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Hubvervielfachungszurüakzieh-Mechanismus Die Erfindung bezieht sich
auf ein Hubvervielfachungszurückzieh#Meohanismus zum Behandeln von Arbeits- und
Produktionsgerät.
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Ein ty#pisches Beispiel der Anwendung des Prinzips der Erfindung besteht
in einer Zurückziehvorrichtung, durch die das Werkstück zum Stanzen oder ähnliche
Arbeitsvorgänge vorgeführt und nach dem Arbeitsvorgang wieder entfernt wird. Dies
ist das Ergreifen und schnelle Vorrük ken einer Metallblechplatte oder dergl. in
eine Stanze und das Zurückziehen dea,gestanzten Bleches und dosen Freigabe und Ablegen
in einem Stapel in einem einzigen Arbeitsablauf. Aus der Beschreibung scheint hervorzugehen,
daß die Prinzipien der Erfindung nicht auf eine solch. Anwendung begrenzt sind.
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Der verbesserte vervielfachende Ztirüokziehmechanism#s ist im allgemeinen
als eine Einrichtung zum Ausführen von Umkehrhüben einer gewünschten Länge mit Geschwindigkeit
und Präzision in einer ruhigen, verhältnismäßig stoßfreien Weise anzusehen.
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Es sind umkehrbare Hubzurückziehmechanismen bekannt, die
in
einer besonderen Konstruktion einen Ketten- und Kettenradantriebsmechanismus verwenden,
der Sätze von treibenden und getriebenen Ketten enthält, die um Kettenräder verschiedener
Durchmesser gelegt sind. Dieser bekannte Ketten- und Kettenradantriebsmechanismus
ist von komplexer Art und bedingt ein großes tragendes Gehäuse.
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Dieser Aufbau erfordert auch eine Anordnung für mehrfaches Dämpfen
und Puffern von einigen der Kettenräder, um Stoßbelastungen zu verringern, die insbesondere
während des Umkehrens des Mechanismus auftreten. Dieser Aufbau, der durch das Kettenrad-
und den Kettenradmechanismus bewegt wird, erfordert ferner ein mehrfaches Dämpfen
aus demselben Grund.
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Die Kompliziertheit und auch die hohen Kosten der Herstellung dieses
Ketten- und Kettenradmechanismus hat auch dessen universelle Anwendung verhindert.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, einen verbesserten, erheblich vereinfachten
Umkehr- und Vervielfachungs-Rubantriebsmeohanismus für den Träger eines Gerätes
zum Behandeln von Gegenständen anzugeben.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen sind:
Die Figuren 1 und la eine Draufsicht auf einen Zurtlckziehmechanismus nach der Erfindung;
die Figuren 2 und 2a eine Seitenansicht des Mechanismus nach Figur 1; Figur 3 ist
die rechte Ansicht des Mechanismus naeh Figur 1; Figur 4 ein Teil des qsorschnitts
des Getriebe- und Gestell-Meohanismus und der Gleitführungsanordnung
für
den Träger entsprechend der -Linie 4-4 in Figur 1 in größerem Maßstab; Figur 5 ist
eine schematische Darstellung der Funktionscharakteristik des Zurückziehmechanismus
mit einer Anordnung mit einem Antriebsgetriebe; Figur 6 ist eine schematische Darstellung
der Funktionscharakteristik einer Doppelantriebsgetriebeanordnung; und Figur 7 eine
schematische Darstellung der Funktionscharakteristik einer dreifachen Antriebsgetriebeanordnung.
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Die Zeichnungen zeigen den Hubvervielfach-Zurückziehmecha nismus lo,
der aus einem in Längsrichtung beweglichen Träger 12 besteht, der an einem an der
Oberseite aufgehängten Rahmenglied 14 beweglich gehalten wird. Das Rahmenglied 14
ist in Längsrichtung des Trägers 12 feststehend und wird von einer Klammer 16 an
einer Ruerschiene 18 oder dergl. zur Bewegung für die Querausrichtung entlang dieser
Schiene gehalten.
