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Maschine zum Einziehen und Innenkalibrieren Die Erfindung bezieht
sich auf eine Maschine zum Einziehen und Innenkalibrieren gemäß dem Gattungsbegriff
des Patentanspruches 1.
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Eine derartige Maschine ist beispielsweise aus der DT-PS 251 920 bekannt.
Hierbei ist ein feststehendes, als Einziehmatrize ausgebildetes Werkzeug vorgesehen,
in das mittels einer Einziehpatrize einseitig offene, zylindrische, metallische
Ifülsen eingezogen werden. Weiterhin ist eine 'usstoßerstange und eine darauf fest
angeordnete Kalibriernuß vorgesehen, mittels dEr der in die Einziehmatrize eingezogene
Teil der Hülse innenkalibriert und daran anschließend aus der Einziehmatrize ausgestoßen
wird. Der Antrieb der Maschine erfolgt über einen mechanischen Hebel-Trieb, wobei
die Bewegung der Ausstoßerstange von der Linearbewegung der Einziehpatrize abgeleitet
ist.
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Der Arbeitshub der Maschine beginnt mit dem Zuführen und Einziehen
der Hülse in die Einziehmatrize mittels der Einziehpatrlze. Während dieses Vorganges
wird die Ausstoßerstange mit der Kalibriernuß im wesentlichen aus dem Innenraum
der Einziehmatrize entgegen der Einziehrichtung herausbewegt, um ein störungsfreies
Zuführen
der Hülse zu ewährleisten. Bei Beginrl des eigentlicnen Einziehens ist die Kalibriernuß
mit der Ausstoßerstange in den nicht einzuziehenden Teil der Hülse gebracht.
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Durch die Rückbewegung der Einziehpatrize in die Ausgangslage wird
die Ausstoßerstange mit der Kalibriernuß durch den eingezogenen Teil der Hülse in
einem Kalibriervorgang herausgezogen. Bei dem nun folgenden Ausstoßvorgang wird
die Bewegungsrichtung der Ausstoßerstange umgekehrt, so daß die Kalibriernuß in
einem Hekalibriervorgang nochmals in die Hülse hineinbewegt und die Ausstoßerstange
mit dem. Hülsenboden in Wirkungseingriff gebracht wird. Die eingezogene und innenkalibrierte
Hülse wird durch die Ausstoßerstange aus der Einziehmatrize herausgestoßen. Um die
fertige Hülse von der Ausstoßerstange abnehmen zu kennen, muß nun eine Abstreifeinrichtung
vorgesehen sein, die in der Age ist, die Hülse nochmals über die Kalibriernuß zu
ziehen. Da hierbei relativ große Kräfte auStreten und die Ausstoßerstange bedingt
durch den erforderlichen großen Hub in einem weiten Bereich nicht geführt ist, ergeben
sich Störungen, z.B. durch Abreißen der Ausstoßerstange während des Abstreifens
der fertigen Hülse.
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Um diese Mangel zu beseitigen und mit einer einfachen Abstreifeinrichtung
auszukommen, ist es aus der DT-PS 19 33 488 bekannt, den Rekalibriervorgang während
der Ausstoßphase zu vermeiden.
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Hierfür wurde ein sehr aufwendiges Werkzeug mit einer beweglich geführten
Einziehmatrize konstruiert. Weiterhin wurde die Ausstoßerstange mit einer zwischen
zwei Endlagen beweglichen Kalibriernuß versehen, die auf einem Kalibrierdorn aufgebracht
ist.
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Die Bewegung des Kalibrierdornes mit der Kalbriernuß wird durch ein
federbelastetes Sperrglied gesteuert, das ebenfalls in dem Werkzeug angeordnet ist.
Ein Arbeitshub bei dieser Maschine beginnt mit dem Einziehen der Hülse durch die
Einziehpatrize in
die Einziehmatrize, die hierdurch innerhalb des
Werkzeuges gegen die Kraft von Federn gegen einen Endanschlag gebracht wird. Der
Kalibrierdorn ist durch das Sperrglied an einer Bewegung gehindert, und die Ausstoßerstange
steht innerhalb der in die Einziehmatrize eingezogenen Hülse. Der Kalibriervorgang
wird durch die Rückbewegung der Einziehpatrize in die Ruhelage eingeleitet. Die
eingezogene Hülse wird mittels der auf die Einziehmatrize wirkenden Federn mit der
Kalibriernuß in Wirkungseingriff gebracht. Die Ausstoßerstange drückt nunmehr die
eingezogene Hülse mit der Einziehmatrizetber die Kalibriernuß, die bewirkt durch
die Verriegelung des Kalibrierdornes raumfest steht. Die Einziehmatrize gelangt
an den zweiten Endanschlag, während der Ausstoßvrgang fortgest wird.
