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Beschreibung.
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Vorschubeinrichtung zur schrittweisen Zuführung von band- oder strangförmigen
Werkstücken Die Erfindung betrifft eine Vorschubeinrichtung zur schrittweisen Zuführung
von band- oder strangförmigen Werkstücken, insbesondere Blechbändern, zu einer Bearbeitungsmaschine,
insbesondere Stanze oder Presse, mit einem durch einen Kurbeltrieb hin- und hergehend
angetriebenen, das Werkstück mitnehmenden Vorschubelement, wobei das Vorschubelement
über einen Pleuel und einen exzentrischen Kurbelzapfen an eine umlaufende Kurbelschwinge
angekoppelt ist und der Kurbelzapfen zur Verstellung seiner Exzentrizität in einer
Gleitführung der Kurbelschwinge radial zur Drehachse der Schwinge verstellbar ist.
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Bei bekannten Vorschubeinrichtungen dieser Art erfolgt die radiale
Einstellung des Kurbelzapfens auf der Kurbelschwinge von Hand, was bedeutet, daß
die Vorschublänge der Einrichtung nur im Stillstand, nicht aber bei umlaufender
Kurbelschwinge eingestellt
werden kann. Hierdurch sind unerwünschte
Stillstandszeiten der Bearbeitungsmaschine bedingt, welcher die Vorschubeinrichtung
zugeordnet ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorschubeinrichtung
derart auszubilden, daß ihre Vorschublänge auch bei umlaufender Kurbelschwinge und
hin- und hergehendenz Vorschubelement eingestellt werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Kurbelschwinge
und koaxial zu deren Drehachse ein Antriebszahnrad gelagert ist, welches durch einen
Stellmotor unabhängig vom Bewegungszustand der Kurbelschwinge in Drehung versetzbar
ist und die Radialverstellung des Kurbelzapfens auslöst.
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Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer Stanze oder Presse mit einer Vorschubeinrichtung
für ein Blechband; Fig. 2 eine Schnittansicht der Vorschubeinrichtung aus Fig. 1
und
Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform einer Vorschubeinrichtung.
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Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Stanze oder Presse 1 umfaßt
in an sich bekannter Weise ein in sich starres Maschinengestell 2, mit Maschinentisch
3 und darüber angeordnetern, vertikal auf- und abbeweglichem Pressenstempel 4. Die
Auf- und Abbewegung des Stempels 4 erfolgt mittels eines in Fig. 1 durch Gehäuseteile
abgedeckten Exzentertriebes, dessen Antriebsmotor in einem Gehäuse 5 in Fig. 1 rechts
oben am Maschinengestell 2 angeordnet ist. Der Stempel 4 wirkt auf ein aus Oberteil
6 und Unterteil 7 bestehendes Werkzeug 8 ein, wobei dieses Werkzeug beispielsweise
ein Stanzwerkzeug sein kann.
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Von links her wird der Stanze oder Presse 1 ein (nicht dargestelltes)
Blechband auf einem Rollenförderer 9 od. dgl. zugeführt. Das Blechband durchläuft
die Maschine und deren Werkzeug 8 in Fig. 1 von links nach rechts und tritt nach
der Bearbeitung in Richtung des Pfeiles 10 aus der Maschine aus. In einem typischen
Bearbeitungsvorgang werden aus dem Blechband beispielsweise Teile ausgestanzt und
gepreßt. Die fertigen Teile werden in Fig. 1 nach unten (in nicht dargestellter
Weise) abgeführt, während lediglich der Stanzabfall die Maschine in Richtung des
Pfeiles lo verläßt.