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Der Träger 12 besitzt einen Montageteil 20, der im allgemeinen zum
Tragen eines entsprechenden Zurückziehkopfes (nicht dargestellt) üblicher Art dient,
der beispielsweise zum Ergreifen eines zu behandelnden Gegenstandes, zum Anlegen
dieses an eine Stanze oder ähnlichen Behandlungsmechanismus und eum Zurückziehen
nach dem Arbeitsvorgang bei einer Wiederholung von Arbeitsabläufen benutzt wird.
Die Erfindung betrifft im besonderen jedoch nicht diese Maßnahmen, sondern den Träger
12, der eine beliebige Art eines betätigten Gerätes darstellt, das in richtigem
zeitlichen Ablauf bei verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit, aber ruhig und ohne
übermäßige Stöße beim Umkehren der Bewegungsrichtung hin und her bewegt werden soll,
Der
feststehende in Längsrichtung verlaufende Rahmen 14 besteht aus einer oberen Platte
22, an deren beiden Längsseiten die Seitenplatten 22 und 24 befestigt sind.
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An beiden Enden des Rahmens 14 befinden sich Endplatten 24 und 26,
die einen praktisch rechteckigen Abschluß ergeben.
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An den unteren Enden der Seitenplatten 24 und 26 des Rahemens 14 befinden
sich gegenüberliegend in Längsrichtung verlaufende eitenbahnen 32 und 34, die von
dort nach außen verlaufen und von denen jede mit einer geneigten Führungsfläche
35 versehen ist, Die Führungsflächen 35 der gegenüberliegenden Seitenbahnen 32 und
34 des Rahmens dienen zum Ergreifen von gegenüberliegenden und in ähnlichen Winkeln
geneigten Gleitführungen 36, die in Haltegliedern 38, die an gegenüberliegenden
Seiten der Bodenplatte 4o des Trägers 12 befestigt sind, drehbar gehalten werden.
Eine andere Gruppe von Gleitführungen, z.B. die Rollen 42, ist in ähnlicher Weise
innerhalb der gegenüberliegenden Halterungen 38 des Trägers 12 drehbar gelagert,
um die Bodenflächen der gegenüberliegenden Gleitbahnen 32 und 34 des Rahmens 14
so zu. drehen, daß sich ein ausgeglichener druckabsorbierender Lagerkontakt für
den Träger 12 entlang den Gleitbahnen 32 und 34 ergibt, Die Bodenplatte 40 des Trägers
12 verläuft unter dem Rahmen 14 in dessen Längsrichtung und ist mit zwei gegenüberliegenden
nach außen verlaufenden Zahnstangen 44 und 46 versehen, die die volle Länge der
Bodenplatte 4o einnehmen.
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Der feststehende Rahmen 14 ist in gleicher Weise mit zwei in Längsrichtung
verlaufenden Zahnstangen 48 und 50 versehen, die sich umgekehrt nebeneinander unmittelbar
über
den entsprechenden Zahnstangen 44 und 46 des Trägers befinden. Die Zahnstangen 48
und 50 des Rahmens 14 sind an der Bodenseite der oberen Platte 22 des Rahmens 14
befestigt.
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Aus den Zeichnungen geht hervor, daß die oberen Zahnstangen 48 und
50 des Rahmens 14 beachtlich länger als die Zahnstangen 44 und 46 des Trägers 12
sind und sich praktisch in der Mitte zwischen den Enden des Rahmens 14 befinden.
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Die gegenüberliegend angeordneten Zahnstangen 44 und 48 dienen zur
Antriebsverbindung durch zwei in Längsrichtung verteilt angeordnete Antriebszahnräder
52 und 54 und die gegenüberliegenden Zahnstangen 46 und 50 sind in ähnlicher Antriebsverbindung
durch zwei in Längsrichtung verteilt angeordnete Antriebszahnräder 56 und 58 verbunden,
die mit den gegenüberliegenden Antriebszahnrädern 52 und 54 axial ausgerichteten
Achsen angeordnet sind.
