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Vorrichtung zum Kalten und Transportieren von Werkstäcken Die Erfindung
betrifft Werkstückhalter zum Gebrauch in Verbindung mit sogenannten Folgeschritt-
oder Transfertressen und anderen Maschinen zum Formen von Werkstücken.
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Bei einer bestimmten bekannten Bauart weist ein solcher Werkzeughalter
eine Rahmenbaugruppe auf, die dazu dient, einzelne Werkstücke an zugehörigen Stationen
festzuhalten, die z.B. bei einer Transferpresse der liegenden oder stehenden Bauart
oder bei einer Drehtisch-Tansferpresse vorhanden sind, zu der eine kranzförmige
Anordnung von Stationen gehört; diese Baugruppe weist einen Rahmen auf, zu dem zwei
starre, langgestreckte Unterstützungen gehören, die entweder durch einen Querabstand
voneinander getrennt sind und sich parallel zueinander erstrecken, oder die konzentrisch
angeordnet und durch einen radialen Abstand getrennt sind. Auf diesen Unterstützungen
befinden
sich Einrichtungen, die dazu dienen, die Werkstücke voneinander getrennt zwischen
den Unterstützungen jeweils an einer von mehreren hintereinandergeschalteten Stationen
in ihrer Lage zu halten, wobei diese Stationen längs der Unterstützungen in gleichmäßigen
Abständen verteilt sind; diese Einrichtungen weisen unabhängig arbeitende Finger
auf, die einander paarweise zugeordnet sind und dazu dienen, das betreffende Werkstück
durch Bewegungen der Finger von außen nach innen seitlich zu erfassen; zu diesem
Zweck ist jeder Finger um eine Achse in Richtung auf seine Werkstückhaltestellung
und aus dieser Stellung heraus schwenkbar, und außerdem ist Jeder Finger in Richtung
auf eine dieser Stellungen auslösbar vorgespannt.
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Bis jetzt ist bei einer solchen Rahmenbaugruppe, die im folgenden
als "Rahmenbaugruppe der genannten Art bezeichnet ist, jeder Finger einstückig ausgebildet
und mit einem Ende versehen, das so geformt ist, daß es geeignet ist, ein Werkstück
zu erfassen; am anderen Ende jedes solchen Fingers ist eine einen Teil einer Zylinderfläche
bildende Fläche vorhanden, die es dem Finger ermöglicht, als Hebel zweiter Ordnung
Schwenkbewegungen in einer dazu passenden Aussparung des Rahmens auszuführen, die
gleichzeitig ein Widerlager bildet, gegen das der Finger normalerweise durch eine
als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder vorgespannt ist, die teilweise in einer
Bohrung des Rahmens untergebracht ist. Bei dieser bekannten Anordnung bestehen besonders
schwerwiegende Nachteile darin, daß bestimmte Flächen sowohl des Rahmens als auch
bei jedem Finger auf umständliche Weise unter Einhaltung einer hohen Genauigkeit
bearbeitet und gehärtet werden müssen, und daß jeder Finger nur in Verbindung mit
einem Werkstück einer bestimmten Größe benutzbar ist; außerdem besteht die Gefahr,
daß die Vorspannfedern nicht einwandfrei arbeiten oder brechen, da sie beim normalen
Gebrauch einer seitlichen Durchbiegung ausgesetzt sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten
Anordnungen möglichst weitgehend aus zu
schalten. Zur Lösung dieser
Aufgabe ist durch die Erfindung eine Rahmenbaugruppe der genannten Art geschaffen
worden, bei der jeder Finger mittels einer zugehörigen Lagerung, die mit der Unterstützung
lösbar verbunden ist, derart drehbar gelagert ist, daß er vorzugsweise Schwenkbewegungen
als Hebel ereuter Ordnung ausführen kann.
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Bei der Konstruktion nach der Erfindung ist es möglich, den größten
Teil der mit hoher Genauigkeit durchzuführenden Formgebungs- und Härtungsarbeiten
auf die kleineren Bauteile der Baugruppe, d.h. die Lagerungen und die Finger, zu
beschränken, während im Gegensatz zu der bekannten Konstruktion der Rahmen einstückig
ausgebildet ist und an dem Rahmen umfangreiche Bearbeitungs- und Härtungsarbeiten
ausgeführt werden müssen. Die maschinelle Bearbeitung oder Formgebung kann sich
bei dem erfindungsgemäßen Rahmen im wesentlichen auf die Erzeugung von Öffnungen
zum Aufnehmen von Paßstiften sowie von Gewindebohrungen beschränken, die zum Anbringen
der Lagerungen an dem Rahmen dienen, sowie auf die Bearbeitung gerader, leicht zugänglicher
Seitenflächen des Rahmens zur Schaffung von Slächen, an~denen sich die Finger abstützen
können, und die dazu dienen, die Lage der Lagerungen zu bestimmen und die Lagerungen
zu unterstützen.
