DE60014295T2

DE60014295T2 - Richtvorrichtung mit Getriebe an Oberseite eines Pressrahmens

Info

Publication number: DE60014295T2
Application number: DE60014295T
Authority: DE
Inventors: Andrew Scholeck
Original assignee: Eitel Presses Inc
Current assignee: Eitel Presses Inc
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2020-07-12
Also published as: ES2228358T3; DE60014295T3; DE60014295D1; ES2228358T5; EP1093867B1; EP1093867B2; EP1093867A3; EP1093867A2; US6393890B1; ATE277698T1

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Richtmaschine für lange Werkstücke, wobei die Maschine Werkstück-Haltefestlegungen auf einer Maschinenbasis aufweist, um die Enden des Werkstücks in einer drehbaren bzw. rotierbaren Weise zu ergreifen, wenigstens zwei Richtbasen aufweist, die in einem Abstand entfernt von der Maschinenbasis angeordnet sind, um das Werkstück in seiner vertikalen Richtung abzustützen bzw. zu unterstützen, wenigstens einen Richtstempel aufweist, der zwischen den Richtbasen angeordnet ist, um auf das Werkstück zu wirken, ebenso wie sie einen Betätigungsmechanismus aufweist, welcher zu dem Werkstück und weg von diesem mittels eines Antriebsmechanismus bewegt werden kann.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Eine Richtmaschine eines ähnlichen Konzepts ist aus dem U.S. Patent Nr. 5,839,315, das dem Zessionar dieser Anmeldung gehört, bekannt. In dem U.S. Patent Nr. 5,839,315 basiert der Betätigungsmechanismus auf einer Nocken-auf-Walzen-Technologie, welche eine Nockenwelle verwendet, die in dem Maschinentisch unter den Richtbasen festgelegt ist. Der Betätigungsmechanismus ist als eine Brücke ausgebildet, welcher die Richtramme in vertikaler Ausrichtung des Werkstücks hält, und die Brücke kann in einer vertikalen Ebene mittels eines Antriebsmechanismus bewegt werden, der mit der Nockenwelle gekoppelt ist. Die Brücke ist feder-festgelegt auf der Basisplatte der Maschine, um die Ramme zu beaufschlagen, in konstantem Eingriff mit der Nockenwelle zu sein, um eine präzise Ausrichtung mit dem Werkstück sicherzustellen.
Die bekannte Richtmaschine hat einen fundamentalen Nachteil dahingehend, daß die Tonnage und Stoß- bzw. Schlagfähigkeit der Maschine durch ergonomische Betrachtungen berücksichtigt sind, wenn der Boden-zu-Werkstück-Mittellinienabstand betrachtet wird. Auch aufgrund der Mehrzahl von Federn, die die Brücke unterstützen, wird eine Deformation bzw. Verformung von irgendwelchen Federn zu einer asymmetrischen Last bzw. Belastung auf die Werkstücke führen.
Das Ziel bzw. der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, weiters eine Richtmaschine der Art, wie sie oben ausgeführt ist, zu verfeinern, welche ein präzises richtungsgenaues Richten des Werkstücks zur Verfügung stellt, während es zur selben Zeit ermöglicht wird, daß die Maschinentonnage und der Rammenstoß gesondert von ergonomischen Boden-zu-Werkstück-Mittellinien-Betrachtungen berücksichtigt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Das Ziel der obigen Erfindung wird in einer Richtmaschine erreicht, wie sie in Anspruch 1 definiert ist. Der Betätigungsmechanismus wird als eine Ramme bezeichnet, welche den Richtstempel in der vertikalen Ausrichtung des Werkstücks hält, und die Ramme kann in der vertikalen Ebene mittels des Betätigungsmechanismus bewegt werden. Der Betätigungsmechanismus besteht in diesem Fall aus einer Nocken-auf-Walzen-Technologie, welche eine Nockenwelle verwendet, welche an einem starren Maschinenrahmen über der Werkstückmittellinie festgelegt ist. In diesem Fall eines rotationssymmetrischen Werkstücks wird die vertikale Ausrichtung als jene seiner Achse verstanden.