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Da das Blechband während des eigentlichen Stanz- und Preßvorganges
im Werkzeug 8 in Ruhe sein muß, muß es diesem Werkzeug schrittweise zugeführt werden,
und zwar dann, wenn der Stempel 4 periodisch vom Werkzeug 8 abgehoben ist. Hierzu
dient eine Vorschubeinrichtung 11, die ausgehend von dem erwähnten, den Stempel
4 antreibenden Exzentertrieb angetrieben ist, und zwar über eine in einem Gehäuseteil
12 angeordnete Verlängerung der Exzenterwelle und nach entsprechender Umlenkung
über eine vertikal verlaufende, in einem Gehäuseteil 13 befindliche Antriebswelle
, die bei einer ersten Ausführungsform einer Vorschubeinrichtung in Fig. 2 mit dem
Bezugszeichen 14 versehen ist. Die Vorschubeinrichtung 11 umfaßt ein Vorrichtungsgehäuse
15, in dem die Antriebswelle 14 gelagert ist. Die Antriebswelle 14 trägt ein Zahnrad
16, welches mit einem Zahnrad 17 kämmt. Das Zahnrad 17 ist drehfest mit einer ebenfalls
im Gehäuse 15 drehbar gelagerten Hohlwelle 18 verbunden, die um eine vertikale Drehachse
umläuft. An ihrem unteren Ende ist die Hohlwelle 18 einstückig mit einer Kurbelschwinge
19 verbunden, an welcher exzentrisch zur Drehachse der Hohlwelle 18 und nach unten
weisend ein Kurbelzapten 21 angeordnet ist. Wie in Fig. 2 schematisch angedeutet,
ist der Kurbelzapfen 21 mittels eines Gleitsteines 22 in einer üblichen radial zur
Achse der Hohlwelle 18 verlaufenden Gleitführung 23 verschieblich. Der Gleitstein
weist eine Bohrung mit Innengewinde auf, in welches eine ebenfalls an der Kurbelschwinge
gelagerte
Schraubspindel 24 eingreift. Beim Verdrehen der Schraubspindel
24 läßt sich somit der Gleitstein 22 verschieben und damit die Exzentrizität des
Kurbelzapfens 21 relativ zur Drehachse der Hohlwelle 18 verstellen. Diese Verstellung
der Exzentrizität des Kurbelzapfens 21 kann bei bekannten Vorschubeinrichtungen
der hier in Rede stehenden Art lediglich manuell dann vorgenommen werden, wenn die
Kurbelschwinge 19 in Ruhe ist.
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Der Kurbelzapfen 21 ist in herkömmlicher Weise über ein Pleuel 25
mit einem Vorschubelement 26 verbunden, welches das erwähnte Blechband mitnimmt,
Das Vorschubelement ist in Vorschubrichtung in an sich bekannter Weise in einer
Geradführung geführt. Das als eine Art Zange ausgebildete Vorschubelement 26 schließt
sich beim Vorlaufen in Vorschubrichtung und nimmt das Blechband mit, um es im werkzeug
8 in die richtige Position zu bringen. Anschließend löst sich das Vorschubelement
26 vom Blechband und wird von seinem Kurbeltrieb zurückgeführt, worauf es sich erneut
an das Blechband anlegt. Dieser Vorgang wiederholt sich periodisch im Takt des beschriebenen
Kurbeltriebes.
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Beim Zurücklaufen des Vorschubelementes 26 wird das dann in Ruhe befindliche
Blechband in der Presse bearbeitet.
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Um eine Verstellung der Exzentrizität des Kurbelzapfens 21 und damit
des Vorschubhubes des Vorschubelements 26 auch während des Umlaufs der
Kurbelschwinge
19 vornehmen zu können, trägt bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform die
Schraubspindel 24 ein Kegelzahnrad 27, das mit einem weiteren Kegelzahnrad 28 kämmt.
Das Kegelzahnrad 28 ist mittels einer starr mit ihm verbundenen Welle 29 in der
Hohlwelle 18 koaxial zu deren Drehachse gelagert. An ihrem dem Kegelzahnrad 28 abgekehrten
Ende trägt die Welle 29 ebenfalls koaxial zur Drehachse der Hohlwelle 18 und der
Kurbelschwinge 19 ein Antriebszahnrad 31, über welches die Welle 29 relativ zur
Hohlwelle 18 verdreht werden kann. Bei einer solchen Relativverdrehung wird die
Exzentrizität des Kurbelzapfens 21 verstellt.
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Das Antriebszahnrad 31 kämmt, wie lediglich schematisch angedeutet,
mit dem einen Ausgangszahnrad 32 eines an sich bekannten Differentialgetriebes 33.
Das andere Ausgangszahnrad 34 dieses Getriebes steht mit einem Zahnrad 35 in Verbindung,
welches drehfest auf der Hohlwelle 18 sitzt. An das Differentialgetriebe 33 ist
ein Stellmotor 36 in Gestalt eines Elektromotors angeschlossen. Bei abgeschaltetem
Stellmotor 36 laufen die Ausgangszahnräder 32, 34 des Differentialgetriebes mit
gleicher Winkelgeschwindigkeit mit. Beim Einschalten des Stellmotors 36 erfolgt
hingegen in bekannter Weise eine Relativverdrehung des Antriebszahnrades 31 relativ
zum Zahnrad 35, so daß sich über die Welle 29, die Kegelzahnräder 2#, 27 und die
Schraubspindel 24 der Kurbelzapfen 21 radial verschiebt und damit die Vorschublänge
des Vorschubelements 26 entsprechend ändert.
