DE3221226A1

DE3221226A1 - Nockengesteuerte mehrschritt-vorschub-vorrichtung

Info

Publication number: DE3221226A1
Application number: DE19823221226
Authority: DE
Inventors: Kiyokazu Komatsu Ishikawa Baba; Kenji Matsuto Ishikawa Nishida
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1981-10-08
Filing date: 1982-06-04
Publication date: 1983-04-28
Also published as: JPS6226848B2; JPS5861931A; US4436199A; DE3221226C2

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Mehrschritt-Vorschubvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Eine derartige Vorrichtung ist für Einrichtungen zur Zufuhr oder zum Vorschub von Werkstücken vorgesehen und soll es ermöglichen, bei dem Vorschub der Werkstücke zwischen mehreren möglichen Schrittweiten bei den einzelnen Vorschubbewegungen auszuwählen. Mehrschritt-Vorschubvorrichtungen, mit denen sich die Erfindung befaßt, sind insbesondere zur Verwendung in bekannten dreidimensionalen oder triaxialen Vorschub-Pressenanordnungen vorgesehen, in denen Blech-Werkstücke automatisch eine Folge von Bearbeitungsstationen oder Pressen durchlaufen, so daß eine Vielzahl unterschiedlicher Blecherzeugnisse hergestellt werden, wie sie etwa für Dach- oder Bodenkonstruktionen und Türen verwendet werden.

In dieser typischen Verwendungsform bildet die erfindungsgemäße Vor saugvorrichtung einen Teil einer Förder- oder Zufuhreinrichtung, durch die Werkstücke in verschiedenen Bearbeitungsstufen durch eine Folge von Bearbeitungsstationen in der triaxialen Vorschub-Pressenanordnung gefördert werden. Die Fördereinrichtung umfaßt zwei Vorschubträger, die parallel in Abstand zueinander durch die Pressenanordnung verlaufen.

Die Vorschubträger sind gemeinsam hin- und hergehend in Längsrichtung beweglich und außerdem aufwärts und abwärts sowie voneinander weg und aufeinander zu verschiebbar. Durch Wiederholung dieser Bewegungen in einer vorgegebenen Abfolge wirken die Vorschubträger derart zusammen, daß sie das Werk-0 stück an jeder Bearbeitungsstation erfassen, anheben und zu der nächsten Bearbeitungsstation transportieren.

In Fördereinrichtungen, bei denen die hin- und hergehende Längsbewegung der Vorschubträger durch eine Vorschubvorrichtung herkömmlicher Konstruktion erzeugt wird, ist die

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Hublänge, das heißt, der Abstand zwischen den entgegengesetzen Extrempositionen der Vorschubträger, ein für allemal vorgegeben. Bei triaxialen Vorschub-Pressenanordnungen werden jedoch Vorschubvorrichtungen benötigt, die es gestatten, zwischen zwei oder mehreren unterschiedlichen Hublängen auszuwählen, so daß die Werkstücke mit unterschiedlichen vorgebbaren Schrittweiten weitertransportiert werden können.

Die Erfindung ist daher darauf gerichtet, eine Vorschubvorrichtung zu schaffen, die insbesondere für Vorschubpressen und vergleichbare Maschinen verwendbar ist und die es gestattet, die Werkstücke mit unterschiedlichen Schrittweiten vorzurücken. Insbesondere soll das Umschalten von einer vorgegebenen Schrittweite auf eine andere ohne Schwierigkeiten möglich sein. 15

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die erfindungsgemäße Vorschubvorrichtung ist allgemein für Fördereinrichtungen vorgesehen, bei denen ein hin- und hergehend bewegliches Vorschubelement den Vorschub oder die Zufuhr der Werkstücke bewirkt. Durch die erfindungsgemäße Vorschubvorrichtung wird die hin- und hergehende Bewegung des Vorschubelements in der Weise erzeugt, daß die Hublänge und damit die Schrittweite, in der die Werkstücke gefördert werden, auf einen von mehreren vorgegebenen Werten einstellbar ist. Die erfindungsgemäße Mehrschritt-Vorschubvorrichtung umfaßt einen Satz von Vorschub-Nocken mit unterschiedlich geformten Steuerflächen. Die Nocken sind Seite an Seite derart auf eine Nockenwelle montiert, daß sie gemeinsam in axialer Richtung der Nockenwelle verschiebbar und zusammen mit der Nockenwelle drehbar sind. Jeweils einer der Vorschub-Nocken steuert eine Nockenfolger-Einrichtung, die ihrerseits mit dem Vorschubelement verbunden ist und eine hin- und hergehende

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Bewegung dieses Vorschubelements über einen Hubweg erzeugt, der durch die jeweilige Form des mit der Nockenfolger-Einrichtung zusammenwirkenden Vorschub-Nockens vorgegeben ist. Zwischen den Vorschub-Nocken und der Nockenwelle wirken zwei entgegegengesetzte Fluidkammern, durch die die Vorschub-Nocken gemeinsam nach Art eines Kolbens eines Hydraulikzylinders in die jeweils gewünschte Axialposition auf der Nockenwelle verschiebbar sind, in der der Vorschub-Nocken, der die gewünschte Hublänge festlegt, mit der Nockenfolger-Einrichtung in Berührung steht.