Eine besondere Signifikanz wird auf ein Anordnen der Nocken und der Nockenwelle über der Werkstückmittellinie in dieser Richtmaschine dahingehend gerichtet, daß das Nockendesign gesondert von ergonomischen Werkstück-Mittellinie-zu-Boden-Abstand-Betrachtungen berücksichtigt wird. Zusätzlich behält dieses Maschinenkonzept sämtliche Vorteile eines präzisen richtungsgenauen Richtens, wie dies aus dem U.S. Patent Nr. 5,839,315 bekannt ist.
Die oben beschriebene Erfindung besteht aus einem starren Maschinenrahmen, welcher eine Maschinenbasis, vertikale Steher bzw. Pfeiler und eine Maschinenoberplatte umfaßt. Vorzugsweise ist in dem Maschinenrahmen die Ramme festgelegt bzw. montiert, welche senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung durch lineare Führungen abgestützt ist, die an den vertikalen Stehern festgelegt sind.
Eine spezielle Ausbildung der Erfindung stellt zur Verfügung, daß die Ramme bzw. der Preßstempel an der Maschinenoberplatte feder-festgelegt ist. Der Vorteil einer Federfestlegung der Ramme bzw. des Preßstempels ist jener, daß der Antriebsmechanismus ausschließlich für den Zweck des Bewegens des Richtstempels dient, welcher in dem Preßstempel in der Richtung des Werkstücks abgestützt ist, und des Letzteren gegen die Kraft von einer oder mehreren Feder(n), welche zwischen der Maschinenoberplatte und der Ramme wirkt(en). Indem eine Feder zentral auf der Maschinenoberplatte angeordnet ist, und der Preßstempel durch lineare Führungen geführt ist, wird die Ramme bzw, der Preßstempel immer eine symmetrische Last auf das Werkstück zur Verfügung stellen.
In vorteilhafter Weise hat der Antriebsmechanismus einen Motor und eine Welle, die durch diesen als fest zusammengebaute Einheiten angetrieben ist, und wenigstens eine Nockenscheibe, die fix mit der Welle verbunden ist, wobei die Nockenscheibe mit einem Vorsprung des Preßstempels zusammenwirkt. Die Bewegung der Ramme findet somit mittels einer angetriebenen Nockenscheibe statt, welche mit dem Vorsprung der Ramme bzw. des Preßstempels zusammenwirkt. Grundsätzlich ist eine derartige Konstruktion für ein Ausbilden bzw. Erzeugen sowohl der nach abwärts gerichteten Bewegung als auch der nach aufwärts gerichteten Bewegung des Preßstempels geeignet. Wenn der Vorsprung auf der Außenseite der Nockenscheibe aufruht und eine Feder, die eine Rückstellkraft ausübt, auf den Preßstempel wirkt, stellt die Feder sicher, daß der Vorsprung immer gegen die Nockenscheibe aufruht und mehr oder weniger in Abhängigkeit von der speziellen Winkelposition der Nockenscheibe angehoben oder abgesenkt wird. Es ist jedoch auch vorstellbar, die Scheibe mit einer Nut bzw. Rille in der Form einer Kurve bzw. Krümmung zu versehen, in welcher der Vorsprung im wesentlichen ohne Spiel eingreift, wenn dies über die Breite der Nut gesehen wird. In Abhängigkeit von der Winkelposition der Nockenscheibe wird der Vorsprung, welcher die Verbindung mit dem Preßstempel ausbildet, aktiv angehoben oder abgesenkt. Der Vorsprung ist in vorteilhafter Weise in der Form einer Walze so ausgebildet, daß die Relativbewegung zwischen dem Vorsprung und der Nockenscheibe im großen und ganzen ohne Reibung stattfinden kann.