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Die Lagerung kann auf beliebige Weise so ausgebildet sein, daß eine
lange Lebensdauer des Gleitlagers, eine ausreichende Starrheit und die erforderliche
Genauigkeit beim Bestimmen der Lage des Fingers in seiner Werkstüdkhaltestellung
gewährleistet sind, beispielsweise in Gestalt einer Lagerung, bei der ein Lagerzapfen
vorhanden ist, dessen Lagerfläche sich über einen Winkelbereich von bis zu 3600
erstreckt, und der im Vergleich zu der bekannten Anordnung sowohl eine größere Länge
als auch einen größeren Durchmesser haben kann.
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Um die Herstellung der Finger zu erleichtern, und damit es möglich
ist, die Finger Werkstücken von unterschiedlicher Außenform anzupassen, kann jeder
Finger eines Paars zusammenarbeitender Finger an seinem äußeren Ende, d.h. seinem
von dem
Rahmen abgewandten Ende, mit einem lösbar befestigten Druckstück
versehen sein, das so geformt ist, daß es in Verbindung mit dem zweiten Finger des
Paars und dessen Druckstück ein Werkstück in der gewünschten Lage halten kann.
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Ferner kann jeder Finger an seinem inneren Ende, d.h.
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seinem dem Rahmen näher benachbarten Finger, eine Fläche aufweisen,
mit der sich der Finger an dem Rahmen oder einem daran angebrachten Anschlag abstützen
kann, so daß es möglich ist, das äußere Ende des Fingers festzulegen.
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Jeder Finger kann in Richtung auf diese Stellung auf freigebbare
Weise durch eine Torsionsfeder vorgespannt sein, die gleichachsig mit der Achse
angeordnet ist, um die der Finger schwenkbar ist, und deren Enden mit dem Finger
bzw. dem Rahmen zusammenarbeiten.
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In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, ein Magnetfeld zu benutzen,
um das innere Ende des Fingers gegen den Rahmen vorzuspannen.
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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden
im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert. Es zeigt: Fig. 1 den Grundriß einer Ausführungsform einer Baugruppe der
genannten Art bzw. eines Werkstückhalters; Fig. 2 und 3 in einem größeren Maßstab
jeweils einen Teil einer Seitenansicht bzw. des Grundrisses der Baugruppe in Verbindung
mit einer Folgeschritt- oder Transferpresse, in welche die Baugruppe eingebaut ist;
Fig. 4 den in einem noch größeren Maßstab gezeichneten auseinandergezogenen Grundriß
eines der Finger der Baugruppe und eines zugehörigen, damit lösbar verbindbaren
Druckstücks; und Fig. 5 etwa im gleichen Maßstab wie Fig. 4 eine Vorderansicht eines
der Finger, in welche die zugehörige Lagerung im Schnitt gezeichnet ist.
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In Fig. 1 ist eine verschiebbare Rahmenbaugruppe dargestellt, die
zum Gebrauch in Verbindung mit einer mehrere Stationen aufweisenden Transferpresse
der liegenden oder stehenden Bauart mit einem geraden Matrizenklotz geeignet ist.
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Gemäß der Zeichnung gehört zu der Baugruppe ein Rahmen 10, der aus
zwei starren, stabförmigen Unterstützungen 11a und 11b aufgebaut ist, die durch
einen Querabstand getrennt sind und parallel zueinander verlaufen. An ihren Enden
sind die beiden Unterstützungen durch Querglieder 11c und lid verbunden, wobei diese
Verbindungen durch Paßstifte und Keile hergestellt sind, so daß der Rahmen eine
starre, sich in einer Ebene erstreckende Konstruktion bildet. Das Querglied 11c
am linken Ende des Rahmens ist gemäß Fig. 3 mit einer durch eine kreisbogenförmig
gekrümmte Fläche abgegrenzten Aussparung ile versehen, in der ein Halter 12a für
einen Rohling festgehalten wird; der Halter 12a hat eine zentrale Öffnung zum Aufnehmen
eines Werkstückrohlings, der in einem Stanzwerkzeug 12b in die gewünschte Form gebracht
wird, und zwar mittels eines Stempels 13 und einer Matrize, die sich bei einer Transferpresse
bzw.
