EP0383111A2 - Antrieb für einen in einem Stöbel einer mechanischen Umformpresse verschieblich gelagerten, patrizenseitigen Auswerfer - Google Patents

Antrieb für einen in einem Stöbel einer mechanischen Umformpresse verschieblich gelagerten, patrizenseitigen Auswerfer Download PDF

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EP0383111A2
EP0383111A2 EP90102075A EP90102075A EP0383111A2 EP 0383111 A2 EP0383111 A2 EP 0383111A2 EP 90102075 A EP90102075 A EP 90102075A EP 90102075 A EP90102075 A EP 90102075A EP 0383111 A2 EP0383111 A2 EP 0383111A2
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control
drive
control cam
ejector
ram
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Günter Riedisser
Rainer Braun
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/08—Accessories for handling work or tools
    • B21J13/14—Ejecting devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18056—Rotary to or from reciprocating or oscillating
    • Y10T74/18176—Crank, pitman, lever, and slide

Definitions

  • the invention relates to a drive for a male-side ejector displaceably mounted in a tappet of a mechanical forming press with an angle lever pivotably mounted in the tappet, one leg of which acts on the end of the ejector facing away from the male part and the other leg of which is driven by a cycle Control curve acted on and is held in this system.
  • a pin-shaped ejector penetrating the male part see e.g. DE 28 27 561 A1
  • an ejector sleeve surrounding the patrix of existing ejectors for workpieces that are sleeve-shaped or have a central recess see e.g. DE 925 566 C3 to understand.
  • the other leg of the angle lever can be held in a non-positive or form-fitting manner on the control cam which drives it in cycles. This can be done, for example, by spring action or by designing the control cam on a constant-thickness cam, see e.g. DE 21 02 571 A1, or can be realized by trough-shaped design of the control curve with mutual limitation.
  • the drive of the cam is derived from the connecting rod used to drive the tappet, see e.g. DE 16 27 977 B2, DE 28 12 695 C3. Freely adjustable adjustability of the movement of the ejector in relation to the movement of the tappet cannot be achieved with such designs.
  • control cam mounted in the tappet is driven via a profile splined shaft connection which has to accommodate changes in length in the extent of the tappet stroke, see DE 21 35 405 B2.
  • Such a design is expensive and not very easy to maintain.
  • the object on which the invention is based is to enable the movement characteristics of the ejector to be freely set in the simplest possible embodiment of the drive with few components and low susceptibility to malfunction, while avoiding the disadvantages mentioned, with means that are descriptive the selected setting.
  • control cam is provided on a control slide which is displaceable in a guide fixed to the frame parallel to the direction of movement of the plunger and on which a control connecting rod engages in a bearing which eccentrically at the other end a shaft which also drives the plunger is mounted.
  • the shaft which also drives the plunger can be both the main drive shaft of the press, which carries an eccentricity for driving the plunger, and a shaft rotating in the drive gear train for the latter and rotating at the same speed.
  • the invention can be used both in forming presses with a vertical direction of action of the ram and in those with a horizontal direction of action of the ram.
  • the main drive shaft 2 which can be driven by a motor (not shown) via a gearwheel 3, is mounted in a frame 1 of the forming press.
  • the main drive shaft 2 has an eccentricity 4, on which a drive connecting rod 5 is mounted, which is articulated at the other end on a tappet 6 which is guided in the frame 1 so that it can move vertically.
  • the main drive shaft 2 is also provided with an eccentric crank 7, on which a control connecting rod 8 is mounted, which is articulated at the other end on a control slide 9 guided vertically displaceably on the frame 1.
  • a table-like clamping surface 10 for a die 11 clamped thereon is formed on the frame 1 in its lower part.
  • a male part 13 fastened to a plunger base 12 of the plunger 6 interacts with the female part 11.
  • a pin-shaped ejector 14 which penetrates it and can be acted upon by a drive (not shown) for the same.
  • a pin-shaped ejector 15 penetrating this is also movably guided.
  • a control pin 16 which is displaceably guided in the plunger 6 and on the end of which is remote from the ejector 15 a leg 17 of an angle lever 18 acts.
  • the angle lever 18 is pivotally mounted on a pin 19 in the plunger 6.
  • the other leg 20 of the angle lever 18 carries a rotatable roller 21 and is under the action of a pressure spring 22 which is supported on the tappet 6 at the other end and which holds the roller 21 in contact with a control cam 23.
  • the control cam 23 is partially formed on an exchangeable component 24 which is detachably fastened to the control slide 9.
  • a slide 25 is slidably and fixably mounted at an acute angle to the direction of movement of the control slide 9.
  • a surface on the slide 25 forms a further part of the control curve 23.
  • the displacement and locking of the slide 25 in the component 24 is carried out by a screw 26 which can be screwed into the slide 25 and rotatable in the component 24, but is non-displaceably mounted in the longitudinal direction and which is used for Actuate has a square 27.
  • the length of the control curve 23 and the angular position and the size of the eccentricities 4, (crank) 7 are dimensioned such that the roller 21 remains in contact with the control curve 23.