Eine Ausbildung von insbesondere einfachem Design sieht vor, daß die Welle drehbar auf Lagern abgestützt ist, die an der Maschinenoberplatte montiert bzw. festgelegt sind, und daß die Nockenscheiben mit der Welle an entgegengesetz ten Seiten der Maschinenoberplatte verbunden sind, wobei die Nockenscheiben mit den Vorsprüngen wechselwirken bzw. zusammenwirken.
Falls vorhanden, sollten die Federn, die die Aufwärtsbewegung der Ramme bzw. des Preßstempels erzeugen, als Kompressionsfedern ausgebildet sein, die zwischen einer Federmontageklammer und der oberen Oberfläche der Maschinenoberplatte angeordnet sind.
Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung der Zeichnungen und in den Zeichnungen selbst dargestellt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird in den Zeichnungen mittels einer exemplarischen bzw. beispielhaften Ausbildung dargestellt bzw. illustriert. In der schematischen Darstellung:
zeigt 1 eine Vorderansicht der Richtmaschine in Übereinstimmung mit der Erfindung; und
zeigt 2 eine Seitenansicht der Richtmaschine, wie sie entlang eines Pfeils X in 1 gesehen wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bezugnehmend auf die Figuren ruht die Maschinenbasis 2 auf dem Boden auf. In dem Bereich bzw. der Region ihrer oberen horizontalen Oberfläche 24 hält die Maschinenbasis 2 zwei Werkstück-Haltefestlegungen 19. Diese dienen, um in einer drehbaren Weise die Enden 25 eines Werkstücks 21 zu ergreifen, welches beispielsweise in der Form einer zylindrischen Stange vorhanden sein kann. Die Werkstück-Haltefestlegungen 19 sind beispielsweise in der Form von Spindelhülsen bzw. -buchsen mit Zentren 20, welche zusammenpassende Ausfräsungen bzw. Einsenkungen in den Enden des Werkstücks 21 ergreifen. In dem Bereich der oberen Oberfläche 24 ist die Maschinenbasis mit zwei Richtbasen 22 versehen, die in einem Abstand voneinander und zwischen Werkstück-Haltefestlegungen 19 für eine Abstützung des Werkstücks 21 in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Ein Meßinstrument 23, um die Ablenkung eines Werkstücks 21 zu messen, ist auf der Maschinenbasis 2 abgestützt und ist zwischen den zwei Richtbasen 22 zentriert.
Ein starrer Rahmen ist bestehend aus der Maschinenbasis 2, vier vertikalen Stehern 4 und einer Maschinenoberplatte 3 konstruiert. Innerhalb des starren Rahmens ist die Ramme bzw. der Preßstempel 5 festgelegt bzw. montiert, dessen untere Oberfläche 27 so angeordnet ist, daß sie parallel zu der oberen Maschinenbasis-Oberfläche 24 ist. Optimal ist der Preßstempel 5 senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung durch lineare Führungen 6 abgestützt, welche an den vertikalen Stehern 4 festgelegt sind. Der Preßstempel 5 ist vertikal durch die Verwendung von einer oder mehreren Federklammer(n) bzw. -träger(n) 14 und einer oder mehreren Kompressionsfeder(n) 15 abgestützt, welche die Federklammer mit der oberen Oberfläche 26 der Maschinenoberplatte 3 verbindet(n).
Eine Welle 11 ist drehbar auf Lagern abgestützt und ist zur selben Zeit in einer axialen Richtung an der Maschinenoberplatte 3 über dem Preßstempel 5 festgelegt bzw. fixiert. Die Drehachse 12 der Welle 11 ist parallel zu der Drehachse 18 des Werkstücks 21 und über ihr angeordnet. Die Welle 11 ragt von beiden Seiten der Maschinenoberplatte 3 vor und hat eine Nockenscheibe 7, die fix daran in unmittelbarer Nachbarschaft der Maschinenoberplatte 3 festgelegt ist. In dem Bereich von einem ihrer Enden kann die Welle 11 durch einen Antriebsmechanismus 10, umfassend einen Elektromotor und eine Untersetzungsgetriebeeinheit angetrieben werden. Der Antriebsmechanismus 10 ist von der Maschinenoberplatte 3 mittels einer Motormontageklemme 13 abgestützt.