Somit ist die Nockenfolger'-Einrichtung durch die selektive Einleitung eines Druckfluids, üblicherweise Hydraulik-Öl, in die entgegengesetzten Fluidkammern mit unterschiedlichen Vorschub-Nocken in Berührung bringbar, so daß auf diese Weise die gewünschte Schrittweite oder Hublänge eingestellt werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zur Steuerung des Fluidflusses zu und von den Fluidkammern sowie zu Hydraulikzylindern zur Betätigung anderer wesentlicher Teile der Vorschubvorrichtung elektromagnetisch betätigte Ventile vorgesehen. Die Hublänge des Vorschubelements ist daher in einfacher Weise mit Hilfe einer elektrischen Steuerung umschaltbar.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine teilweise aufgebrochene,

perspektivische Ansicht einer Förderein-

,_Q richtung mit einer erfindungsgemäßen

Mehrschritt-Vorschubvorrichtung;

Fig. 2 ist eine teilweise aufgebrochene, perspektivische Ansicht der Vorschubvorrichtung aus Fig. 1, in der ein

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Hydrauliksystem für die Vorschubvorrichtung schematisch dargestellt ist;

Fig. 3 ist ein vergrößerter Vertikalschnitt der Vorschubvorrichtung;

Fig. 4 ist eine teilweise aufgeschnittene rechte Seitenansicht der Vorschubvorrichtung aus Fig. 3.

Die im folgenden beschriebene Vorschubvorrichtung ist für die Verwendung in einer Fördereinrichtung einer bekannten triaxialen Vorschub-Pressenanordnung vorgesehen. Fig. 1 zeigt den allgemeinen Aufbau der Fördereinrichtung, die mit der insgesamt

mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Mehrschritt-Vorschubvorrichtung ausgerüstet ist. Die Fördereinrichtung umfaßt zwei waagerecht, in parallelem Abstand zueinander verlaufende Vorschubträger 12. Die Vorschubträger 12 sind mit geeigneten, nicht gezeigten Halteeinrichtungen für Werkstücke ausgerüstet und fördern Blech-Werkstücke durch eine Reihe von ebenfalls nicht gezeigten Bearbeitungsstationen der triaxialen Pressenanordnung.

An den entgegengesetzten Enden der Vorschubträger 12 sind

zwei Stützkonstruktionen 14, 14' angebracht, die Längs- und Querbewegungen sowie vertikale Bewegungen der Vorschubträger 12 gestatten. Die Stützkonstruktionen 14, 14' sind gleich aufgebaut,und in Fig. 1 ist nur eine der Stützkonstruktionen 14 vollständig dargestellt, während die andere Stützkonstruktion 14' nur in Umrissen gestrichelt angedeutet ist. Die nachfolgende Beschreibung der Stützkonstruktion 14 gilt sinngemäß auch für die Stützkonstruktion 14 '.

Die Stützkonstruktion 14 umfaßt zwei parallel in Abstand zueinander angeordnete Hubträger 16, die sich quer zu den Vorschub-

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trägern 12 erstrecken. Zwei Mitnehmer 18 verlaufen quer zu den Hubträgern 16 und sind über Rollen auf diesen abgestützt, so daß sie aufeinander zu und voneinander weg beweglich sind. Die Vorschubträger 12 sind derart auf den Mitnehmern 18 abgestützt, daß sie in Längsrichtung, jedoch nicht in Querrichtung in Bezug auf diese beweglich sind. Somit sind die Vorschubträger 12 sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung beweglich, wie durch die Doppelpfeile X bzw. Y angedeutet ist.
10

Zur Erzeugung der Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Vorschubträger 12 ist ein Zahnstangentrieb 20 vorgesehen. Der Zahnstangentrieb 20 umfaßt vier Zahnstangen, die sich von den entgegengesetzten Enden der Hubträger 16 aus nach unten erstrecken. Eine der Zahnstangen 22, die in Fig. 1 am weitesten rechts eingezeichnet ist, ist länger als die anderen Zahnstangen und kämmt mit einem Ritzel 24. Mit dem Ritzel 24 kämmt außerdem eine weitere, waagerecht verlaufende Zahnstange 26, die an einem Ende mit einem Nockenfolger-Hebel verbunden ist. Dieser Hebel 28 steht in gleitender Berührung mit einem auf einer Nockenwelle 32 angeordneten Hubnocken und wird durch diesen hin- und hergehend angetrieben. Bei einer Drehung des Hubnockens 3 0 bewegen sich daher die beiden Hubträger 16 zusammen mit den Vorschubträgern 12 aufwärts und ^ abwärts.

Ein ähnlicher nockengesteuerter Zahnstangentrieb 34 bewegt die Vorschubträger 12 aufeinander zu und voneinander weg.

Der Zahnstangentrieb 34 umfaßt eine waagerecht von dem linken Mitnehmer 18 ausgehende Zahnstange 36, die mit einem Ritzel 38 an einem Ende einer senkrechten Welle 4 0 kämmt. Ein weiteres Ritzel 42 am anderen Ende der senkrechten Welle 40 kämmt mit einer Zahnstange 44, die sich parallel zu den Vorschubträgern 12 erstreckt. Die Zahnstange 44 ist schwenkbar mit

