DE2303322B2 - Schlittenantrieb einer Ziehbank - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schlittenantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Ziehbänke ermöglichen es, das Gut ohne Unterbrechung durch eine Ziehdüsenverrichtung zu ziehen. Bevor das Gut in die Ziehbank eintritt, wird es im allgemeinen auf eine Rolle großer Länge aufgewickelt. Am Ausgang der Ziehbank wird dann das Gut in Stücke von vorbestimmter Länge geschnitten.

Bei einem bekannten Schlittenantrieb (bekanntgemachte Patentanmeldung Sch 5199 Ib/7b, bekanntgemacht am 25. 9. 1952) der eingangs genannten Gattung bestehen die Verbindungselemente zwischen der Antriebswelle aus Zahnrädern und Ritzeln, welche die Rotationsbewegung der parallel zur Ziehrichtung sich erstreckenden Welle auf mehrere senkrecht zur Ziehrichtung verlaufende Wellen übertragen, die über Kurvenscheiben und Rollen die jeweils zugeordneten Kurbelantriebe betätigen. Nachteilig ist dabei, daß zwei getrennte Wellensysteme vorgesehen sind, die über komplizierte Mechanismen gekoppelt und daß zur Steuerung der Bewegung der Kurbelantriebe präzise gearbeitete Kurvenschablonen vorgesehen sein müssen, um eine konstante Geschwindigkeit des zu ziehenden Guts zu erreichen. Die die Ziehschlitten über die Kurbelarme bewegenden Kurvenscheiben müssen relativ exzentrisch ausgebildet sein, um den ganzen Hubweg des Kurbelarmgetriebes auszunutzen, wodurch die Querwellen sehr unterschiedliche Drehmomente zu übertragen haben. Die auftretenden hohen Trägheitskräfte wirken sich negativ auf die Lebensdauer und die Betriebsweise aus.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den bekannten Schlittenantrieb so auszugestalten, daß die Verbindungselemente zwischen Antriebswelle und Kurbelantrieb wesentlich vereinfacht werden und keine stoßförmigen Belastungen aufzunehmen haben.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 Erfaßte vorgeschlagen.

Hieraus resultiert auch eine vereinfachte mechanische Konstruktion und insbesondere die Möglichkeit, die Ziehbank gemäß der Erfindung mit Geschwindigkeiten zu betreiben, die wesentlich höher als die Geschwindigkeiten bei den bekannten Ziehbänken sind.

Eine erfindungsgemäße Ziehbank ermöglicht es, auf Konstruktionsteile zurückzugreifen, die in großer Serie hergestellt werden und im Handel erhältlich sind, nämlich Rollenlager und Kardangelenke u. dgl.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Kurbelstange für die Betätigung des Schlittens aus zwei Teilen, die miteinander an einem Gelenkpunkt verbunden sind, der seinerseits über eine andere Kurbelstange mit einem anderen Kurbelarm verbunden ist, der synchron mit dem ersten Kurbelarm drehbar ist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann an der Anlenkstelle der Kurbelstange am Schlitten ein Kurbelzapfen vorgesehen sein, der fest mit der Kurbelstange verbunden ist und auf ein Gestänge zur Verschiebung der Klemmbacken in bezug auf den Schlitten wirkt Hierbei kann das Gestänge eine Stange aufweisen, die zwischen zwei Hebeln angeordnet ist. Die Stange ist durch die Kompression einer Feder verlängerbar, wobei das eine Ende der Stange über seinen Lagerpunkt in einem der Hebel über diesen hinaus verschiebbar ist.

Vorzugsweise werden bei einer solchen Vorrichtung drei klemmbackentragende Schlitten vorgesehen, wobei die aufeinanderfolgenden Kurbelarme um je 120° zueinander versetzt sind.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im nachfolgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, welches in Figuren veranschaulicht ist. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische und schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Verschiebevorrichtung für die Ziehschlitten,

F i g. 2 eine schematische Ansicht eines Längsschnitts durch die erfindungsgemäße Ziehbank,

F i g. 3 in vergrößertem Maßstabe einen Querschnitt durch die Ziehbank gemäß F i g. 2,

F i g. 4 bis 7 schematische Ansichten, welche vier Betriebsstellungen eines Klemrnbackenpaares der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellen,

F i g. 8 ein Diagramm, welches die Verschiebung des Schlittens in Abhängigkeit von der Winkelstellung der

mit konstanter Drehgeschwindigkeit betriebenen Welle veranschaulicht, welche den Kurbelarm über ein Kardangelenk antreibt.