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Jedes der beiden Zahnräderpaare 52, 54 und 56, 58 sind, wie Figur
4 zeigt, an gegenüberliegenden Trägern 6o und 62 drehbar gelagert. Der Träger 62
besteht im wesentli chen aus den Längsseitenplatten 64 und 66, die die beiden Antriebszahnräder
52 und 54 tragen, und der Träger 60 besteht aus den gegenüberliegenden parallelen
Seitenplatten 68 und 70, die die gegenüberliegenden beiden Zahnräder 56 und 58 tragen.
Jedes der Antriebszahnräder 52 und 54 und 56 und 58 ist an einem reibungsarmen Rollenlager
72 drehbar gelagert, das sich an einer Welle 74 befindet, die feststehend an den
entsprechenden Trägerseitenplatten 64, 66 oder 68 und 70 befestigt ist.
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Die gegenüberliegenden Träger 60 und 62 werden in paralleler entgegengesetzter
Ausrichtung an gagendberliegonden
Seiten der Längsmittellinie X
des Hubvervielfachungsmechanismus von einem Kopf eines Qtiergliedes 76 gehalten,
der quer zur Mittellinie X verläuft und mit den vorderen Enden der Zahnradträgerseitenplatten
64 bis 7o verbunden ist.
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Das Querglied 76, das die beiden gegenüberliegenden Zahnradträger
60 und 62 verbindet, ist an der Mittelachse X mit einer Kolbenstange 78 verbunden,
die in einem Zylinder 80 hin- und vergeht, Der Zylinder 80 befindet sich in Längsrichtung
zwischen den Trägern 60 und 62 in dem Rahmen 14 und ist an dessen oberer Platte
22 befestigt.
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Der Zylinder 80 besitzt einen vorderen Strömungsmitteleingang 82 und
einen hinteren Eingang 84, die durch (nicht dargestellte) Leitungen mit einer (nicht
dargestellten) quelle eines unter Druck stehenden Strömungsmittels üblicher Art
verbunden sind. Der Zylinder 80 ist somit ein doppeltwirkender Zylinder, der die
Kolbenstange 78 in Vorwärts- und Rüokwärtsrichtung entlang der Mittellinie hin-
und herbewegt.
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Am rechten Ende des Zürückzi~hmechanismus 10 und an der Mittellinie
X ist, wie die Figuren 1a und 2a zeigen, ein elastisches Polster 86 vorgesehen,
das ein Strömungsmittel oder einen mechanischen Federpuffer üblicher Art gemäß den
Erfordernissen der jeweiligen Anlage sein kann.
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In ähnlicher Weise befindet sich links oder am hinteren Ende des Mechanismus
10 ein Polster 88, das sich an der Mittellinie X befindet und mit dem hinteren Ende
81 des Zylinders 80 ein Ganzes bildet.
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Beim Betrieb des Zurückziehmechanismus nach der Erfindung, bei dem
der Träger 12 am linken Ende der Einrichtung liegt, wie in ausgezogenen Linien dargestellt
ist, wird das unter Druck stehende Strömungsmittel am Kolben- oder
Kopfende
des Zylinders durch den Einlaß 84 eingeführt, um dadurch den Zylinder unter Druck
zu setzen- und die Kolbenstange 78 nach vorn zu bringen, doh. in der Zeichnung nach
rechts. Dadurch werden die Doppelzahnradträger 60 und 62, die durch das gemeinsame
Kreuzglied 76 zur Kolbenstange 78 nach rechts in der Zeichnung bewegt. In der >Nnfangsstellung
werden, wie aus Figur 2 zu erkennen ist, nur der linke oder hintere Endsatz von
Zahnrädern 52 und 56 sowohl mit den oberen, feststehenden Zahnstangen 48~50als auch
mit den unteren Zahnstangen 44-46 des Trägers 12 in Eingriff gebracht, der am hinteren
Ende des feststehenden Rahmens- 14 angeordnet ist0 Wie die Figuren 1 und 2 zeigen,
befinden sich in dieser Lage die gegenüberliegenden ausgerichteten Zahnräder 52
und 56 zwischen dem hinteren Ende der oberen feststehenden Zahnstangen 48 und 50
und dem vorderen Ende der rägerzahnstangen 40 und 46, während die in Längsrichtung
verteilt angeordneten Zahnräder 54 und 58 mit den oberen Zahnstangen 48 und 50 in
Eingriff stehen.