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Die Ausstoßerstange entriegelt den Kalibrierdorn, und die fertige
Hülse kann ausgeworfen werden. Der Mangel eines Rekalibriervorganges wird bei dieser
Maschine durch eine aufwendige Werkzeugkonstruktion vermieden, wobei aisätzliche
Überwachungs-und Kontrollelemente notwendig sind, mittels derer der einwandfreie
Funktionsablauf innerhalb des Werkzeuges prüfbar ist, um Beschädigungen der Maschine
und/oder des Werkzeuges zu vermeiden.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Maschine der eingangs
beschriebenen Art anzugeben die mit einem einfachen Werkzug und damit ohne zusätzliche
Überwachungs- und Kontrollelemente aufgebaut ist, und bei der nur ein. Kalibriervorgang
durchgeführt wird.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches
1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen
Maschine sind den nachgeordneten Unteransprüchen zu entnehmen, wobei Teile der Antriebsorgane
des mechanischen Kurbel-Hebel-Triebes gemäß den Ansprüchen 6 und 7 einfach und/oder
parallel zueinander doppelt vorgesehen sein können.
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Durch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Maschine mit einer einfachen,
feststehenden Einziehmatrize und einer zwangsgesteuerten Ausstoßerstange mit einer
zwischen zwei Endlagen beweglichen, auf einem Kalibrierdorn angebrachten Kalibriernuß
ist eine betriebssichere und schnelle Arbeitsweise möglich. Da nur ein Kalibriervorgang
notwendig ist, und die Kalibriernuß während des Ausstoßens außerhalb der fertigen
Hülse bleibt, kann eine einfache Abstreifeinrichtung verwendet werden. Weiterhin
ist die Ausstoßerstange über den gesamten Hub weitgehend geführt, so daß Betriebsstörungen
einer erfindungsgeriäßen Maschine durch Deschädigung der Ausstoßertange weitgehend
vermieden werden.
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Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgernäßen Maschine zum Einziehen
und Innenkalibrieren ist anhand einer Zeichnung schematisch dargstellt und nachfolgend
beschrieben. Es.zeigt Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer Maschine mit einer Einziehpatrize,
einer feststehenden Einziehmatrize, einer Ausstoßerstange mit einer Kalibriernuß
und einen mechanischen Kurbel-Hebel-Trieb, Fig.2a-e verschiedene Positionen einer
Hülse während eines Arbeitshubes der Maschine, Fig. 3 eine Teildraufsicht des mechanischen
Kurbel-Jtebel-Triebes nach Fig. 1 1n Schnitt und Fig, 11 ein Diagramm des Bewegungsablaufes
der Einziehpatrize und der Ausstoßerstange während eines Arbeitshubes.
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In Achsrichtung einer Einziehmatrize 10 ist auf einer Seite eine bewegbare
iczielatrize 11 und auf der anderen Seite eine
bewegbare Ausstoßerstange
12 angeordnet. Auf der Ausstoßerstange 12 ist zwischen zwei Endlagen mittels eines
Kalibrierdornes 13 eine Kalibriernuß 14 beweglich und koaxial gelagert.
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Uber Antriebsorgane stehen die Einziehpatrize 11 und die Ausstoßerstange
12 miteinander und mit einem Antrieb 15 in Wirkverbindung. Die Antriebsorgane sind
mittels eines Kurbel-Hebel-Triebes aufgebaut, wobei die Bewegung der Einziehpatrize
11 direkt von einem Exzenter 16 über eine Pleuelstange 17 abgeleitet wird und einen
sinusförmigen Verlauf ( Fig. 11, Kurve I ) ergibt. Die Bewegung der Ausstoßerstange
12 mit dem Kalibrierdorn 13 und der Rlibrlernuß 14 wird ebenfalls von dem Antrieb
15 abgeleitet, wobei eine Kurbel 18 vorgesehen ist, deren freies Ende mit einem
stumpfwinkeligen Dreieckslenker 19 verbunden ist. Die den stumpfen Winkel einschließende
Ecke des Dreieckslenkers 19 ist mit einer Schwinge 20 verbunden, die mit dem anderen
Ende raumfest aber schwenkbar angelenkt ist. Die dem Kurbelanlenkpunkt des Dreieckslenkers
19 gegenüberliegende Ecke ist mit einer Koppel 21 in einem Koppelpunkt 22 verbunden.