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Das Differentialgetriebe 33 mit dem Stellmotor 36 ist ortsfest auf
dem Gehäuse 15 der Vorschubeinrichtung 11 angeordnet. Mit dem Stellmotor 36 ist
ein Meßwertgeber 37 in Gestalt eines an sich bekannten Drehwinkelgebers verbunden,
so daß sich die Verstellung der Vorschublänge des Vorschubelementes 26 reproduzierbar
nach beiden Richtungen hin ausführen läßt. Bei dem Stellmotor 36 handelt es sich
selbstverständlich um einen Motor mit umsteuerbarer Drehrichtung.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, insbesondere im Hinblick auf
die Zuordnung des Meßwertgebers 37 zum Stellmotor 36, diesen Motor 36 unter Zwischenschaltung
des Differentialgetriebes 33 ortsfest an Gehäuse 15 der Vorschubeinrichtung 11 anzuordnen.
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Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, was in Fig. 2 strichpunktiert
angedeutet ist, einen Stellmotor 38 direkt auf der oberen Stirnseite der Hohlwelle
18 koaxial mit dieser zu befestigen, wobei dieser Motor 38 die Welle 29 antreibt.
Auch auf diese Weise kann eine Relativverdrehung der Wellen 18 und 29 und damit
eine Veränderung der Exzentrizität des Kurbeltriebs erfolgen. Der zusammen mit der
Hohlwelle 18 umlaufende Stellmotor 38 würde jedoch zu einer Stromversorgung und
Steuerung Schleifringe benötigen.
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Außerdem ist in diesem Falle die Anordnung eines Drehwinkelgebers
und die reproduzierbare Verstellung der Vorschublänge schwieriger auszuführen als
bei der anderen Lösung mit ortsfestem Stellmotor 36 und Differentialgetriebe 33.
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Die Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Vorschubeinrichtung
41. Einander entsprechende Teile sind in Fig. 3 mit den gleichen Bezugszeichen wie
in Fig. 2 versehen. Das mit der vertikal verlaufenden Antriebswelle 14 verbundene
Zahnrad 16 steht mit einem Zahnrad 42 in Eingriff, welches drehfest mit einer im
Gehäuse 15 drehbar gelagerten, massiven Kurbelwelle 43 verbunden ist. Die Kurbelwelle
43 ist an ihrer in Fig. 3 unten liegenden Seite wiederum einstückig mit der Kurbelschwinge
19 verbunden, die in einer radialen Gleitführung den Kurbelzapfen 21 trägt, der
seinerseits über das Pleuel 25 mit dem Vorschubelement 26 verbunden ist. Insoweit
unterscheidet sich die Konstruktion der Vorschubeinrichtung gemäß Fig. 3 nicht von
derjenigen in Fig. 2. Die den Gleitstein 22 des Kurbelzapfens 21 verstellende Schraubspindel
24 trägt das Kegelrad 27, welches in ein Kegel zahnrad 44 eingreift, welches mit
einer entsprechenden konischen Innenverzahnung versehen ist.
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Das Kegelzahnrad 44 ist frei drehbar auf der Kurbelwelle 43 gelagert
und bildet das Antriebszahnrad der Vorschubeinrichtung 41. Das Antriebszahnrad 44
entspricht dabei dem Antriebszahnrad 31 in Fig. 2, während das fest mit der Kurbelschwinge
19 verbundene Zahnrad 42 dem mit der Hohlwelle 18 in Fig. 2 verbundenen Zahnrad
35 entspricht. Die Zahnräder 42 und 44 stehen analog zu der Anordnung in Fig. 2
mit den Ausgangszahnrädern 35 bzw. 31 des Differentialgetriebes 33 in Verbindung,
welches in Fig. 3 zusammen
mit dem dort nicht sichtbaren Motor
36 und seinem Drehwinkelgeber 37 von einem gemeinsamen Gehäuse umschlossen ist.
Im übrigen funktioniert die Anordnung ebenso, wie im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben.
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Die erläuterte Vorschubeinrichtung eignet sich nicht nur für die Zuführung
von Blechbändern bei Stanzen oder Presse. Sie kann grundsätzlich für den periodischen
Vorschub beliebiger band- oder strangförmiger Werkstücke, beispielsweise Draht,
an beliebigen Bearbeitungsmaschinen eingesetzt werden. Die Verstellung des Kurbelzapfens
21 über die Schraubspindel 24, wie bei beiden Ausführungsformen gemäß Fig. 2 und
3 vorgesehen, ist nicht zwingend. Der den Kurbelzapfen 21 tragende Gleitstein könnte
bei einer anderen Ausführungsform auch mittels einer Zahnstange radial verstellt
werden, die ihrerseits durch das Antriebszahnrad 31 oder 44 angetrieben ist, Bei
einer weiteren Ausführungsform einer Vorschubeinrichtung kann ein die Exzentrizität
des Kurbelzapfens 21 abfühlender Meßwertgeber auch unmittelbar an der Kurbelschwinge
19 angeordnet sein.
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