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Wenn durch den hinteren Einlaß 84 des Zylinders 80 ein unter Druck
stehendes Strömungsmittel eingeführt wird, bewegt die Kolbenstange 78 die Zahnradträger
60 und 62 durch deren Verbindung mit dem Kreuzglied 76, das beide gegenüberliegende
Träger an der Mittelachse X zum Anlegen abgeglichener Kräfte verbindet, nach rechts
in der Zeichnung. Alle Zahnräder 52 bis 58 werden dadurch gleichzeitig entlang den
oberen feststehenden Zahnstangen 48 und 50 des Rahmens 14 gedreht. Das Drehen der
gegenüberliegenden Zahnräder 52 und 56, die an die Zahnstangen 44 und 46 angreifen,
bewirken eine Längsbewegung des Trägers 12 entlang den Gleitbahnen 32 und 34 des
Rahmens 14. Infolge der feststehenden Halterung der oberen Zahnstangen 48-50 wird
der Träger 12 mit einer doppelt so hohen Geschwindigkeit wie die der Bewegung der
Zahnradanordnungen 60 und
62 bewegt, was durch die Bewegung der
Kolbenstange 78 bedingt ist0 Die Bewegung des Trägers 12, die doppelt so schnell
wie die des Kolbenhubes vom Zylinder Po ausgeübt wird, bringt den Träger 12 vor
die gegenüberliegenden Zahnräder 52 und 56 zu den in Längsrichtung nach vorn verteilt
angeordnete ten Zahnrädern 54 und 50, bis alle Zahnräder 52 bis 58 mit den oberen
Zahnstangen 48 und 50 und den unteren Zahnstangen 44 und 46 an einem dazwischen
liegenden Punkt in der Bewegung des Trägers in Eingriff sind. Die weitere Hubbewegung
durch die Kolbenstange 78 bringt den Träger 12 weiter vor die Zahnräder 5#-58, die
bei der Bewegung einen Punkt erreichen, an dem die gegenüberliegenden Zahnräder
52 und 56 von den Zahnstangen 44 und 46 außer Eingriff kommen, so daß danach nur
die gegenüberliegenden Zahnräder 54 und 58 sowohl mit den oberen Zahnstangen 48
und 50 des Rahmens 14 als auch mit den unteren Zahnstangen 44 und 46 des Trägers
12 kämmen. Der weitere Kolbenhub bringt den Träger noch weiter vor die gegenüberliegenden
Zahnräder 54 und 58, bis am anderen Ende des Hubes der Träger 12 sich am vorderen
Ende des Rahmens 14 befindet, wobei eine Stellung angenommen wird, wie sie in Figur
2A gestrichelt dargestellt ist, in der die Zahnräder 54 und 58 sich jetzt zwischen
dem vorderen Ende der Zahnstangen 48-50 und dem hinteren Ende der Zahnstangen 44-46
befinden. Der Träger 12 ist somit während dem Arbeitshub des Zurückziehmechanismus
1o vom hinteren Ende des Rahmens 14 aus der in Figur 2 gezeigten Stellung an das
vordere Ende des Rahmens zurückgezogen worden, wie aus Figur 2a zu erkennen ist.
Der Träger 12 ist hierbei aus dem Eingriff mit den gegenüberliegenden Zahnrädern
54 und 58 gebracht worden.
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Wie die Zeichnungen zeigen, verläuft der Träger 12, obwohl
er
um die doppelte Strecke derjenigen bewegt worden ist, um die das Getriebe 60 und
62, wie durch den Hub der Kolbenstange 78 bestimmt, bewegt worden ist, nicht an
jedem Ende über den Rahmen 14 hinaus, was auf die raumzeichen Erfordernisse bei
betriebenen Anlagen zutreffen soll.