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Das zweite Ende der Koppel 21 wiederum ist mit einem Schwinghebel
23 verbunden, der etwa mittig, raumfest und drehbar gelagert ist. Am anderen Ende
des Schwinghebels 23 ist ein Übertragungshebel 24 angelenkt, der letztlich mit der
linear geführten Ausstoßerstange 12 gelenkig verbunden gb cE die besondere Ausbildung
und Dimensionierung dieses Kurbel-Hebel-Triebes zeichnet der Koppelpunkt 22 eine
Koppelkurve 25, die eine resultierende lineare Bewegung der Ausstoßerstange 12 bewirkt
( Fig. 4, Kurve II ), die nahezu eine Stillstandsphase 26 zwischen den beiden Totpunktlagen
aufweist. Die beiden Totpunktlagen sind einerseits durch einen kleinen Kalibrierhub
27 und andererseits durch einen nachfolgenden, entgegengesetzt gerichteten, großen
Ausstoßhub 28 charakterisiert.
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Der Aufbau eines feststehenden Werkzeug>es mit der Einziehmatrize
10 ist in Fig. 2 gezeigt. Die Einziehmatrize 10 ist in einem Werkzeugträger 30 mittels
Spannelementen 31 gehalten.
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In Achsrichtung der Einziehmatrize 10 gesehen ist durch einen Bund
32 getrennt eine Gleitführung 33 in dem Werkzeugträger 30 angeordnet. Die Gleitführung
33 dient direkt zur Führung des Kalibrierdornes 13, in dem die Ausstoßerstange 12
koaxial geführt ist. Der Kalibrierdorn 13 ist zwischen zwei Endlagen verschiebbar,
die einerseits durch einen Ausstoßerkopf 311 und andererseits durch den Teil der
Ausstoßerstange 12 gebildet sind, der den gleichen AuPt,endurchmesser aufweist wie
der Kalibrierdorn 13. Auf dem Kalibrierdorn 13 ist die Kalibriernuß 14 fest angeordnet.
An der der Ausstoßerstange 12 zugewandten Seite des Werkzeugträgers 30 ist ein steuerbarer
tiegel 35 vorsehen, der mit dem Kalibrierdorn 13 in Tirkungseingriff bringbar ist.
Die eteueruno des Riegels 35 kann beispielsweise mittels Kurvenscheiben 36 und Umlenkhebel
37 erfolgen.
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Die Funktion der bisher beschriebenen Maschine ist nachfolgend anhand
eines Arbeitshubes erläutert.
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Eine einseitig offenes zylindrische, metallische Hülse 110 wird mittels
einer nicht näher dargestellten Fördervorrichtung axial ausgerichtet, mit dem offenen
Ende der Einziehmatrize 10 zugewandt, in den Bewegungsweg der Einziehpatrize 11
gebracht ( Fig. 2a ). Der Einziehvorgang erfolgt in einem sinusförmigen Bewegungsablauf
der Einziehpatrize 11 ( Fig. 4» Kurve I ), bewirkt durch den Antrieb 15, den Exzenter
16 und die Pleuelstange 17. Während des Elnzlehvorganges durchfährt der Koppelpunkt
22 des Kurbi;Hebel-Triebes den Teil der Koppelkurve 25, der die Stillstandsphase
25 ( Fig. 4, Kurve II ) der Ausstoßerstange 12 bewirkt. Die Ausstoßerstange 12 steht-hierbei
mit der Kalibriernuß 14 innerhalb der Einziehmatrize 10* so daß die Hülse
40
über die Kalibriernuß 14 hinweg eingezogen werden kann ( Fig. 2b ). Am Ende des
Einziehvorganges kehrt Sch die Bewegungarichtung der Einziehpatrize 11 um, während
nahezu gleichzeitig der Kalibrierhub 27 ( Fig. 4 ) beginnt. Die Ausstoßerstange
12 wird aus der eingezogenen Hülse 40 ( vig. 2b ) herausbewegt, wodurch der Kalibrierdorn
13 mit dem Ausstoßerkopf 34 in der einen Endlage in Wirkungseingriff gebracht wird.