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Abstract

Bei einem Antrieb für einen in einem Stößel einer mechanischen Umformpresse verschieblich gelagerten, patrizenseitigen Auswerfer mit einem in dem Stößel schwenkbar gelagerten Winkelhebel, dessen einer Schenkel auf das von der Patrize abgewandte Ende des Auswerfers wirkt und dessen anderer Schenkel von einer taktweise angetriebenen Steuerkurve beaufschlagt und an dieser an Anlage gehalten ist, besteht die Aufgabe, eine freizügige Einstellbarkeit der Bewegungscharakteristik des Auswerfers mit möglichst einfachen Mitteln zu ermöglichen. Die Lösung besteht darin, daß die Steuerkurve (23) an einem Steuerschlitten (9) vorgesehen ist, der in einer gestellfesten Führung parallel zu der Bewegungsrichtung des Stößels (6) verschieblich ist, und an dem in einem Lager ein Steuerpleuel (8) angreift, der anderenends exzentrisch auf einer auch dem Antrieb des Stößels (6) dienenden Welle gelagert ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für einen in einem Stößel einer mechanischen Umformpresse verschieblich gelagerten, pa­trizenseitigen Auswerfer mit einem in dem Stößel schwenkbar gelager­ten Winkelhebel, dessen einer Schenkel auf das von der Patrize abge­wandte Ende des Auswerfers wirkt und dessen anderer Schenkel von ei­ner taktweise angetriebenen Steuerkurve beaufschlagt und an dieser in Anlage gehalten ist.
  • Hierbei ist unter einem patrizenseitigen Auswerfer wahlweise ein stiftförmiger, die Patrize durchdringender Auswerfer, siehe z.B. DE 28 27 561 A1, oder ein aus mindestens einem parallel zu der Patrize außerhalb derselben geführten Stift und gegf. einer die Patrize umge­benden Auswerferhülse bestehender Auswerfer für etwa hülsenförmige oder mit einer zentralen Ausnehmung versehene Werkstücke, siehe z.B. DE 925 566 C3, zu verstehen.
  • Im übrigen kann bei solchen Antrieben der andere Schenkel des Win­kelhebels an der diesen taktweise antreibenden Steuerkurve kraft- oder formschlüssig in Anlage gehalten sein. Dies kann beispielsweise durch Federwirkung oder mittels Ausbildung der Steuerkurve an einer Gleichdick-Kurvenscheibe, siehe z.B. DE 21 02 571 A1, oder durch rin­nenförmige Ausführung der Steuerkurve mit beiderseitiger Begrenzung verwirklicht sein.
  • Antriebe der eingangs genannten Art sind in zahlreichen Ausfüh­rungsformen bekannt.
  • Manche dieser bekannten Antriebe weisen vielgliedrige Übertra­gungsgetriebe im Antrieb der Steuerkurve und/oder der Bewegungsüber­tragung auf den Winkelhebel auf, siehe z.B. DE 24 50 631 B2, DE 28 27 561 A1, DE 17 50 033 B2. Die Vielteiligkeit dieser Ausführungen verur­sacht hohe Herstellungs- und Wartungskosten.
  • Bei anderen bekannten Antrieben ist der Antrieb der Steuerkurve von dem dem Antrieb des Stößels dienenden Pleuel abgeleitet, siehe z.B. DE 16 27 977 B2, DE 28 12 695 C3. Eine freizügige Einstellbar­keit der Bewegung des Auswerfers in Bezug auf die Bewegung des Stößels ist mit solchen Ausführungen nicht realisierbar.