·" einem Nockenfolger-Hebel verbunden, der in gleitender Berührung

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entweder mit einem Triaxial-Mitnehmer-Nocken 48 oder einem Biaxial-Mitnehmer-Nocken 50 steht. Die Nocken 48,50 sind drehfest und axial verschiebbar auf der Nockenwelle 32 montiert. Somit bewirkt die oszillierende Bewegung des Hebels 46 eine hin- und hergehende Rollbewegung des linken Mitnehmers 18 auf den Hubträgern 16, auf den rechten Mitnehmer 18 zu und von diesem weg. Zur übertragung dieser hin- und hergehenden Bewegung von dem linken auf den rechten Mitnehmer 18 sind zwei Zahnstangen 52,54 vorgesehen, die sich von den Mitnehmern 18 aus versetzt aufeinander zuerstrecken. Beide Zahnstangen 52,54 kämmen mit einem Ritzel 56, das in der Mitte zwischen den beiden Mitnehmern 18 angeordnet ist. Daraus folgt, daß sich die Mitnehmer 18 und damit die darauf abgestützten Vorschubträger 12 gleichzeitig aufeinander zu und voneinander weg bewegen.

Die Zahnstangen 52,54 sind mit Hilfe von Luftzylindern 58,60, deren Kolbenstangen jeweils an einer der Zahnstangen befestigt sind, in Richtung aufeinander zu vorgespannt.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, bewirken die Stützkonstruktionen 14,14' zusammen mit den nockengesteuerten Zahnstangentrieben 20,34, daß sich die Vorschubträger 12 periodisch aufwärts und abwärts sowie aufeinander zu und voneinander weg bewegen. Zum Vorschub von Werkstücken durch die aufeinanderfolgenden Preßstationen müssen die Vorschubträger darüber hinaus in Längsrichtung hin- und hergehend beweglich sein. Eine derartige hin- und hergehende Bewegung der Vorschubträger 12 in Längsrichtung wird durch die erfindungsgemäße 0 Mehrschritt-Vorschubvorrichtung erzeugt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist entsprechend den jeweiligen Erfordernissen derart umschaltbar, daß die hin- und hergehende Längsbewegung über mehrere Schritte unterschiedlicher Schrittweite erfolgen kann.

Die Vorschubträger 12 sind mit der Vorschubvorrichtung 10 über

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einen Vorschubschlitten 62 verbunden, der sich an den vorderen Enden der Vorschubträger 12 quer über die Vorschubträger erstreckt. Der Vorschubschlitten 62 ist an seiner Unterseite mit zwei rechtwinklig zu den Vorschubträgern 12 angeordneten Führungsschienen 64 versehen. Ein Gleitschuh 66 ist an Punkten 68 an beiden Vorschubträgern 12 befestigt und steht in gleitender Berührung mit den Führungsschienen 64 > so daß die Vorschubträger 12 frei aufeinander zu und voneinander weg beweglich sind, jedoch in Längsrichtung in Bezug auf den Vorschubschlitten 62 festgelegt sind.

Im folgenden soll die Mehrschritt-Vorschubvorrichtung 10 beschrieben werden, die den eigentlichen Gegenstand der Erfindung bildet. In Fig. 1 und 2 ist die Vorschubvorrichtung 10 soweit wie möglich vereinfacht dargestellt. Die Vorrichtung umfaßt mehrere, im dargestellten Beispiel vier Vorschub-Nocken 70, die Seite an Seite derart auf der Nockenwelle 32 montiert sind, daß sie mit der Nockenwelle 32 drehbar und axial auf dieser verschiebbar sind. Während in Fig. 1 die Gesamtheit der Vorschub-Nocken mit 70 bezeichnet ist, sind in Fig. 2 die einzelnen Nocken mit den Bezugszeichen 70-1, 70-2, 70-3 und 70-4 bezeichnet. Die Nocken 70 sind scheibenförmig ausgebildet und haben Nasen von unterschiedlichem Radius, entsprechend den gewünschten Schrittweiten oder Hublängen bei der hin- und hergehenden Längsbewegung der Vorschubträger 12.

Ein Nockenfolger-Hebel 72 ist den Nocken 70 gegenüberliegend angeordnet und fest auf einer drehbaren Nockenfolger-Welle 74 montiert, die sich parallel zu der Nockenwelle 32 erstreckt.

An einem Ende des Hebels 72, das sich von der Nockenfolger-Welle 74 aus nach oben erstreckt, ist eine Rolle 76 vorgesehen, die auf der Umrißfläche eines ausgewählten Nockens 70 abrollt. Das andere, von der Welle 74 aus nach unten vorspringende Ende des Hebels 72 ist mit einem Verbindungsstift an der Kolbenstange 78 eines Luftzylinders 80 befestigt. Der

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Zylinderkörper des Luftzylinders 80 ist mit einem Verbindungsstift an einem Ende eines zweiten Nockenfolger-Hebels 82 befestigt. Der Hebel 82 ist um einen zwischen seinen beiden Enden angeordneten, zu der Welle 74 parallelen Drehzapfen 84 schwenkbar. An seinem anderen Ende trägt der zweite Nockenfolger-Hebel 82 ebenfalls eine Rolle 86, die auf der Umrißfläche des gleichen Nockens abrollt, auf der auch die Rolle 76 des ersten Nockenfolger-Hebels 72 abrollt. Der Luftzylinder 80 nimmt in seiner von der Kolbenstange 78 abgewandten Kammer 88 ständig Druckluft auf, so daß die Rollen 76,86 der Hebel 72,82 gegen den jeweils ausgewählten Nocken 70 angedrückt werden.

