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Antrieb für Spann- und Preßvorrichtungen, vorzugsweise Furnierpressen
Es ist im allgemeinen üblich, die beiden Teile einer Presse oder einer ähnlichen
Vorrichtung dadurch einander zu nähern oder voneinander zu entfernen, daß mindestens
einer der beiden Teile (Preßplatte, Druckbacke o. dgl.) als Schraubenmutter ausgebildet
oder mit einer solchen verbunden ist und daß durch Drehung einer mit dieser Mutter
in Eingriff stehenden Schraubenspindel die gewünschte Bewegung herbeigeführt wird.
Dies ist in vielen Fällen in doppelter Hinsicht nachteilig. Einmal ist die Herstellung
von Schraubenspindeln um so teuerer, je länger die Spindel ist, auf der anderen
Seite ist die Ganghöhe des betreffenden Schraubengewindes mit Rücksicht auf den
beabsichtigten und durch die Drehung auszuübenden Druck meist verhältnismäßig gering,
so daß für die grobe Verstellung des betreffenden Pressenteiles, beispielsweise
zum ungefähren Anpassen seiner Stellung an die Abmessungen des betreffenden Werkstückes,
ein verhältnismäßig großer Aufwand an Zeit und Nebenarbeit erforderlich wird. Aus
diesen Gründen ergibt sich. das Bedürfnis, einen Antrieb für Pressen oder ähnliche
Vorrichtungen zu schaffen, welcher die Länge der herzustellenden Schraubenspindel
auf einen Mindestwert herabzusetzen gestattet und außerdem die Bewegung des beweglichen
Preßteiles, abgesehen von dem eigentlichen Preßvorgang, mit gesteigerter Geschwindigkeit
und verminderter Mühe ermöglicht.
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Durch die Erfindung wird eine derartige Einrichtung geschaffen. Es
wird dabei die bisher übliche, über ihre ganze Länge mit Gewindegängen versehene
Druckspindel ersetzt durch ein verhältnismäßig kurzes Gewindestück, welches in der
bisher üblichen Weise im Eingriff mit einer Mutter steht und nur so lang zu sein
braucht, daß. durch Drehung der Mutter oder dieses Spindelstückes der eigentliche
Preßdruck, Einspanndruck o. dgl. erzeugt werden kann. Im übrigen wird zur Erzeugung
der verhältnismäßig schnellen Bewegung des beweglichen Pressenteiles eine glatte
Stange ohne Gewindegänge, Verzahnungen o. dgl. verwendet, welche in einfachster
Weise durch übergeschobene Klemmringe betätigt wird. Derartige Klemmringe sind an
sich unter dem Begriff Klemmgesperre als Maschinenelement bekannt. Es handelt sich
bei der Erfindung um eine besondere Anwendung solcher Klemmgesperre für einen Sonderzweck,
für den sie bisher noch nicht verwendet wurden. Kennzeichnend für den Erfindungsgegenstand
ist die eigenartige Kombination mehrerer Klemmgesperre zur Erfüllung der gestellten
Aufgabe.
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Das Wesen der Erfindung ergibt sich ohne weiteres aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
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Da die Erfindung von besonderer Bedeutung u. a. für die sogenannten
Furnierpressen ist, so ist als Ausführungsbeispiel eine solche Presse gewählt worden.
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Die Abb. i zeigt eine solche Furnierpresse schematisch mit ihren wesentlichsten
Teilen. Die Abb. a zeigt schematisch die Arbeitsweise der Klemmringe in Verbindung
mit der glatten Spindel. Es ist dies eine Ausführungsform,
bei der
die Klemmgesperre an dem ruhenden Element der Vorrichtung angebracht sind.
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Abb.3 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform, bei der umgekehrt
die Klemmgesperre an dem beweglichen Element angeordnet sind.
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Die Presse besteht aus einem äußeren Rahmengestell x, welches oberhalb
der ruhenden Preßunterlage 2 einen Querbalken 3 aufweist. An diesem Querbalken war
bisher in einem Gehäuse 4 die Spindelmutter untergebracht, in welcher die Spindel
auf- und abwärts geschraubt wurde. Bei der vorliegenden Ausführung ist die Spindelmutter
ersetzt durch ein Gehäuse 41, welches fest mit dem Querbalken 3 verbunden ist und
die Antriebsvorrichtung für die Preßspindel 5 enthält. Diese Spindel 5 ist bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel über den größten Teil ihrer Länge, d. h. mit Ausnahme
ihres untersten Endes, vollkommen glatt, am unteren Ende jedoch ist sie mit einigen
Gewindegängen 51 versehen, welche mit der üblichen Preßmutter 6 in Eingriff stehen
und infolgedessen unabhängig von der jeweiligen Höhenlage der Spindel 5 durch Drehung
der Preßmutter 6 eine Bewegung der an der Mutter 6 hängenden Preßplatte 7 und dadurch
die Ausübung des eigentlichen Preßdruckes ermöglichen.