Gemäß F i g- 2 trägt der Rahmen 1 auf seiner Oberseite drei Schlitten 2, die auf Schienen gleiten, die schematisch in der F i g. 2 veranschaulicht :>ind. Jeder Schlitten 2 ist an der Stelle 3 mit dem Erde einer Kurbelstange 4 verbunden, deren anderes Ende gelenkig an einem Kurbelarm 6 gelagert ist, der um seine Achse 7 in Rotation versetzt werden kann.

Die drei Kurbelarme 6 sind um einen Winkel von 120° zueinander versetzt, so daß die Kurbeln in gleichen Winkelabständen aufeinander folgen.

Auf der linken Seite der F i g. 2 ist schematisch ein Gestell 8 veranschaulicht, das die Ziehwerkzeuge trägt. durch die der Draht 9, der gezogen werden soll, hindurchläuft

In der F i g. 1 sind schematisch die verschiedenen Teile veranschaulicht, die für die Steuerung eines Schlittens 2 notwendig sind. Der Kurbelarm 6 ist an der Stelle 5 der Kurbelstange 4 gelenkig gelagert, während die Kurbelstange selber an der Stelle 3 am Schlitten 2 angelenkt ist

Man kann aus der F i g. 1 ersehen, wie die Klemmbacken Il 1 und 11' des Klemmbackenpaares auf dem Schlitten 2 in an sich bekannter Weise aufmontiert sind. Diese Klemmbacken haben eine genügend große Lan ee, um den zu ziehenden Draht 9 zu erfassen, ohne hierbei auf diesen einen zu großen Preßdruck auszuüben, wodurch die Gefahr entstehen könnte, daß der zu ziehende Gegenstand deformiert würde.

Die Klemmbacken haben den üblichen trapezförmigen Querschnitt, um eine Klemmwirkung hervorzurufen, wenn sie in bezug auf den Schlitten 2 nach links verschoben werden, wie dies in der F i g. 1 dargestellt ist Kugeln oder Rollen sind zwischen den Seitenrändern der Klemmbacken und ihren Lagern auf dem Schlitten vorgesehen, so daß eine Relativverschiebung ~ " " " ι möglich ist, was wieder ι des Klemm- bzw. Lö-Geschwindigkeit des Schlittens während seines wirksamen Hubweges ergibt.

In der F i g. 1 ist schematisch veranschaulicht, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung die automatische

Steuerung der öffnungs- und Schließbewegung der Klemmbacken 11 und W bewirkt Um dies 2u erreichen, ist der Kurbelzapfen 15, der mit der Kurbelstange 4 gelenkig verbunden ist, im Punkt 16 an einer Stange 17 angelenkt, deren anderes Ende an der Stelle 18 an

ίο dem einen Ende eines Hebels 13 gelagert ist der um einen zentralen Punkt 20 schwenkbar ist, während das andere Ende 21 des Hebels 19 mit den beiden Zugstangen 22 und 22' verbunden ist, die an den Drehpunkten 23 und 23' mit den Klemmbacken 11 und 11' verbunden

'5 sind.

Wie schematisch in F i g. 4 veranschaulicht ist, besteht die Stange 17 aus einer Kolbenstange 24, die im Innern des Zylinders 25 verschiebbar gelagert ist, der seinerseits an dem Drehpunkt 16 des Kurbelzapfens 15

angreift. Die Kolbenstange 24 weist an ihrem rechten Ende einen Kolben 26 auf, der in den Zylinder 25 gleitet und der unter der Wirkung der vorgespannten Feder 17 immer gegen die Rückseite des Zylinders zurückgedrückt wird.

Die Kolbenstange 24 ist sowohl verschiebbar als auch drehbar in dem Lager 18 vorgesehen, das an dem Drehhebel 19 befestigt ist. Wie man aus der F i g. 1 ersieht, weist die Kolbenstange 24 an ihren Enden einen Anschlag 28 auf, der sich gegen das Lager 18 des

Schwenkhebels 19 anlegt, wenn der Kurbelzapfen infolge seiner Winkelstellung den Punkt 16 nach rechts zieht.