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Gemäß dieser Erfordernisse und der gewünschten bewegten Strecke es
Trägers 12 kann die Länge der Zahnstangen wie auch die Neigung und ~die Zahl der
Zähne der Zahnstangen und Zahnräder so verändert werden, daß eine gewünschte Länge
der Trägerbewegung wie auch eine gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit erhalten wird.
Zusätzlich kann, wie in Verbindung mit den Figuren 5 bis 7 noch beschrieben werden
wird, die Zahl der Zahnräder, die antriebsmäßig den Träger 12 mit dem Rahmen 14
verbinden, so verändert werden, daß sich die Länge der Trägerbewegung den besonderen
Erfordernissen der Anlage anpaßt0 Am Ende des Vorwärtshubes stößt der Kreuzkopf
76, der gegenüberliegende und parallele Träger 60 und 62 mit einander verbindet
und mit der Kolbenstange 78 kraftschlüssig verbunden ist, gegen das vordere Polster
86 und dsm-ft dadurch das Ende der Hubbewegung, die verhältnisschnell schnell ist,
um die Stoßbelastungen zu verhindern, die auf den Trager 12 übertragen werden, der
das Gerät frir die 3'ehandlung der Ladung tr#gt. Bei der Umkehrbewegung des Trägers
12 entsprechend einem zeitlichen Arbeitsablauf wird ein unter Druck stehendes Strömungsmittel
in den vorderen Einlaß 82 eingeführt und durch den hinteren Einlaß 84 abgelassen,
wodurch die Hin- und Herbewegung der Kolbenstange 78 zum Zurückziehen in den Zylinder
So umngekehrt ird. Der Trager 12 wird dann, wie bereits erläutert, aber in u-gekehrter
Reihenfolae von der vorderen Er 3 Stellung nach Figur 2a zur hinteren Endstellung,
wie mit ausgezogenen Linien in Figur 2 gezeigt,
bewegt. Das Ende
des T.mkehrhubes wird durch das Polster 88 gedämpft, das mit dem Zylinder 80 ein
Ganzes bildet, um ein gedämpfter Anhalten des Trägers 12 am Ende des Umkehrhubes
zu erhalten.
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Wie die Figuren 5, 6 und 7 zeigen, entspricht die in Verbindung mit
den Figuren 1 bis 4 beschriebene Doppelpaar-Zahnradanordnung dem schematisch dargestellten
husführungsbeispiel nach Figur 6.
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Figur 5 zeigt die Anordnung eines einzelnen Paares von Zahnrädern
in einer Träger-Kurzhubanordnung und Figur 7 eine Dreipaar-Zahnradanordnung für
Anlagen mit längeren Hüben. Bei allen Arbeitsvorgängen der schematischen Darstellungen
in der Figuren 5, 6 und 7 ist die Bewegungsstrecke des Zahnradträgers 1 die Hälfte
von der der Bewetagung des Trägers 12 oder das doppelte der Strecke des Zahnradträgers
62. Der wirksame Hub des Zylinders in einem besonderen Ausführungsbeispiel mit einem
Einfach-, Doppel-, Dreifach- oder Mehrfachpaar von Zahnrädern kann sehr klein gehalten
werden, während noch die größte gewünschte Trägerbewegung erhalten wird, wodurch
die erforderliche Betriebsleistung des Hubvervielfachrückzieh-Mechanismus nach der
Erfindung beträchtlich verringert wird.
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Aus der Beschreibung geht hervor, daß die Erfindung einen verbesserten,
vereinfachten und raumsparenden Hubvervielfachungsrückzieh-Mechanismus ergibt, der
im Betrieb unempfindlich und zuverlässig ist.
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Die Kraft zur Betätigung wie auch die Dämpfungskraft lieen an der
Mittelachse des Mechanismus und ergeben eine abgeglichene arbeitsweise, die durch
arerdoppeln der Zahnrad- und Zahnstangen-Anordnun-en an gegenüberliegenden Seiten
der Mittelachse des Mechanismus erganzt werden kann, wodurch übermäßige Beanspruchung
und Abnutzung arbeitender Teile des mechanismus verhindert oder verringert werden
können.