Somit ist durch den zweiten Nockenfolger-Hebel 82 und den Luftzylinder 80 gewährleistet, daß die Rolle 76 des ersten Nockenfolger-Hebels 72 stets exakt auf dem betreffenden Nocken 70 abrollt. Daher kann der erste Hebel 72 als Haupt-Nockenfolger-Hebel und der zweite Hebel 82 als Hilfs-Nockenfolger-Hebel bezeichnet werden.

In Fig. 2 ist mit 90 ein Gestänge bezeichnet, daß den Haupt-Nockenfolger-Hebel 72 mit dem Vorschubschlitten 62 verbindet und die schwingende Bewegung des Hebels 72 in die hin- und hergehende Bewegung des Schlittens 62 übersetzt. Das Gestänge 90 umfaßt zwei aufragende Arme 92, die jeweils an einem Ende starr mit einem Ende der Nockenfolger-Welle 74 verbunden sind, so daß sie Schwenkbewegungen entsprechend der schwingenden Bewegung des Haupt-Nockenfolger-Hebels 72 ausführen. Zwei Verbindungsstangen 94 sind jeweils an das freie Ende eines der aufragenden Arme 92 angelenkt und andererseits gelenkig mit den entgegengesetzten Enden des Vorschubschlittens 62 verbunden. Wenn der Haupt-Nockenfolger-Hebel 7 2 eine schwingende Bewegung ausführt, führt daher der Vorschubschlitten 62 eine hin- und hergehende Bewegung aus. Wie in der Zeichnung erkennbar ist, behindert das Gestänge 90 nicht die Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Vorschubschlittens 62 zusammen mit den Vorschubträgern 12.

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Wenn die Vorschub-Nocken 70 zur Auswahl eines anderen Nockens axial auf der Nockenwelle 32 verschoben werden, müssen die Rollen 76,86 der Nockenfolger-Hebel 72,82 zunächst von dem Nocken abgerückt und nach der Verschiebung wieder an den neuen Nocken angedrückt werden. Gemäß Fig. 2 dienen hierzu zwei Hydraulikzylinder 96 sowie ein weiterer Hydraulikzylinder 98.

Die Kolbenstangen 10Q der Hydraulikzylinder 96 sind derart ausfahrbar, daß sie jeweils an einem der aufragenden Arme 92 des Gestänges 90 anschlagen. Ein magnetspulenbetätigtes Vierwegeventil 102 mit drei Stellungen verbindet die gegeneinander wirkenden Fluidkammern 104, 106 der Hydraulikzylinder 96 mit einer Druckfluidquelle 108 oder mit einem Fluid-Auslaß 110. Durch den Einlaß von Druckfluid in die jeweiligen hinteren Kammern 104 der Hydraulikzylinder 96 werden deren Kolbenstangen 100 ausgefahren, so daß sie an den aufragenden Armen 92 anschlagen und diese im Uhrzeigersinn in Fig. 2 schwenken. Durch die Welle 74 wird eine derartige Schwenkbewegung der Arme 92 auf den Haupt-Nockenfolger-Hebel 72 übertragen, so daß dessen Rolle 76 von dem betreffenden Nocken abgerückt wird. Das Ausfahren und Zurückziehen eines der Hydraulikzylinder 96 wird mit Hilfe von Begrenzungsschaltern 112,114 elektrisch abgetastet.

An der Kolbenstange 118 des Hydraulikzylinders 98 ist ein Mitnehmer 116 befestigt, der an dem Zylinderkörper des zwischen den Nockenfolger-Hebeln 72,82 angeordneten Luftzylinders 80 zum Anschlag bringbar ist. Die gegeneinander wirkenden Fluidkammern 120,122 des Hydraulikzylinders 98 stehen mit der Druckfluidquelle 108 und dem Fluid-Auslaß 110 über ein elektromagnetisch betätigtes Vierwegeventil 124 in Verbindung, das in seinem Aufbau und seiner Wirkungsweise dem Vierwegeventil 102 ähnelt. Durch den Einlaß von Druckfluid in die der Kolbenstange zugewandte Fluidkammer 120 des Hydraulik-

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Zylinders 98 wird der Mitnehmer 116 in Richtung des Pfeiles in Fig. 2 bewegt, so daß er an dem von der Kolbenstange 78 abgewandten Ende des Zylinderkörpers des Luftzylinders 80 anschlägt und den Luftzylinder zusammendrückt. Dies führt zu einer Schwenkbewegung des Hilfs-Nockenfolgerhebels 82 im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 2, so daß die Rolle 86 des Hebels 82 von dem betreffenden Nocken 70 abgerückt wird. Die Bewegung des Mitnehmers 116 ist durch Begrenzungsschalter 126, 128 begrenzt. In Fig. 3 sind die Nockenwelle und die Nocken 70 sowie andere damit im Zusammenhang stehende Einrichtungen näher dargestellt. Fig. 4 zeigt die gesamte Vorschubvorrichtung 10 in einer Seitenansicht. Die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorschubvorrichtung soll nunmehr anhand der Fig. 3 und 4 im einzelnen beschrieben werden.