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In dem Antriebsgehäuse 41 sind drei Ringe 8, g, io untergebracht,
mit deren Hilfe sämtliche erforderlichen Bewegungen der Spindel 5 herbeigeführt
werden können. Zur Betätigung der Ringe dienen zwei Handhebel 11, 12, welche ebenfalls
an dem Gehäuse 41 angebracht sind.
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Die Wirkungsweise der Klemmringe 8, g, io geht am besten aus der schematischen
Abb. 2 hervor.
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Eine glatte Stange 5, beispielsweise kreisförmigen Querschnitts, ist
an den beiden Enden eines Gehäuses 41 genau geführt und kann in dieser Führung an
sich leicht auf- oder abwärts bewegt werden. Werden nun zwei Ringe g und io, welche
eine glatte zylindrische Bohrung von etwas größerem Durchmesser als die Stange 5
haben, auf diese Stange aufgeschoben und außerdem mit einem exzentrischen Vorsprung
9 1 bzw. io1 am Gehäuse 41 schwenkbar gelagert, so ergibt sich, daß bei Eintritt
einer gewissen Schrägstellung dieser Klemmringe, etwa wie in der Abb. 2 dargestellt,
der Ring g sperrklinkenartig eine Bewegung der Stange 5 nach unten, der Ring io
aber in gleicher Weise eine Bewegung nach oben verhindern würde. Werden die Ringe
aber auf irgendeine Weise in waagerechter Lage gehalten, so sind sie ohne jeden
Einfluß auf die Bewegung der Stange. Der dritte Klemmring 8 ist nicht wie die anderen
gegen das Gehäuse 41 gestützt, sondern ruht mit dem einen Rande auf einem Huborgan
13, welches beispielsweise als Nocken oder Exzenter ausgebildet sein kann. Infolge
der einseitigen Unterstützung nimmt der Ring 8 selbsttätig die in der Abb. 2 dargestellte
Lage ein, und wenn der auf dem Nocken 13 aufruhende Teil des Ringes 8 angehoben
wird, so tritt sofort eine Klemmung zwischen Ring und Stange ein, und die Stange
wird mit dem Ring zusammen angehoben.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Abb. 2 ist dann etwa die folgende:
Der Ring io wird in neutraler Lage gehalten. Gewöhnlich tritt dies von selbst ein,
da der Ring io durch sein eigenes Gewicht sich auf den Ring g legt und dessen Bewegungen
so mitmacht; daß die Wirkung des Ringes g einfach verdoppelt wird. Nun wird durch
Betätigung des Nockens 13 der Ring 8 ein wenig angehoben, die Stange 5 wird
mitgenommen und findet hierbei keinen Widerstand an den Ringen g und io. Wenn der
Nocken 1,3 wieder herabsinkt, so folgt der Ring 8 durch sein eigenes Gewicht, da
seiner freien Abwärtsbewegung nichts entgegensteht. Die Stange 5 jedoch sinkt nicht
zurück, weil der Ring:g und gegebenenfalls auch der Ring io sich mit der Stange
verklemmt und sie in der erreichten Lage festhält. Dieses Spiel kann beliebig oft
wiederholt werden. Es ist bei dieser Darstellung vorausgesetzt, daß die Stange 5
durch ihr Gewicht oder aus anderen Gründen das ständige Bestreben hat, sich nach
unten zu bewegen. Tritt umgekehrt der Fall ein, daß die Stange 5 bestrebt ist, sich
nach oben zu bewegen, z. B. wenn durch Betätigung der Preßmutter 6 am unteren Ende
der Spindel die eigentliche Pressung erfolgt, so leisten die Ringe 8 und g einer
solchen aufwärts gerichteten Bewegung keinen Widerstand. Wird aber der Ring io durch
irgendwelche Mittel in die Stellung nach Abb. 2 gebracht, so tritt in ähnlicher
Weise wie früher bei Ring g, jedoch in umgekehrtem Sinne, eine Klemmung der Stange
ein, so daß eine weitere Bewegung nach oben ausgeschlossen ist.
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Bei der praktischen Ausführung nach Abb. i werden zur Betätigung der
Klemmringe zweckmäßig zwei verschiedene Hebel verwendet. Der Handhebel ii betätigt
den Exzenter 13 und gestattet infolgedessen mit Hilfe des Ringes 8 die glatte Spindel
5 rasch schrittweise anzuheben. Um den Ring g zu betätigen, wird ein zweiter Hebel
12 verwendet, welcher mit Hilfe eines Zapfens 121 unter das äußere Ende des Ringes
g greift und infolgedessen gestattet, dessen Sperrwirkung aufzuheben. Dies kann
mit solcher Abstufung geschehen, daß das Senken der Spindel durch Verminderung des
Klemmdruckes so herbeigeführt wird, daß die Spindel 5 ganz sachte durch den bremsenden
Klemmring g herabgleitet. Derselbe Hebel i2 kann auch dazu verwendet werden, den
Ring io, welcher, wie
bereits angeführt, nur während des eigentlichen
Preßvorganges als Widerlager gebraucht wird, in seine obere oder Sperrstellung mit
Hilfe eines Zapfens i22 zu verschwenken.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß die für .die verschiedenen Betriebsarten
nötigen Stellungen der Klemmringe 8, 9, io durch eingelegte Federn o. dgl. gesichert
werden können, falls das eigene Gewicht der Ringe infolge ihrer einseitigen Lagerung
nicht dazu ausreicht.
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Dies tritt regelmäßig dann ein, wenn der Preßdruck nicht senkrecht,
sondern waagerecht oder mir wenig geneigt, ausgeübt werden soll.
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Es ist noch darauf hinzuweisen, daß selbstverständlich das Prinzip
des vorstehend geschilderten Antriebs einer Preßspindel o. dgl. auch umgekehrt werden
kann, indem die Stange feststehend angenommen wird und das ganze Schaltwerk mit
Hilfe der Klemmringe an dieser Stange entlang gehoben, gesenkt oder in Preßstellung
gehalten wird.
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Eine solche beispielsweise Ausführungsform zeigt Abb.3. Alle unwesentlichen
Teile der Preß- oder Spannvorrichtung sind weggelassen. Die der zuerst beschriebenen
Ausführungsform in kinematischer Hinsicht entsprechenden Teile sind mit den gleichen
Bezugszeichen unter Hinzufügung des Buchstabens a benannt.
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Mit der Grundplatte 2 a der Spannvorrichtung ist eine glatte Spindel
oder Stange q.a starr verbunden. An ihrem oberen Ende trägt sie die ruhende Druckplatte
4a'. Die bewegliche Gegenplatte 5al ist an einem Gehäuse 5a angebracht, das an der
Stange q a geführt ist und an ihr auf und ab gleiten kann. In dem Gehäuse 5a sind
zwei Klemmringe gelagert. Der eine, mit io bezeichnet, ist auf der einen Seite schwenkbar
in einer Ausnehmung des Gehäuses 5a gelagert, auf der anderen Seite mit Hilfe einer
ihn ständig nach oben zu schwenkenden Zugfeder iol an dem Gehäuse aufgehängt. Der
zweite Klemmring 8 a wird nur von der einen Seite her von einer Zugstange o. dgl.
13a gelenkig gehalten, die ihrerseits an einem Hebel 13 al außerhalb von dessen
Drehpunkt angelenkt ist. Dieser Hebel ist das kraftzuführende Element der Vorrichtung
und kann nach rechts zu in beliebiger Weise zur Verstärkung der Hebelkraft verlängert
werden. Er ist bei 15 an dem Gehäuse 5a drehbar gelagert, so daß eine Schwenkung
im entgegengesetzten Uhrzeigersinn den Ring relativ zum Gehäuse 5a anhebt,
während die Schwenkung im Uhrzeigersinn die Klemmung des Ringes 8a an der Stange
q. a und ein Emporstemmen des beweglichen Elementes 5a, 5al bewirkt. Um dem Klemmring
8 a stets die Klemmbereitschaft zu sichern, ist er mittels einer Zugfeder 16 an
derZugstange 13a angehängt. Während also der Ring 8 a zusammen mit der Stange q.a
das eine Klemmgesperre bildet, mit dessen Hilfe die Kraft auf das bewegliche Spannelement
5 al ausgeübt wird, bildet der zweite Ring io zusammen mit der Stange q.a das Hemmgesperre,
welches eine ungewünschte Rückwärtsbewegung des beweglichen Elementes verhindert.
Um diese Hemmung auch ausschalten zu können, ist am Ende des Antriebshebels 13 al
einwärts des Drehpunktes 15 ein Nocken 13 a2 angebracht, der bei genügend weitgehender
Schwenkung des Antriebshebels im entgegengesetzten Uhrzeigersinn auf das von der
Feder zog angehobene Ende des Ringes io drückt und so die Klemmung beseitigt.
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Es steht natürlich dem nichts im Wege, auf dem beweglichen Element
5 a, 5 all ähnlich wie bei dem ersten Beispiel, noch eine kurze Gewindeanordnung
mit einer Spannmutter vorzusehen, mit deren Hilfe eine Feinverstellung des eigentlichen,
dann von dieser Mutter getragenen Spannteiles vorgenommen werden kann.
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Das Profil der Stange 5 und infolgedessen das der Ringe ist an keine
bestimmte Form gebunden, im allgemeinen wird ein kreisförmiges Profil der Stange
jedoch die, einfachste Ausführung darstellen. Die Bohrung der Klemmringe kann ebenfalls
zylindrisch oder aber auch etwas elliptisch in der Richtung der Schwenkbarkeit ausgeführt
werden. Im allgemeinen wird es sich auch empfehlen, die Ringe oder die Stange oder
auch diese beiden Elemente der Antriebsvorrichtung zumindest an der Oberfläche zu
härten.
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In manchen Fällen ist der Ring io entbehrlich. In diesem Falle wird
der Ring 9, je nachdem welcher der Stange 5 innewohnenden Bewegungsrichtung er entgegenwirken
soll, nach oben oder nach unten umgeklappt.