetzung der Schneckenwelle 11 treibt diese auch eine Zahnradpaar 17 an. Das Zahnradpaar 17 wiederum treibt eine Schnecke 18 an, welche durch Drehung der Exzenterwelle 15, durch das darauf befindliche Schneckenrad 18, den Drehpunkt der Doppelhebel 12 um den im Verhältnis der Exzentrizitäten e2, e3 festgelegten Betrag zu Stößel 7 verstellt. Somit bleibt die gewünschte Lagezuordnung von Stößel 7 und den die Auswerfervorrichtung betätigende Doppelhebel 12 durch die gemeinsame Verstellung auf einfache Art erhalten. Mit einem Ende ist Doppelhebel 12 über Koppelhebel 19 mit Pleuel 5 verbunden, während das andere Ende über Bolzen 13 mit Kurvenhebel 14 verbunden ist.

Fig. 4 und Fig. 5 zeigt die Wirkungsweise des Auswerfers. Eine senkrechte Lage von Pleuel 5 ergibt sich nur, wenn der Exzenter der Exzenterwelle 4 im oberen oder unteren Totpunkt ist, d. h. der Stößel 7 befindet sich in seiner oberen oder in seiner unteren Lage. Diese Stößellage entspricht Maschine geöffnet bzw. im unteren Totpunkt, der Umformvorgang ist ausgeführt. Wie in Fig. 4 dargestellt befindet sich der für den Antrieb des Auswerfersystems erforderliche Doppelhebel 12 auch in der senkrechten Lage. Die Verbindungskette zwischen Pleuel 5 und dem Auswerfersystem besteht aus einem mit dem Pleuel 5 fest verbundenen Lagerbock 20, Koppelhebel 19, Doppelhebel 12, mit Exzenterwelle 15 als Drehpunkt, Kurvenhebel 14, Abstützungsrolle 21, Druckrolle 22, Verbindungsstange 23, Auswerferplatte 24 und Auswerferstifte 25. Die Aufnahme von Kurvenhebel 14 in Rollen 21, 22 ermöglicht aufgrund der nur vorhandenen Linienberührung eine freie Beweglichkeit des Kurvenhebel 14. Bei einer möglichen Schrägstellung von Kurvenhebel 14 ist eine Verklemmung ausgeschlossen.

Bei der Abwärtsbewegung des Stößel 7 wird durch die rechtsdrehende obere Exzenterwelle 4 das Pleuel 5 nach rechts ausgelenkt. Über den Koppelhebel 19 wird dadurch eine Verschwenkung des Doppelhebel 12 eingeleitet, was wiederum zu einer horizontalen Lageveränderung des Kurvenhebel 14 führt. Diese Bewegung führt zu keinem Auswerferhub, da sich die Druckrolle 22 dann in einem Rastbereich der Kurve 26 befindet. Eine Auswerferbewegung kann bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nur auftreten, wenn sich der Exzenter der oberen Exzenterwelle im linken Bereich bezogen auf eine vertikale Symetrieachse befindet.

In Fig. 5 ist die max. Auswerferstellung gezeigt, die sich aus der Pleuellage während dem Stößelrückhub ergibt. Aus der unteren Totpunktlage nach dem Umformen schwenkt das Pleuel so aus, daß über die Auswerferkinematik der Kurvenhebel 14 derart seine Lage ändert, daß die Kurve 26 über die Druckrolle 22 den Auswerfer 23, 24 in vertikale Richtung bewegt und die Auswerferstifte 25 die Werkstücke aus der Formgravur ausstoßen. Die Hubgröße richtet sich dabei nach der gewählten Kurvenform 26, die austauschbar vorgesehen ist. Beispielhaft ist eine Ausführung mit einer zentralen Auswerferplatte 24 dargestellt, jedoch kann auch direkt eine Auswerferstift 25 betätigt werden. Bei der Verwendung mehrerer Kurvenhebel kann auch eine entsprechende Anzahl von Auswerferstiften betätigt werden. Durch die Ausführung der Kurven 26 sind auch verschiedene Hubgrößen realisierbar. Im weiteren Verlauf der Stößelaufwärtsbewegung schwenkt das Pleuel 5 wieder bis in seine senkrechte Lage und somit wird der Kurvenhebel 14 derart verschoben, daß das Auswerfersystem in seine Parkstellung gelangt. Unterstützt wird der vertikal nach oben gerichtete Hub des Auswerfersystems durch eine nicht näher dargestellte Druckfeder.

Durch die gewählte Ausführung ist eine absolute Reproduzierbarkeit der Bewegungsabläufe sichergestellt. Durch einfache bauliche Maßnahme ist die Synchronisation zwischen Stößel- und Auswerferlage erreicht und die Betriebssicherheit gewährleistet.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sie umfaßt auch alle Ausgestaltungen im Rahmen der Offenbarung.

Bezugszeichenliste

1

Exzenterschmiedepresse

2

Pressenrahmen

3

Antrieb

4

Obere Exzenterwelle

5

Pleuel

6

Untere Exzenterwelle

7

Stößel

8

Werkzeug oder Schmiedegesenk

9

Auswerfereinrichtung

10

Teiletransport

11

Schnecke, Schneckenwelle

12

Doppelhebel

13

Bolzen

14

Kurvenhebel

15

Auswerfer-Exzenterwelle

16

Getriebemotor

17

Zahnradpaar

18

Schnecke

19

Koppelhebel

20

Lagerbock

21

Abstützungsrolle

22

Druckrolle

23

Verbindungsstange

24

Auswerferplatte

25

Auswerferstifte

26

Kurve

Claims

1. Umformmaschine (1) mit stößelseitiger Auswerfereinrichtung (9) zum Ausstoßen von Werkstücken aus der am Stößel (7) befestigten Werkzeug- oder Formhälfte (8) bei der die Stößelbewegung durch eine Kurbel- oder Exzenterdrehbewegung über Pleuel (5) eingeleitet wird und bei der eine Stößelverstelleinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß für Stößel- und Auswerferverstellung ein gemeinsamer Antrieb (16) mit Antriebswelle (11) vorhanden ist und die mit Pleuel (5) und Stößel (7) verbundene untere Exzenterwelle (6) mit der Exzentrizität e2 und die Auswerfer Exzenterwelle (15)mit der Exzentrizität e3 ausgeführt ist.

2. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Doppelhebel (12) über Koppelhebel (19) mit Pleuel (5) verbunden ist.

3. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Doppelhebel (12) dreh- oder schwenkbar auf einer verstellbaren Exzenterwelle (15) gelagert ist.

4. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende eines oder mehrerer Doppelhebel (12) eine oder mehrere Kurven (26) tragende auswechselbare Kurvenhebel (14) befestigt sind.

5. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Kurvenhebel (14) in Abstützrolle (21) und Druckrolle (22) gelagert sind.

6. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilbereich der Kurve (26) des Kurvenhebel (14) eine Rast ist.

7. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität e3 der Auswerfer-Exzenterwelle (15) in Abhängigkeit der Exzentrizität e2 der unteren Exzenterwelle (6) ist.