Wie insbesondere in Fig. 3 zu erkennen ist, sind die meisten Bauteile der Vorschubvorrichtung 10 in einem kasten™ rö-:vni'^veri Ge'niiu^e 1"³O untergebracht, das zwei senkrechte

■ Q Trsn-vl'.nc^ or¹»·.·; Lagerwände 132,134 aufweist. Die Nockei.rse.lle 12 :.·%^ΛΛ,1 eine abgestufte Form auf. An den entgegengesetzte.·:! ΖΤίβ,'ύΐ der ^"c'.envelle 32 sind einstückig zwei Lagerabschnitts ΐ;κ",1.33 von reringem Durchmesser ausgebildet. Zwischen den Lagerabschnitten 136,138 weist die Nockenwelle 32 drei Abschnitte 140,142,144 mit von links nach rechts in Fig. 3 stufenweise abnehmendem Durchmesser auf. Die Nockenwelle weist ferner einen Vorsprung 146 auf, der von dem rechten Ende des Lagers 138 vorspringt. Auf den Vorsprung 146 ist ein Antriebszahnrad 148 aufgekeilt, das den Hubnocken 30 trägt.

Die Lagerabschnitte 136,138 an den entgegengesetzten Enden der Nockenwelle 32 sind jeweils in Lagern 150 bzw. 152 in den Trennwänden 132,134 des Gehäuses 130 gelagert, so daß die Nockenwelle 32, angetrieben durch ein das Antriebszahnrad 148 umfassendes Getriebe, in Bezug auf das Gehäuse 130 drehbar is-.

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Die vier Vorschub-Nocken 70-1, 70-2, 70-3 und 70-4 sind beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 154 fest, in gleichmäßigen axialen Abständen auf einem rohrförmigen Nockenträger 156 montiert. Der die Nockenwelle 32 hülsenförmig umgebende Nockenträger 156 ist in einem Bereich innen mit geradlinigen Zügen versehen, die mit Keilen oder Feldern 160 auf dem an den linken Lagerabschnitt 156 angrenzenden Nockenwellen-Abschnitt 140 in Eingriff stehen. Der Nockenträger 156 und die darauf montierten Nocken 70 sind daher in axialer Richtung auf der Nockenwelle 32 verschiebbar, jedoch nur gemeinsam mit der Nockenwelle drehbar. Zwischen dem Nockenträger 156 und dem sich an den Nockenwellen-Abschnitt 140 anschließenden Nockenwellen-Abschnitt besteht ein ringförmiger Zwischenraum 162, da der Abschnitt 142 einen geringeren Durchmesser als der Abschnitt 140 aufweist.

Zur axialen Verschiebung des Nockenträgers 156 oder der Nocken 70 auf der Nockenwelle 32 ist eine bewegliche Hülse 164 an einem Ende starr mit einem Ende des Nockenträgers 156 verbunden. Der Nockenträger 156 und die Hülse 164 können als eine Einheit angesehen werden.Auch die Vorschub-Nocken 70 können einstückig mit dem Nockenträger 156 ausgebildet sein. Die Hülse 164, die mit dem größten Teil ihrer Länge den Nockenwellen-Abschnitt 144 umgibt, der dem rechten Lagerabschnitt 138 am nächsten liegt, steht in der dargestellten Stellung mit der Innenfäche 166 ihres verdickten linken Endes in gleitender aber fluiddichter Berührung mit der Oberfläche des Nockenwellen-Abschnittes 142. Am rechten Ende der Hülse 164 ist ein ringförmiger Endstopfen 168 befestigt. Der Innendurchmesser des Endstopfens 168 ist etwas kleiner als der der Hülse 164.

Zwischen dem Nockenwellen-Abschnitt 144 und der beweglichen Hülse 164 ist eine feste Hülse 170 vorgesehen, die den Abschnitt

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144 der Nockenwelle eng umschließt. Der Endstopfen 168 der beweglichen Hülse 164 ist auf der festen Hülse 170 gleitend verschiebbar und bildet mit dieser einen fluiddichten Abschluß. Ein Abschnitt 172 mit vergrößertem Durchmesser am Ende der festen Hülse 170 steht ebenfalls in gleitender und fluiddichter Berührung mit der inneren Oberfläche 174 der beweglichen Hülse 164. Auf diese Weise sind an den entgegengesetzten Seiten des Abschnitts 172 der festen Hülse 170 zwei Fluidkammern 176,187 gebildet. Da die feste Hülse 170 im wesentlichen als ein Teil der Nockenwelle 32 angesehen werden kann, kann man auch sagen, daß die Fluidkammern 176,178 zwischen der Nockenwelle 32 und der beweglichen Hülse 164 gebildet sind. Bei der selektiven Einleitung von Druckfluid in eine der entgegengesetzten Fluidkammern 176,178 bewegt sich die verschiebbare Hülse 164 zusammen mit dem Nockenträger 156 und den darauf angebrachten Nocken 70 in eine der beiden entgegengesetzten axialen Richtungen auf der Nockenwelle 32. Wie bereits erwähnt wurde, kann die bewegliche Hülse 164 als einstückig mit den Nocken 70 verbunden angesehen werden, so daß die entgegengesetzten Fluidkammern 176,178 im wesentlichen zwischen der Nockenwelle 32 und den Nocken 70 wirken und die Nocken wie einen Kolben eines Hydraulikzylinders in Bezug auf die Nockenwelle 32 verschieben .

Als Fluid-Anschluß für die rechte Fluidkammer 178 ist in der inneren Oberfläche der festen Hülse 170 eine ringförmige Ausnehmung 180 gebildet. Die ringförmige Ausnehmung 180 steht mit der rechten Fluidkammer 178 über ein oder mehrere radiale Bohrungen 182 der festen Hülse 170 in Verbindung.