Eine Walze 8 ist drehbar an dem Preßstempel 5 festgelegt, wodurch die Drehachse 9 der Walze 8 parallel zur Drehachse 12 der Welle 11 und unter ihr angeordnet ist. Eine oder mehrere Kompressionsfeder(n) 15, welche auf den Preßstempel 5 durch eine oder mehrere Federmontageklammer(n) 14 wirkt(en), drückten) die gekrümmten Umfangsoberflächen 28 von beiden Walzen 8, welche mit der Ramme 5 verbunden sind, gegen die gekrümmten Außenoberflächen 16 der Nockenscheiben 7, welche mit ihnen wechselwirken. Die Nockenscheiben sind in einer derartigen Weise ausgebildet bzw. konstruiert, daß die Zufuhrbewegung des Preßstempels 5 einem Querungswinkel von etwa 270° der speziellen Nockenscheibe 7 entspricht, um die Richttätigkeit zu vervollständigen.
In der vertikalen Ausrichtung des Werkstücks 21 hält der Preßstempel 5 den Richtstempel 17, welcher mit dem Preßstempel 5 bewegt werden kann. Dieser Richtstempel 17 ist in vertikaler Ausrichtung zwischen den zwei Richtbasen 22 angeordnet und ist symmetrisch zur Ebene 29 positioniert, welche durch die Achse 12 der Welle 11 und Achse 18 des Werkstücks 21 hindurchtritt. Dies stellt sicher, daß der Richtstempel 17 immer auf das Werkstück 21 präzise von oben wirkt, wenn der Preßstempel 5 in einer vertikalen Richtung bewegt wird, unabhängig von dem Durchmesser des Werkstücks.
Die Zeichnung illustriert die Ausbildung der Richtmaschine in Übereinstimmung mit der Erfindung in einer stark vereinfachten Darstellung. Es ist leicht verständlich, daß diese Maschine extensiv innerhalb des Rahmens der Erfindung modifiziert werden kann. So sind die Richtbasen 22 und der Richtstempel 17 in der Längsrichtung des Werkstücks 21 zweckmäßig bewegbar, ein zusätzlicher Antriebsmechanismus zum Drehen des Werkstücks kann zur Verfügung gestellt sein und die Zufuhrbewegung des Preßstempels 5 kann anders als mit den Nockenscheiben stattfinden.

Claims

Richtmaschine bzw. -vorrichtung bzw. Krümmungsrichtvorrichtung zum Richten eines Werkstücks, wobei die Vorrichtung bzw. Maschine umfaßt: eine Maschinenbasis (2), die erste und zweite, voneinander beabstandete, seitliche Oberflächen bzw. Flächen und eine obere Oberfläche bzw. Fläche (24), die sich dazwischen erstreckt, wenigstens zwei Werkstück-Haltefestlegungen bzw. -befestigungen (19), die an der oberen Oberfläche (24) der Maschinenbasis (2) festgelegt sind, aufweist, welche Werkstück-Haltefestlegungen (19) zum drehbaren Unterstützen des Werkstücks, wenigstens zwei Richtbasen (22) aufweist, die in einem Abstand voneinander auf der oberen Oberfläche (24) der Maschinenbasis angeordnet sind, wobei die Richtbasen (22) zwischen den Werkstück-Haltefestlegungen ausgerichtet sind; eine obere Maschinenplatte (3), umfassend eine obere Oberfläche bzw. Fläche (26), welche parallel zu der oberen Oberfläche (24) der Maschinenbasis (2) ist, wobei die obere Maschinenplatte (3) starr über der Maschinenbasis (2) durch vier vertikale Pfosten bzw. Ständer (4) abgestützt ist, die an den vier äußersten Ecken der oberen Maschinenplatte (3) positioniert sind; einen Preßstempel bzw. Schieber (5), der eine untere Oberfläche bzw. Fläche (27) aufweist, welche zu der oberen Oberfläche (24) der Maschinenbasis (2) gerichtet ist und parallel zu dieser ist, wobei der Preßstempel (5) gleitbar zwischen den vertikalen Pfosten bzw. Ständern (4) angeordnet ist; einen Richtstempel bzw. -werkzeug bzw. -aufsetzer (17), der sich von dem Preßstempel (5) zu