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einem Folgeschrittwerkzeug an einer ersten Arbeitsstation befinden,
wenn der Rahmen 10 die aus Fig. 2 und 3 ersichtliche Stellung einnimmt. Das Stanzwerkzeug
12b ist in Fig. 3 fortgelassen, um den Halter 12a vollständig erkennbar zu machen.
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Wenn der Rahmen 10 auf eine noch zu erläuternde Weise zu einer zweiten
Arbeitsstation gebracht worden ist, wird der zugehörige Stempel nach unten bewegt,
um ein Rohteil in eine Matrize hineinzupressen. Ein sich über einen Winkelbereich
von 1800 erstreckender Spalt an der Vorderseite des Halters 12a ermöglicht es, den
Rahmen 10 auch dann gegenüber der zweiten Arbeitsstation zurückzuführen, wenn der
Stempel noch seine untere Stellung einnimmt.
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Jede der stabförmigen Unterstützungen 11a und 11b ist in gleichmäßigen
Längsabständen mit sich in der Querrichtung erstreckenden Aussparungen 14 versehen,
in denen Gruppen von Löchern vorhanden sind, die dazu dienen, einen Satz von Lagerungen
15 aufzunehmen und in ihrer Lage zu halten, bzw. die zum
Aufnehmen
von Paßstiften und Schrauben dienen, mittels welcher die auswechselbaren Lagerungen
an den Unterstützungen befestigt sind. Gemäß Fig. 1 sind die einzelnen Lagerungen
15 auf den Unterstützungen 11a und 11b jeweils einander paarweise gegenüber angeordnet.
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Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, gehören zu jeder Lagerung
15 eine obere Platte 15a und eine untere Platte 15b, die in die zugehörigen Aussparungen
14 der beiden Unterstützungen 11a und 11b eingebaut sind und jeweils eine Öffnung
16 haben, so daß sie die einen kleineren Durchmesser aufweisenden Enden eines Lagerbolzens
17 aufnehmen können, der eine sich über 360° erstreckende Gleitlagerfläche besitzt.
Bei jeder Lagerung 15 ist der Lagerbolzen 17 zwischen den zugehörigen Platten 15a
und 15b gegen Drehbewegungen gesichert.
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Bei jeder Lagerung 15 ist zwischen der oberen Platte 15a und der
unteren Platte 15b ein sich an den beiden Platten abstützender Finger 18 in Form
eines zweiarmigen Hebels gelagert, der gemäß Fig. 3 und 4 zwischen seinen Enden
eine Bohrung 19 aufweist, 4n die eine Lagerbuchse 20 eingebaut ist, mittels welcher
der Finger auf dem zugehörigen Bolzen 17 schwenkbar gelagert ist. Die Bohrung 19
ist in einem teilweise zylinderförmigen Ansatz 21 des Fingers ausgebildet. Gemäß
Fig. 5 ist auf einen Teil des zylindrischen Ansatzes eine gleichachsig mit der Bohrung
19 angeordnete Torsionsfeder 22 aufgeschoben, die Ansätze 23 und 24 besitzt, welche
mit dem Finger 18 bzw.
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der benachbarten Inneniläche 25 der Unterstützung 11a bzw. 11b zusammenarbeiten,
so daß das innere Ende 18a des Fingers normalerweise an der Innenfläche 15 anliegt.
Die Innenfläche 2B und die damit zusammenarbeitende Anlagefläche am inneren Ende
18a des Fingers sind maschinell bearbeitet. Zu jedem Finger 18 gehört ein zweiter,
dazu symmetrischer Pinger, der auf der Unterstützung 11b gelagert ist.
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Die äußeren Enden 18b der auf den Untorettitzungen tla und 11b gelagerten
Finger werden geiäß Fig. 3 auf beiden Seiten der Mittellinie X-X des Rahmens 10
in einander entsprechenden
Stellungen gehalten, wenn sich die inneren
Enden 18a der Finger an den Innenflächen 25 abstützen. Das äußere Ende 18b jedes
Fingers ist so bearbeitet, daß es ein Druckstück 26 aus Metall aufnehmen und festhalten
kann, dessen Lage durch eine Rippe 27 bestimmt wird, die sich gemäß Fig. 4 in Eingriff
mit einer dazu passenden Aussparung 28 am Ende 18b des Fingers bringen läßt. Gemäß
Fig. 3 sind die Druckstücke 26 an den Fingern 18 mittels Schrauben 29 befestigt,
deren Köpfe von der Außenseite des Rahmens 10 aus durch in den Unterstützungen 11a
und 11b ausgebildete Öffnungen 30 zugänglich sind. Die Druckstücke 26 können so
bemessen werden, und ihre Außenflächen können so geformt werden, daß sie zu Werkstücken
passen, die in der Richtung ihres Umfangs sowie in axialer Richtung eine bestimmte
Außenform haben, und daß sie ausgewechselt werden können.