Die linke Fluidkammer 176 und die ringförmige Ausnehmung 180 in der festen Hülse 170 stehen jeweils mit einer geradlinig durch die Nockenwelle 32 verlaufenden Fluidleitung 184 bzw. 186 in Verbindung. Die Fluidleitungen 184,186 sind über einen Drehanschluß 188 am rechten Ende der Nockenwelle 32 jeweils

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mit einer Leitung 190 bzw. 192 verbunden. Die Leitungen 190,192 stehen gemäß Fig. 2 über ein elektromagnetisch betätigtes Vierwegeventil 194 mit drei Positionen mit der Fluiddruckquelle 108 und dem Fluid-Auslaß in Verbindung. Ein Schaltfinger 196 ist an dem Endstopfen 168 der beweglichen Hülse 164 befestigt und zusammen mit den Nocken 70 in Längsrichtung der Nockenwelle 32 beweglich. Vier durch den Schaltfinger 196 zu betätigende Schalter 198-1, 198-2, 198-3,198-4 sind auf einer parallel zu der Nockenwelle 32 verlaufenden Halterung 200 montiert. Die Abstände zwischen diesen Schaltern stimmen annähernd mit den jeweiligen Mittenabständen der Nocken 70 überein. Wenn die Nockenfolger-Hebel 72,82 beispielsweise an dem ersten Vorschub-Nocken 70-1 anliegen, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, befindet sich der Schaltfinger 196 in einer Position, in der er den ersten Schalter 198-1 ganz rechts in Fig. 3 betätigt. Der zweite Schalter 198-2 wird durch den Schaltfinger 196 betätigt, wenn der zweite Nocken 70-2 in eine Position verschoben wird, in der er mit den Nockenfolger-Hebeln 72 ,82 in Verbindung steht, usw. Die Bedeutung der vier Schalter 198-1 bis 198-4 ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise der Vorrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorschubvorrichtung umfaßt ferner Einrichtungen zur Verriegelung der Vorschub-Nocken 70 gegen eine axiale Verschiebung auf der Nockenwelle 32 in jeder gewünschten Position, in der einer der Nocken mit den Nockenfolger-Hebeln 72,82 zusammenwirkt.

Gemäß Fig. 3 umfaßt diese Einrichtung einen Verriegelungsstift 202, der einstückig mit einem Kolben 204 ausgebildet ist. Die Kombination aus Verriegelungsstift und Kolben 202,204 ist mit einer Buchse 206 in eine radiale Bohrung 208 des mit Feldern oder Keilen versehenen Abschnittes 140 der Nockenwelle 32 eingefügt. Der Kolben 204 ist mit Flanschen oder Kolbenringen versehen und begrenzt zusammen mit der Buchse

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zwei entgegengesetzte Pluidkammern 210,212 in der Bohrung 208. Diese Fluidkammern 210,212 sind jeweils mit einer Fluidleitung 214 bzw. 216 verbunden, die sich durch die Nockenwelle 32 erstreckt und an eine Fluidleitung 218 bzw. 220 anschlossen ist, die durch einen am linken Ende an die Nockenwelle 32 angeschraubten Fortsatz 222 verläuft. Die Fluidleitungen 218, 220 stehen über einen Drehanschluß 2 24 mit entsprechenden Leitungen 226,228 in Verbindung, die zu einem elektromagnetisch betätigten Vierwegeventil 230 mit drei Stellungen (Fig.2) führen und über dieses selektiv mit der Druckfluidquelle 108 und dem Fluid-Auslaß 110 verbindbar sind. Auf diese Weise ist der Kolben 204 hin- und hergehend in der radialen Bohrung 208 der Nockenwelle 32 verschiebbar, so daß der Verriegelungsstift 202 ausgefahren und in die Bohrung zurückgezogen werden kann.

Zur Aufnahme des Verriegelungsstiftes 202 sind in dem Nockenträger 156 vier in gleichmäßigen Längsabständen in einer Reihe angeordnete radiale Bohrungen 232-1, 232-2, 232-3 und 232-4 vorgesehen. Die Positionen dieser Bohrungen entsprechen denen der Vorschub-Nocken 70 auf dem Nockenträger 156.

Im folgenden soll die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben werden.

In der Zeichnung ist die Mehrschritt-Vorschubvorrichtung 10 in einem Zustand dargestellt, in der die Nockenfolger-Hebel 72,82 mit ihren Rollen 76,86 an dem ersten Nocken 70-1 anliegen. In diesem Fall steht der Verriegelungsstift 202 mit der ersten Bohrung 232-1 des Nockenträgers 156 in Eingriff und verriegelt den Nockenträger 156 in der Position, in der er mit den Rollen 76,86 in Berührung steht. Der Schaltfinger 196 beaufschlagt den ersten Schalter 198-1. Wie in Fig. 3 und besonders in Fig. 4 zu erkennen ist, weist die Nase des ersten

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Nockens 70-1 unter den Nasen aller Nocken 70 den größten Radius auf. In diesem Zustand erzeugt daher das Gestänge 90 bei einer Drehung der Nockenwelle 32 einehin- und hergehende Bewegung des Vorschubschlittens 62 mit dem längsten der vier unterschiedlichen vorgegebenen Hubwege.

Der Hubweg oder die Schrittweite der Fördereinrichtung kann auf folgende Weise auf einen kürzeren Wert eingestellt werden. Die elektromagnetischen Vierwegeventile 102,124 in Fig. 2 werden zunächst erregt, so daß die Hydraulikzylinder 96 ausgefahren werden und der Hydraulikzylinder 98 zurückgezogen wird. Durch das Ausfahren der beiden Hydraulikzylinder 96 werden die beiden aufragenden Arme 92 des Gestänges 90 im Uhrzeigersinn in Fig. 2 geschwenkt, so daß der Haupt-Nockenfolger-Hebel 72 in der gleichen Richtung gedreht und dessen Rolle 76 von dem ersten Vorschub-Nocken 70-1 abgerückt wird. Andererseits schlägt beim Zurückziehen des Hydraulikzylinders 98 der auf der Kolbenstange 118 angebrachte Mitnehmer 116 an dem Luftzylinder 80 an, so daß der Hilfs-Nockenfolger-Hebel 82 im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 2 geschwenkt und dessen Rolle 86 von dem ersten Vorschub-Nocken 70-1 abgerückt wird.

Außerdem wird das elektromagnetisch betätigte Vierwegevsntil 230 derart erregt, daß der Verriegelungsstift 202 von dem Nockenträger 156 gelöst wird. Nach Verbindung der Fluidkamiaer 210 in der Nockenwelle 32 mit dem Fluid-Auslaß 110 und der Fluidkammer 212 mit der Fluiddruckwelle 108 bewegt sich der Kolben 204 in der radialen Bohrung 208 der Nockenwelle 230 nach innen. Daraufhin wird der Verriegelungsstift 202 aus der ersten Bohrung 232-1 des Nockenträgers 156 herausgezogen, so daß der Nockenträger 156 nunmehr in axialer Richtung frei auf der Nockenwelle 32 verschiebbar ist.

Wenn diese vorbereitenden Schritte ausgeführt sind, kann das Vierwegeventil 194 in dem Sinn betätigt werden, daß die Fluid» kammern 176,178 zwischer. der Nockenwelle 32 und der beweg-

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lichen Hülse 164 mit der Fluiddruckquelle 108 bzw. dem Fluid-Auslaß 110 in Verbindung gebracht werden. Der Fluiddruck in der Fluidkammer 176 beaufschlagt die gegenüberliegenden Oberflächen der beweglichen Hülse 164 und der feststehenden Hülse 170 und bewirkt eine Verschiebung der beweglichen Hülse 164 auf der Nockenwelle 32, zusammen mit dem Nockenträger 156 und den Nocken 70 nach links in Fig. 3. Der Schaltfinger 196 bewegt sich zusammen mit der Hülse 164.

Nunmehr soll angenommen werden, daß die Schrittweite oder der Hubweg der Fördereinrichtung auf den zweithöchsten Wert eingesetellt werden soll, der durch den zweiten Vorschub-Nocken 70-2 vorgegeben ist. Wenn der Schaltfinger 196 zu dem zweiten Schalter 198-2 auf der Halterung 200 verschoben wird und diesen betätigt, wird die Erregerspule des Vierwegeventils 194 automatisch abgeschaltet, so daß die Leitungen zu den Fluidkammern 176,178 geschlossen werden und die Bewegung der Vorschub-Nocken 70 nach links beendet wird. Die hierzu erforderlichen schaltungstechnischen Maßnahmen sind für sich bekannt und daher nicht im einzelnen dargestellt. Nun befindet sich der zweite Vorschub-Nocken 70-2 in der Position, in der er mit den Rollen 76,78 der Nockenfolger-Hebel 72,82 zusammenwirken kann. Durch Betätigung der Vierwegeventile 102 und werden die Rollen 76,86 mit dem zweiten Nocken 70-2 in Berührung gebracht. Das Vierwegeventil 32 wird derart betätigt, daß die Fluidkammern 210,212 mit der Druckfluidquelle 108 bzw. mit dem Fluid-Auslaß 110 in Verbindung gebracht werden. Dadurch wird der Verriegelungsstift 202 aus der Bohrung 208 der 0 Nockenwelle 32 ausgefahren, so daß er in die zweite Bohrung 232-2 des Nockenträgers 156 hineinragt. Dadurch werden die Vorschub-Nocken gegen eine mögliche axiale Verschiebung auf der Nockenwelle 230 während des nachfolgenden Betriebs der Vorrichtung gesichert.

Wenn anschließend die Nockenwelle 32 in Drehung versetzt wird, bewirkt der zweite Vorschub-Nocken 70-2 eine Pendelbewegung

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des Haupt-Nockenfolger-Hebels 72 in einem durch den Umriß des Nockens vorgegebenen Winkelbereich. Durch das Gestänge 90 wird diese Pendelbewegung des Hebels 72 auf den Vorschubschlitten 62 übertragen, der sich daraufhin mit einer dem Schwenkbereich des Hebels 72 entsprechenden Hublänge hin- und herbewegt. Der hin- und hergehend bewegte Vorschubschlitten 62 ermöglicht den Vorschub oder die Zufuhr von gewünschten Gegenständen durch die Vorschubträger 12 mit der gewünschten zweitlängsten Schrittweite.

Obwohl die erfindungsgemäße Vorschubvorrichtung gemäß der obigen Beschreibung für die Verwendung in der Fördereinrichtung einer bekannten triaxialen Vorschub-Pressenanordnung vorgesehen ist, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in anderen Maschinen Verwendung finden.