In der F i g. 3 sind in vergrößertem Maßstab die verschiedenen Teile veranschaulicht, welche soeben be-

schrieben wurden. Wie man aus dieser *" ~"^:"^u< sind die wichtigsten Rotations- un " ~ Kugel- oder Rollenlagern angeo eine große Präzision der Mitführbewegung ergibt, was wiederum eine höhere Drehgeschwindigkeit zu erzie-

len gestattet mit einer daraus sich ergebenden erhöh-

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in bezog auf den Schlitten nach links zu bewegen. stimmt, der in Lesern Augenbl.ck von

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Man erkennt gleichfalls aus den Figuren, daß, sobald der Schlitten 2 in Längsrichtung eine Geschwindigkeit annimmt, die kleiner als die Geschwindigkeit des Drahtes 9 ist, die Klemmbacken 11 und 1Γ, welche sich mit derselben Geschwindigkeit wie der Draht 9 weiterbewegen, die Tendenz haben, sich voneinander zu lösen.

In der Fig. 1 ist das Kardangelenk 12 veranschaulicht mit dem der Kurbelarm 6 von der Welle 13 über das Untersetzungsgetriebe 14 in Rotation versetzt wird. Die Welle 13 treibt gleichzeitig die drei Kurbeln über drei Untersetzergetriebe 14 und drei Kardanwellen 12 an. Jedes Kardangelenk 12 weist eine Winkelstellung auf, die der Winkelstellung des zugeordneten Kurbelarmes 6 entspricht.

Im nachfolgenden wird dargelegt werden, wie die Kardangelenke die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelarme 6 so zu ändern gestatten, daß sich eine konstante

laui wiiu, wamv.nu ν*... w.,.. -.., ...

blick noch die Mitführbewegung des Drahtes bewirkt, zurückfällt.

Zu diesem Zweck gelangt die Kurbel 6 in eine Winkelstellung, in der sie den Punkt 16 des Kurbelzapfens 15 in eine solche Stellung bringt, daß der Anschlag der Kolbenstange 24 sich auf dem Schwinghebel 19 abstützt.

E'a die Feder 27 vorgespannt ist verursacht jede weitere Bewegung der Kurbel eine Verschiebung; des Punktes 16 nach rechts, und zwar über die Stange 17, welche eine Schwenkbewegung um den Punkt 2Ct des Hebels 19 ausführt, der auf diese Weise eine Verschiebung der Klemmbackenpaare 11, 11' mittels der Zugstangen 22,22' nach links bewirkt.

Diese Verschiebung der Klemmbacken 11, W nach links ist von einer Festklemmung des Drahtes 9 begleitet. Die Rotation der Handkurbel 6, ausgehend von der

in F i g. 4 veranschaulichten Position, sichert eine zunehmende Festklemmung des Drahtes zwischen den Klemmbacken 11, 11', weil der Punkt 16 seine Bewegung nach rechts unter Komprimierung der Feder 27 fortsetzt, womit die Zugkraft, welche auf die Zugstangen 22 und 22' ausgeübt wird, vergrößert wird.

In der F i g. 5 hat man eine Zwischenphase des Bewegungsablaufs veranschaulicht, in der die Stange 17 sich durch Komprimierung der Feder 27 verlängert, was gleichzeitig den Klemmdruck auf die Klemmbakken erhöht und gleichzeitig die Kurbelzapfen in eine vertikale Position rückt, welche den Punkt 16 maximal nach rechts verschiebt

In der F i g. 6 ist die Stellung der verschiedenen Teile in dem Augenblick veranschaulicht, in welchem der Schlitten den Draht freiläßt. In dieser Stellung hat sich der Punkt 16 am Ende des Kurbelzapfens 15 genügend nach links in Richtung auf den Schlitten verschoben, um den Kolben 26 vollständig gegen das Ende des Zylinders zurückzustoßen. Der Anschlag 28 der Stange 24 stützt sich hierbei noch soeben auf dem Schwinghebel 19 ab. Von dieser Stellung an beginnen sich die Klemmbacken automatisch voneinander zu lösen und lassen den Draht 9 frei, dessen Förderung dann durch ein anderes Klemmbackenpaar übernommen wird. Übt doch von diesem Augenblick an die Feder 27 keine Kraft mehr nach links aus, um die Klemmung der Klemmbakken um den Draht zu bewirken. Der Draht wird danach mit der gleichen Geschwindigkeit von einem anderen Klemmbackenpaar übernommen, während der in der F i g. 6 veranschaulichte Schlitten mit verlangsamter Geschwindigkeit weiterläuft und schließlich seine Bewegungsrichtung umkehrt.

Weiterhin wird gemäß der in F i g. 6 veranschaulichter. Stellung der Anschlag 28 der Kolbenstange 24 nach links geschoben, wodurch sich eine leichte Verschiebung der Klemmbacken nach rechts in bezug auf den Schlitten ergibt

Das Lösen und öffnen der Klemmbacken findet also automatisch auf Grund der Tatsache statt, daß die Klemmbacken, die mit gleicher Geschwindigkeit wie der Draht mitgezogen werden, infolge ihrer eigenen Trägheit die Tendenz haben, sich in bezug auf den Schlitten nach rechts zu bewegen, weil der letztere gebremst wird, um seine Umkehrbewegung nach links vorzubereiten. Weiterhin hat die Reibung des Drahtes an den Klemmbacken gleichfalls die Wirkung, diese nach rechts erfolgende Beschleunigung zu verstärken.

In der F i g. 7 ist die Betriebsstellung veranschaulicht, die sich während der Umkehrbewegung des Schlittens nach links ergibt In dieser Stellung sind die Klemmbakken gelöst, und der Anschlag 28 der Kolbenstange 24 ist vom Schwinghebel 19 abgehoben. Nach einer weiteren halben Umdrehung nehmen die Teile wieder die Stellung ein, die in der F i g. 4 veranschaulicht ist.

Wie man sieht, ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung eine einfache automatische Steuerung der öffnungs- und Schließbewegung der Klemmbacken möglich, welche den Draht bei der Fortbewegung des Schlittens mitführen und zu diesem Zweck festklemmen.

In F i g. 8 ist ein Diagramm veranschaulicht, welches die Reihenfolge der Bewegung des Schlittens wiedergibt, und zwar in Abhängigkeit von der Winkelstellung, der mit dem Kardangelenk verbundenen Welle des Untersetzungsgetriebes, die auf der Abzisse aufgetragen ist Wenn die Welle 13, welche das Untersetzungsgetriebe antreibt, eine kontinuierliche Geschwindigkeit 6, hat, stellen die Abszissen den Drehwinkel Position, den das Reduktionsgetriebe zurücklegt. Man kann daher auch sagen.daßdie Abszisse die Zeitkoordinate ist. Wie man feststellt, sind bei einer Drehung um 140° (und zwar von dem Drehwinkel von 10° bis zu dem Drehwinkel von 150°) die entsprechenden linearen Wege des Schlittens in einer gleichfalls linearen Beziehung zur Zeit, was einer konstanten Geschwindigkeit entspricht, die mit der konstanten Geschwindigkeit des Drahtes 9 übereinstimmt.

Dieses Resultat ergibt sich dank der Tatsache, daß das Kardangelenk, das von der mit konstanter Drehgeschwindigkeit angetriebenen Getriebewelle betätigt wird, seinerseits auf die den Kurbelarm antreibende Welle abwechselnd Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsmomente ausübt Im vorliegenden Fall ist die Lage des Kardangelenks derart, daß die den Kurbelarm antreibende Welle im unteren Bereich der dargestellten geraden Linie eine Beschleunigung ausführt, während sie zu einer Verzögerung im oberen Bereich der geraden Linie führt.

Bei der Ausführungsform, die mittels der Kurve gemäß F i g. 8 veranschaulicht ist, haben die Elemente folgende Abmessungen:

Länge des Kurbelarmes 6 = 350 mm, Länge der Kurbelstange 4 = 875 mm (also 2,5mal so lang wie der Kurbelarm).

Die Verschiebung des Gelenks 3 auf den Schlitten vollzieht sich längs einer Geraden, die sich in ihrer Entfernung von 280 mm von der Rotationsachse 7 des Kurbelarmes befindet (dies ist das 0,8fache der Länge des weiterläuft Kardangelenk 12 weist eine Winkelversetzung von 45° auf.

In F i g. 8 ist der Beginn der Mitführbewegung, die der Schlitten auf den Draht ausübt durch den Punkt I gegeber.. während das Ende dieser Förderbewegung durch den Punkt Il wiedergegeben wird. Die Punkte IV, V, VI, VIl entsprechen den numerisch zugeordneten Positionen gemäß den F i g. 4 bis 7.

Wie man beim Studium der Bewegungskurve bemerkt, sind in dem Augenblick, in dem die Klemmbakken den Draht am Punkt I festklemmen, die Schlitten bereits auf einer Geschwindigkeit welche gleich der Geschwindigkeit des Drahtes ist In gleicher Weise ist im Punkt II, also in dem Augenblick, in welchem die Klemmbacken sich vom Draht lösen, eine Geschwindigkeit vorhanden, die noch eben gleich der Geschwindigkeit des Drahtes ist. Man erhält unter diesen Bedingungen ein Festgreifen bzw. ein Lösen der Klemmbakken um den Draht ohne daß sich irgendeine nennenswerte Gleitreibung zwischen dem Draht und den Klemmbacken ergibt, wodurch jede Gefahr einer Zerstörung des gezogenen Guts vermieden wird.

Wie man aus der F i g. 8 ersieht vermindert sich die Geschwindigkeit des Schlittens ziemlich schnell hinter dem Punkt 11 (um an der Stelle VII zu einer Umkehrbewegung zu führen), wodurch eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Schlitten und den Klemmbacken hervorgerufen wird, welche eine Öffnung derselben erleichtert bzw. hervorruft

Wenn vor dem Punkt IV der Schlitten die Geschwindigkeit des Drahtes annimmt geschieht dies in einer progressiven Weise und die einzelnen Teile gelangen stoßfrei in die Position, die in F i g. 4 veranschaulicht ist.

Erfindungsgemäß wird also ein kontinuierliches Ziehen des Drahtes od. dgl. erreicht, indem dieser in einer völlig gleichmäßigen Bewegung mitgeführt wird, ohne

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daß man Nocken verwenden muß, wodurch sich die erfindungsgemäße Ziehbank in ihrer Konstruktion vereinfacht und nur Drehgelenke erfordert.

Die Erfindung ist nicht auf den Fall begrenzt, daß drei Schlitten für den Ziehvorgang eingesetzt werden. Das öffnen und Schließen der Klemmbacken in Abhängigkeit von der Winkelverstellung der Kurbelstange 4 kann durch andere Lösungen ersetzt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schlittenantrieb einer Ziehbank zum Ziehen von slrangförmigem Material mit mehreren Klemmbackenpaaren, von denen jedes an einem Schlitten angeordnet ist, der sich auf dem Rahmen der Maschine befindet und dessen Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit während des festgeklemmten Zustands der Klemmbacken und parallel zur Ziehrichtung mittels eines Kurbelantriebs erfolgt, wobei alle Kurbelarme der Kurbelantriebe mittels einer Welle synchron in Rotation versetzbar und mit dieser über Verbindungselemente antriebsverbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelarme (6) untereinander eine Winkelversetzung gleicher Größe aufweisen, daß sich die Welle (13) vom Antrieb ausgehend von Kurbelantrieb zu Kurbelantrieb erstreckt und daß als Verbindungselement je ein Kardangelenk (12) vorgesehen ist, dessen beide Achsen winkelmäßig zueinander versetzt sind.

2. Ziehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelstange für die Betätigung des Schlittens aus zwei Teilen besteht, die miteinander an einem Gelenkpunkt verbunden sind, der seinerseits über eine andere Kurbelstange mit einem anderen Kurbelarm verbunden ist, der synchron mit dem ersten Kurbelarm drehbar ist.

3. Ziehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anlenkstelle (3) der Kurbelstange (4) am Schlitten (2) ein Kurbelzapfen (15) vorgesehen ist, der fest mit der Kurbelstange (4) verbunden ist und auf ein Gestänge (17, 22, 22') zur Verschiebung der Klemmbacken (11, 11') in bezug auf den Schlitten (2) wirkt.

4. Ziehbank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge eine Stange (17) aufweist, die zwischen zwei Hebeln (15,19) angeordnet ist, daß die Stange (17) durch die Kompression einer Feder (27) verlängerbar ist, wobei das eine Ende der Stange (17) über seinen Lagerpunkt (18) in einem der Hebel (19) über diesen hinaus verschiebbar ist.

5. Ziehbank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung drei klemmbackentragende Schlitten (2) aufweist, wobei die aufeinanderfolgenden Kurbelarme (6) um je 120° zueinander versetzt sind.