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Jedoch sind nicht nur die Druckstücke 26 gegenüber den Fingern 18
auswechselbar, sondern auch die Finger selbst, die Lagerbolzen 17 und die zugehörigen
Tragplatten 15a und 15b sind auswechselbar. Da alle Bauteile voneinander trennbar
sind und kleine Abmessungen haben, bereitet ihre maschinelle Bearbeitung und das
Härten keinerlei Schwierigkeiten.
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Die Lagerungen 15 sind gemäß Fig. 1 und 3 so angeordnet, daß die
gleichartigen Finger 18 paarweise zusammenarbeiten können, um jeweils ein Werkstück
W festzuhalten und es gegenüber der M&ttellinie X-X zu zentrieren. Ist der Rahmen
10 z.B. in eine ransferpresse eingebaut, wird er geradlinig bewegt, um die Werkstücke
längs der Mittellinie X-X zu transportieren.
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Der Rahmen 10 ist auf beliebige Weise so ausgebildet, daß er sich
an einem Betätigungsteil der Maschine befestigen läßt, in die er eingebaut werden
soll. Fig. 1 zeigt ein quadratisches Loch 31, mit dem gemäß Fig. 2 und 3 eine Kopfschraube
32 zusammenarbeitet, die in einen nockenbetätigten Schlitten 33 einer Transferpresse
eingebaut ist; die Seitenflächen des Schlittens oder Schiebers 33 und des Rahmens
10 werden in der Presse geradlinig geführt.
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Zum Gebrauch kann die beschriebene Rahmenbaugruppe so geführt werden,
daß sie über den Matrizenklotz hinweggleitet.
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Der Matrizenklotz enthält an jeder Station, an der sich ein zugehöriger
Stempel der Presse betätigen läßt, ein Werkzeug; in Fig. 2 sind die den drei ersten
Stationen zugeordneten Stempel dargestellt. Der Rahmen 10 wird auf beliebige bekannte
V1eise so hin- und herbewegt, daß seine Hubstrecke gleich dem Abstand zwischen aufeinander
folgenden Matrizen bzw. Werkzeugen ist; hierbei wird der Rahmen 10 zunächst in einer
bestimmten Richtung, d.h. gemäß Fig. 2 und 5 von links nach rechts, bewegt, um jedes
Werkstück von einer Arbeitsstation zur nächsten zu transportieren, woraufhin der
Rahmen zurückgeführt wird.
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Nimmt man z.B. an, daß der Stempel 13 bereits betätigt worden ist,
um einen Zuschnitt für ein Werkstück an der ersten Arbeitsstation aus einem Materialstreifen
34 auszustanzen, und daß dieser Stempel gegenüber dem Stanzwerkzeug 12b wieder nach
oben bewegt worden ist, wird der Rahmen 10 so verschoben, ~daß der#Zuschnitt, der
in dem Halter 12a durch Reibung festgehalten wird, in Fluchtung mit dem Stempel
an der zweiten Arbeitsstation kommt. Jetzt wird der zweite Stempel nach unten bewegt,
und während dieser Stempel das Werkstück festhält, wird der Rahmen 10 mach links
in seine Ausgangsstellung zurückgeführt, wobei das Werkstück unter dem zweiten Stempel
in seiner Lage gehalten wird. Während der Rückwärtsbewegung des Rahmens 10 werden
die zusammenarbeitenden Finger 18 von dem durch den Stempel festgehaltenen Werkstück
dadurch abgehoben, daß die Druckstücke 26 an dem Werkstück vorbeigleiten, wobei
gleichzeitig die Finger 18 entgegen der Vorspannkraft der Federn 22 um ihre Lagerzapfen
17 geschwenkt werden. Bei dieser Rückführung zu der. vorangehenden Arbeitsstation
gleiten die Druckstükke 26 federnd über ein Werkstück hinweg, das sich auf dem Stempel
befindet, der gegenüber dem Stanzwerkzeug an dieser Station nach oben bewegt wird,
so daß die Druckstücke dieses Werkstück erfassen.
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In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Federn 22 fortzulassen
und Finger 18 zu verwenden, von denen jeder mit
einem Polstück
aus einem dauermagnetischen Material versehen ist, das so angeordnet ist, daß es
von der benachbarten Unterstützung 11a oder 11b des Rahmens 10 angezogen wird.
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Ansprüche: