DE2519557C3 - Steuerung einer Vorrichtung zum Einziehen und Innenkalibrieren - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung einer Vorrichtung zum Einziehen und Innenkalibrieren des offenen Endes einer einseitig geschlossenen, zylindrischen, metallischen Hülse gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Steuerung ist aus der I)K-PS 19 31! 488 bekannt. Die Vorrichtung ist mit einem aufwendigen Werkzeug mit einer beweglich geführten Einziehmaitrize aufgebaut, um einen Rekalibricrvorgang während der Ausstoßphase zu vermeiden. Eine in Achsrichtung bewegbare Ausstoßerstange ist mit einer auf letzterer koaxial angeordneten und axial zwischen zwei Endlagen bewegbaren Kalibriernuß verschen, die auf einem gleitend geführten Kalibrierdorn befestigt ist. Die Bewegung des Kalibrierdorns mit der Kalibriernuß 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 Einziehmatrize über die Kalibriernuß, die bewirkt durch die Verriegelung des Kalibrierdornes raumfest steht. Die Einziehmatrize gelangt an den zweiten Endanschlag, während der Ausstoßvorgang fortgesetzt wird. Die Ausstoßerstange entriegelt den Kalibrierdorn, und die fertige Hülse kann ausgeworfen werden. Ein Rekalibriervorgang wird bei dieser Maschine durch eine aufwendige Werkzeugkonstruktion vermieden, wobei jedoch zusätzliche 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.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Steuerung einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die mit einem einfachen Werkzeug ohne zusätzliche Überwachungs- und Kontrollelemente nur einen Kalibriervorgang durchzuführen gestattet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuerung der Vorrichtung ist dem nachgeordneten Unteranspruch zu entnehmen, wobei Teile der Antriebsorgane des mechanischen Kurbel-Hebel-Triebes gemäß dem Anspruch 2 einfach und/oder parallel zueinander doppelt vorgesehen sein können.

Durch den Aufbau einer erfindungsgemäß zu steuernden Vorrichtung mit einer einfachen, feststehenden Einziehmatrize und einer zwangsgesteuerlen 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 erfindungsgemäß zu steuernden Vorrichtung durch Beschädigung der Ausstoßerstange weitgehend vermieden werden.

Aus der DE-PS 2 51 920 ist weiterhin eine Maschine mit einem feststehenden, als Einziehmatrize ausgebildeten Werkzeug vorbekannt, in welches mittels einer Einziehpatrize einseitig geschlossene, zylindrische, metallische Hülsen eingezogen werden. Bei dieser Maschine ist eine Ausstoßerstange mit einer darauf fest angeordneten Kalibriernuß vorgesehen, mittels derer 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. Der Arbeitshub der Maschine beginnt mit dem Zuführen und Einziehen der Hülse in die Einziehmatrize mittels der Einziehpatrize. 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 iü gewährleisten. Bei Beginn des eigentlichen Einziehens ist die Kalibrierniiß mit der Ausstoßerstange in den nicht einzuziehenden Teil der Hülse gebracht. Durch die Rückbewegung der Einziehpatrize in die Ausgangslage wird die Ausstoßerstange mit der Kalibiriemuß 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 Rekalibriervorgang nochmals in die Hüls hineinbewegl 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 können, muß nun eine Abstreifeinrichtung vorgesehen sein, die in der Lage ist, die Hülse nochmals über die Kalibriernuß zu ziehen. Da hierbei relativ große Kräfte auftreten und die Ausstoßerstange bedingt durch den erforderlichen großen Hub in einem weiten Bereich nicht geführt ist, ergeben sich Störungen, ■*_ B. durch Abreißen der Ausstoßerstange während des Abstreifens der fertigen Hülse.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß zu steuernden Vorrichtung zum Einziehen und Innenkalibrieren ist anhand einer Zeichnung schematisch dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt

F i g. 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-Hebel-Triebes nach F i g. 1 im Schnitt und

Fig.4 ein Diagramm des Bewegungsablaufes der Einziehpatrize und der Ausstoßerstange während eines Arbeilshubes.

In Achsrichtung einer Einziehmatrize 10 ^:st auf einer Seite eine bewegbare Einziehpatrize 11 und auf der anderen Seite eine bewegbare Ausstoßerstange 12 angeordnet. Auf der Ausstoßerstange 12 ist zwischen zwei Endlagen mittels eines Kalibrierdonies 13 eint: Kalibriernuß 14 beweglich und koaxial gelagert. Über Antriebsorgange stehen die Einziehpatrize 11 und die Ausstoßerstange 12 miteinander und mit einem Antrieb 15 in Wirkverbindung. Die Antriebsorgange 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.4, Kurve 1) to ergibt. Die Bewegung der Ausstoßerstange 12 mit dem Kalibrierdorn 13 und der Kalibriernuß 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 Winkek 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. 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 ist (F i g. 3). Durch 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 nachfolgendein, entgegengesetzt gerichteten, großen Ausstoßhub 28 charakterisiert

Der Aufbau eines feststehenden Werkzeuges mit der Einziehmatrize 10 ist in Ft g. 2 gezeigt Die Einziehmatrize 10 ist in einem Werkzeugträger 30 mittels Spannelementen 31 gehalten. 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 34 und andererseits durch den Teil der Ausstoßerstange 12 gebildet sind, der den gleichen Außendurchmesser 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 Riegel 35 vorgesehen, der mit dem Kalibrierdorn 13 in Wirkungseingriff bringbar ist. Die Steuerung des Riegels 35 kann beispielsweise mittels Kurvenscheiben 36 und Umlenkhebel 37 erfolgen.

Die Funktion der bisher beschriebenen Maschine ist nachfolgend anhand eines Arbeitshubes erläutert.

Eine einseitig offene, zylindrische, metallische Hülse 40 wird mittels einer nicht näher dargestellten Fördervorrichtung axial ausgerichtet, mit dem offenen Ende der Einziehmatrize 10 zugewandt, in den Bewegungsweg der Einziehpatrize 11 gebracht (F i g. 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 Einziehvorganges durchfährt der Koppelpunkt 22 des Kurbel-Hebel-Triebes den Teil der Koppelkurve 25, der die Stillstandsphase 26 (F ig. 4, Kurve 1!)der Ausstoßerstange 12bewirkt. 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 sich die Bewegungsrichtung der Einziehpatrize 11 um, während nahezu gleichzeitig der Kalibrierhub 27 (Fig.4) beginnt Die Ausstoßerstange 12 wird aus der eingezogenen Hülse 40 (Fig. 2b) herausbewegt, wodurch der Kalibrierdorn 13 mit dem Ausstoßerkopf 34 in der einen Endlage in Wirkungseingriff gebracht wird. Der Riegel 35 ist entriegelt, und die Ausstoßerstange 12 zient den Kalibrierdorn 13, geführt durch die Gleitführung 33, mit der Kalibriernuß 14 durch den eingezogenen Teil der Hülse 40 bis in den Bund 32 hindurch (Fig. 2c). Der Ausstoßhub 28 (Fig. 4, Kurve II) wird durch die Umkehr der Bewegungsrichtung der Aus-

Stoßerstange 12 eingeleitet. Die Ausstoßerstange 12 wird mit dem Ausstoßerkopf 34 gegen den Hülsenboden bewegt, und die fertige Hülse 40 wird aus der Einziehmatrize 10 ausgestoßen. Zu Beginn des Ausstoßens bleibt der Kalibrierdorn 13 in der Gleilführung 33 unbeweglich stehen und bildet eine Führung für die querschnittverminderte Ausstoßerstange 12 im Bewegungsbereich des Kalibrierdornes 13. Im weiteren Verlauf des Ausstoßhubes 28 treten die durchmessergleichen Teile der Ausstoßerstange 12 und des Kalibrierdornes 13 in der zweiten Endlage in Wirkverbindung (Fig.2d), so daß die Gleitführung 33 die Ausstoßerstange 12 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 (F i g. 2e). Am Ende des Ausstoßhubes 28 wird die fertige Hülse 40 abgestreift und abgefördert. 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.

Die in F i g. 3 dargestellte Teildraufsicht des mechanischen Kurbel-Hebel-Triebes nach Fig. 1 zeigt den Schwinghebel 23, der mit einem Ende an der Koppel 21 angelenkl 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 Übertragungshebeln 24 verbunden sind. Die Verbindung zu der Ausstoßerstange 12 ist durch Führungsstangen 43 und eine Querlraverse 44 gebildet. Die Führungsstangen 43 sind längsverschiebbar in dem Maschinengestell 42 gelagert und übertragen die Bewegung des Kurbel-Hebel-Triebes mittels der Quertraverse 44 auf die Ausstoßerstange 12. Durch die Anordnung des Schwinghebels 23 in Höhe des Bewegungsweges der Einziehpatrize 11 (Fig. 1), also vor der Einziehmatrize 10, wird ein besonders vorteilhafter, kompakter Aufbau der zu steuernden Vorrichtung erreicht.

Mittels einer erfindungsgemäß zu steuernden Vorrichtung können aufgrund des einfachen Aufbaues unter Einhaltung großer Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit hohe Hubzahlen erzielt werden.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: IO 15 20

1. Steuerung einer Vorrichtung zum Einziehen und Innenkalibrieren des offenen Endes einer einseitig geschlossenen, zylindrischen, metallischen Hülse mit einer Einziehmatrize, einer Einziehpatrize, einer in Achsrichtung bewegbaren Ausstoßerstange und einer auf letzterer koaxial angeordneten und axial verschieblichen, an einem gleitend geführten Kalibrierdorn befestigten Kalibriernuß, wobei die Ausstoßerstange zur Mitnahme der Kalibriernuß in beiden Richtungen unter Belassung einer rr.itnahmefreien Stangenlänge an deren beiden Enden verdickt ist und ihrerseits in dem Kalibrierdorn geführt ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß während die Hülse (40) in die feststehende Einziehmatrize (10) eingepreßt wird, die Kalibriernuß (14) außer Eingriff im Inneren der Hülse (40) verbleibt und erst nach abgeschlossenem Einziehen durch den eingezogenen Hals der Hülse (40) innenkalibrierend durch Herausziehen der Ausstoßerstange (12) herausgezogen wird, worauf abschließend die Ausstoßerstange (12) zum Ausstoßen der fertigen, innenkalibrierten Hülse (40) au;: der Einziehmatrize (10) in die Hülse (40) gestoßen wird, wobei die Kalibriernuß (14) außerhalb der Hülse (40) verbleibt.

2. Steuerung einer Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Antrieb mit einem mechanischen Kurbel-Hebel-Trieb für die Ausstoßerstange verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,

daß während einer Umdrehung einer Kurbel (18) eine resultierende, lineare Bewegung der Ausstoßerstange (12) erzeugt wird, die nahezu eine Stillstandsphase (26) vor einem kleinen Kalibrierhub (27) und einen anschließend entgegengesetzt gerichteten, großen Ausstoßhub (28) aufweist, wozu an der Kurbel (18) ein stumpfwinkeliger Dreieckslenker (19) angelenkt ist, der mit der den stumpfen Winkel einschließenden Ecke mit einer raumfest abgestützten Schwinge (20) verbunden ist, und der mit der dem Anlenkpunkt der Kurbel (18) an dem Dreieckslenker (19) gegenüberliegenden Ecke in einem Koppelpunkt (22) mit einer Koppel (21) verbunden ist, die an einem Ende eines etwa mittig, raumfest gelagerten Schwinghebels (23) angelenkt ist, dessen anderes Ende an einem Übertragungshebel (24) angreift, der mit der Ausstoßerstange (12) über in Höhe der Einziehmatrize (10) gelagerten Führungsstangen (43) mit am Ende angelenkter Quertraverse (44) verbunden ist.