der oberen Oberfläche (24) der Maschinenbasis (2) erstreckt; einen Antriebsmechanismus (10) zum reversiblen Anheben und Absenken des Preßstempels (5) in bezug auf die Maschinenbasis (2), wobei der Antriebsmechanismus (10) einen Vorsprung (8) umfaßt, der sich von jeder der ersten und zweiten, voneinander beabstandeten, seitlichen Oberflächen des Preßstempels (5) erstreckt; eine Welle (11), die mit der oberen Maschinenplatte (3) verbunden und von dieser drehbar abgestützt bzw. getragen ist; einen Motor (10), der direkt mit der Welle (11) zum Drehen der Welle (11) gekoppelt ist; eine erste Nockenscheibe (7), die an der Welle (11) benachbart bzw. angrenzend bzw. anliegend zu der ersten, seitlichen Oberfläche der oberen Maschinenplatte (3) festgelegt ist, eine zweite Nockenscheibe (7), die an der Welle (11) benachbart der zweiten, seitlichen Oberfläche der oberen Maschinenplatte (3) festgelegt ist; und Vorspannmittel (15), um die Vorsprünge (8) in pressenden Eingriff mit den Nockenscheiben (7) zu zwingen.
Maschine nach Anspruch 1, weiters umfassend ein Meßinstrument (23), das an der Maschinenbasis (2) zwischen den Richtbasen (22) positioniert ist, wobei das Meßinstrument (23) die Ablenkung bzw. Biegung des Werkstücks ermittelt.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Preßstempel (5) an die obere Maschinenplatte (3) gekoppelt ist und relativ zu der oberen Maschinenplatte (3) bewegbar ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vorspannmittel (15) zentral auf der oberen Oberfläche (26) der oberen Maschinenplatte (3) positioniert sind, wobei die Vorspannmittel (15) den Preßstempel (5) vertikal nach oben weg von der oberen Oberfläche (24) der Maschinenbasis (2) zwingen.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorspannmittel (15) eine Kompressionsfeder sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Preßstempel (5) durch lineare Führungen (6) geführt ist, wobei die linearen Führungen (6) an den vertikalen Pfosten bzw. Ständern (4) festgelegt sind, um in gleitenden Eingriff mit dem Preßstempel (5) zu gelangen.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich die untere Oberfläche (27) des Preßstempels (5) senkrecht zu seiner bzw. ihrer Bewegungsrichtung bewegt.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin der Bewegungsbereich des Preßstempels (5) einem Schwenkwinkel bzw. einem Winkel der Querbewegung der Nockenscheiben (7) entspricht, der mehr als 180° beträgt.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schwenkwinkel der Nockenscheiben (7) 270° ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Motor als ein Elektromotor ausgebildet ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Motor fest durch die obere Maschinenplatte (3) abgestützt bzw. getragen ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Antriebsmechanismus (10) eine Getriebeeinheit umfaßt, die den Motor direkt mit der Welle (11) koppelt.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Vorsprung (24) eine Walze ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Welle (11) drehbar auf bzw. an Lagern in der oberen Maschinenplatte (3) abgestützt bzw. getragen ist und die Nockenscheiben (7) fest mit der Welle (11) verbunden sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Drehachse (12) der Welle (11) horizontal parallel über einer Drehachse (18) des Werkstücks (21) positioniert ist und die Achsen in derselben vertikalen Ebene liegen.