Claims

D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1 FP 82-10-Ger. KABUSHIKI KAISHA KOMATSU SEISAKUSHO 3-6, 2-chome Akasaka, Minato-ku, Tokyo, Japan NOCKENGESTEUERTE MEHRSCHRITT-VORSCHUB-VORRICHTUNG Priorität: 8. Oktober 1981, Japan, No. 159,398/1981 PATENTANSPRÜCHE

1. Mehrschritt-Vorschubvorrichtung zur Erzeugung einer hin- und hergehenden Bewegung eines Vorschubelements mit einer unter mehreren vorgegebenen Hublängen oder Schrittweiten auswählbaren Hublänge, für eine Einrichtung zur Zufuhr oder zum Vorschub von Gegenständen, gekennzeichnet durch eine drehbare Nockenwelle (32), einen Satz (70) von Vorschub-Nocken (70-1 - 70-4) mit unterschiedlich geformten Steuerflächen, welche Vorschub-Nocken derart Seite an Seite auf der Nockenwelle (32)

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montiert sind, daß sie gemeinsam in Längsrichtung auf der Nockenwelle (32) verschiebbar und zusammen mit der Nockenwelle (32) drehbar sind, eine Nockenfolger-Einrichtung (72,82) zur Abtastung der Steuerfläche eines ausgewählten der Vorschub-Nocken (70-1 - 70-4) , eine Einrichtung zur Begrenzung zweier entgegengesetzter, zwischen der Nockenwelle (32) und dem Nocken-Satz (70) wirkender Fluidkammern (176,178) zur axialen Verschiebung des Nocken-Satzes (70) auf der Nockenwelle (32) in eine gewünschte Position, in der der jeweils ausgewählte Vorschub-Nocken mit der Nockenfolger-Einrichtung (72,82) in Berührung steht, und durch ein Gestänge (90) zur Verbindung der Nockenfolger-Einrichtung (72,82) mit dem Vorschubelement (62) zur Erzeugung der hin- und hergehenden Bewegung des Vorschubelements (62) über eine durch die Steuerfläche des ausgewählten Vorschub-Nockens vorgegebene Hublänge.

2. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschub-Nocken (70-1 - 70-4) scheibenförmig ausgebildet sind, daß die Nockenfolger-Einrichtung einen Hebel (72) umfaßt, der in einem durch die Nocken (70-1 - 70-4) vorgegebenen Winkelbereich schwenkbar ist, und daß die Hublänge der durch das Gestänge (90) hervorgerufenen hin- und hergehenden Bewegung des Vorschubelements (62) durch die Winkelamplitude der Schwenkbewegung des Hebels (72) bestimmt ist.

3. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (96) zum Schwenken des Hebels

(72) in eine von dem Nocken-Satz (70) abgerückte Position, während der axialen Verschiebung des Nocken-Satzes (70) auf der Nockenwelle (32).

4. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, g e k e η nzeichnet durch einen zweiten Hebel (82) der Nocken-

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folger-Einrichtung, welcher zweite Hebel (82) in Bezug auf den ersten Hebel (72) auf der anderen Seite des Nocken-Satzes (70) angeordnet und um eine zu der Schwenkachse des ersten Hebels (.72) parallele Achse schwenkbar ist und durch eine zwischen dem ersten Hebel (72) und dem zweiten Hebel (82) angeordnete Einrichtung (78,80) zum Vorspannen der beiden Hebel (72,82) gegen den jeweils ausgewählten Vorschub-Nocken .

5. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 4, g e k e η nze ichnet durch eine Einrichtung zum Schwenken des zweiten Hebels (82) der Nockenfolger-Einrichtung in eine von dem Nocken-Satz (70) abgerückte Position, während der axialen Verschiebung des Nocken-Satzes (70) auf der Nockenwelle (32) .

6. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zum Vorspannen der Hebel (72,82) einen Luftzylinder (80) umfaßt.

7. Vorschubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennze ichnet durch eine Verriegelungseinrichtung (202,204,232-1 - 232-4) zur Verriegelung des Nocken-Satzes (70) in vorgegebenen axialen Positionen auf der Nockenwelle (32) , in denen jeweils einer der Vorschub-Nocken (70-1 bis 70-4) mit der Nockenfolger-Einrichtung (72,82) in Berührung steht.

8. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung einen drehfest und axial verschiebbar auf der Nockenwelle (32) angebrachten, den Nocken-Satz (70) tragenden Nockenträger (156) mit einer Anzahl in axialem Abstand angeordneter radialer Bohrungen (232-1 - 232-4), deren Positionen denen der Vorschub-Nocken (70-1 - 70-4) entsprechen, eine radiale Bohrung

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(208) in der Nockenwelle (32) , einen gleitend verschiebbar in die Bohrung (208) der Nockenwelle (32) eingepaßten Kolben (204) , der in der Bohrung (208) zwei zur hin- und hergehenden Verschiebung des Kolbens (204) zusammenwirkende Fluidkammern (210,212) begrenzt, und einen mit dem Kolben (204) verbundenen Verriegelungsstift (202) umfaßt, der mit einer ausgewählten der radialen Bohrungen (232-1 - 232-4) des Nockenträgers (156) in und außer Eingriff bringbar ist.

9. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Nockenwelle (32) eine mit dem Nockenträger (156) verbundene und zusammen mit diesem axial verschiebbare Hülse (164) angebracht ist und daß die Fluidkammern (176,178) zur Verschiebung des Nocken-Satzes (70) zwischen der Nockenwelle (32) und der Hülse (164) gebildet sind.