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Der Regel 35 ist entriegelt, und die Ausstoßerstange 12 zieht den
Kalibrierdorn 13, geführt durch die Gleitführung 33> mit der Kalibriernuß 14
durch den eingezogenen Teil der Hülae 40 bis in den und 32 hindurch ( ip. 2c ).
Der Ausstoßhub 28 ( Fig. 4, Kurve II ) wird durch die Umkehr der Bewegungsrichtung
der Ausstoßerstange 12 eingeleitet. Die Ausstoßerstange 12 wird mit dem Ausstoßerkopf
34 gegen den Hälsenboden bewegt, und die fertige Iiülse 10 wird aus der Einziehmatrize
10 ausgestoßen. Zu Beginn 3 Ausstoßens bleibt der Kalibrierdorn 13 in der Gleitführung
33 unbeweglich stehen und bildet eine Führung für die querschnittverminderte Ausstoßerstange
12 i Bewegungsbereich des Kalibrierdornes 13. Im weiteren Verlauf des Ausstoßhubes
23 treten die durchmessergleichen Teile der Ausstoßerstange 12 und des Kalibrierdenes
13 in der zweiten Endlage in Wirkverbindung (Fig. 2d), so daß die Gleitführung 33
die Ausstoßerstange 1.2 während des Ausstoßhubes 28 führt, und der Kalibrierdorn
13 mit der außerhalb der Hülse 40 bleibenden Kalibriernuß 14 auf der Ausstoßerstange
12 durch die Einziehmatrize 10 bewegt wird ( wig. 2e ). Am Ende des Aussto" -hubes
28 wird die fertige Hülse 40 abgestreift und abgefördert.
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Der Riegel 35 nimmt nunmehr die Verriegellage ein, und die Ausstoßerstange
12 wird durch erneute Bewegungsumkehr vor Beginn eines neuen Hubes in die Stillstandsphase
26 ( Fig. 4, Kurve II ) zurückgeführt. Während dieser Bewegung schiebt sich der
Riegel 35 zwischen die Ausstoßerstange 12 und den Kalibrierdorn 13 und hält letzteren
fest, so daß die Kalibriernuß 14
sicher innerhalb der Einziehmatrize
10 verbleibt. Die Ausgangslage ( Fig. 2a ) der Maschine ist wieder erreicht, und
ein neuer Arbeitshub wird eingeleitet.
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De in Fig. 3 dargestellte Teildraufsicht des lriechanischen Kurbel-Hobd-Triebes
nach vig. 1 zeigt den "chwinghebel 23, der mit einer Ende an der Koppel 21 angelenkt
und etwa mittig mittels einer Achse 41 in einem Maschinengestell 42 gelagert ist.
An den Enden der Achse 41 schließen sich die zweiten Enden des Schwinghebels 23
an. die mit den äbertragungshebeln 24 verbunden sind. Die Verbindung zu der Ausstoßerstange
12 ist durch Führungsstangen 43 und eine Quertraverse 411 gebildet. Die Führungsstangen
43 sind längsverschiebbar in dem maschinengestell 42 gelagert und übertragen die
Bewegung des Kurbel-Hebel-Triebes mittels der nuertraverse 44 auf die Ausstoßerstange
12. Durch die Anordnung des Schwinghebels 23 in Ir;he des Bewegungsweges der Finziehpatrize
11 ( Fig. 1 ), also vor der Einziehmatrize 10, wird ein besonders vorteilhafter,
kompakter Aurbau der Maschine erreicht.
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Anstelle des Kurbel-Heel-Triebes sind zur Erzeugung des Bewegungsablaufes
gemäß Fig. 3 und eines vorhergehend beschriebenen Arbeitshubes auch ein mechanischer
Kurvenseiben-Trieb oder gesteuerte, druckmittelbetätigte Zylinder-Kolben-Einheiten
verwendbar.
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drittels einer erfindungsgemäßen Maschine können aufgrund des einfachen
Aufbaues unter Einhaltung großer Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit hohe Hubzahlen
erzielt werden.