  • Bei einem weiteren bekannten Antrieb erfolgt der Antrieb der im Stößel gelagerten Steuerkurve über eine Profilkeilwellenverbindung, die Längenänderungen im Ausmaß des Stößelhubes taktweise aufnehmen muß, siehe DE 21 35 405 B2. Eine solche Ausführung ist kostspielig und wenig wartungsfreundlich.
  • Schließlich ist bei einem anderen bekannten Antrieb nur eine ange­triebene Bewegung der Steuerkurve in Querrichtung zur Bewegungsrich­tung des Stößels vorgesehen, so daß keine freizügige Einstellbarkeit der Bewegung des Auswerfers im Verhältnis zur Bewegung des Stößels er­zielbar ist, siehe DE 34 37 282 A1.
  • Von dem genannten Stand der Technik ausgehend besteht die der Er­findung zugrundeliegende Aufgabe darin, unter Vermeidung der angeführ­ten Nachteile eine freizügige Einstellbarkeit der Bewegungscharakte­ristik des Auswerfers in möglichst einfacher Ausführung des Antriebes mit wenig Bauteilen und geringer Störanfälligkeit zu ermöglichen, und zwar mit Mitteln, die eine Anschaulichkeit der gewählten Einstellung ergeben.
  • Diese Aufgabe ist bei einem Antrieb der eingangs genannten Art da­durch gelöst, daß die Steuerkurve an einem Steuerschlitten vorgesehen ist, der in einer gestellfesten Führung parallel zu der Bewegungsrich­tung des Stößels verschieblich ist, und an dem in einem Lager ein Steuerpleuel angreift, der anderenends exzentrisch auf einer auch dem Antrieb des Stößels dienenden Welle gelagert ist. Die auch dem An­trieb des Stößels dienende Welle kann hierbei sowohl die eine Exzen­trizität für den Antrieb des Stößels tragende Hauptantriebswelle der Presse als auch eine im Antriebsgetriebezug für letztere vorgeschal­tete, mit gleicher Drehzahl umlaufende Welle sein.
  • Mit den genannten Merkmalen ist die angeführte Aufgabe gelöst, wo­mit sich die angestrebten Vorteile ergeben. Außerdem werden damit die vorteilhaften weiteren Ausgestaltungen ermöglicht, die Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 7 sind. Hierbei hat die raumsparende Bauweise des Antriebes besondere Bedeutung bei dessen Mehrfach-Anwendung bei einer Mehrstufen-Umformpresse.
  • Die Erfindung ist sowohl bei Umformpressen mit vertikaler Wir­kungsrichtung des Stößels als auch bei solchen mit horizontaler Wir­kungsrichtung des Stößels anwendbar.
  • Bei einer Mehrstufen-Umformpresse ist allerdings bereits ein An­trieb für die matrizenseitigen Auswerfer bekannt, siehe DE 10 59 268 C3, bei dem ein Steuerschlitten in einer gestellfesten Führung paral­lel zu der Bewegungsrichtung des Stößels verschieblich und von einem auf der Hauptantriebswelle der Presse gelagerten Exzenter mittels ei­nes Steuerpleuels angetrieben ist. Dort sind in dem für den Antrieb der Auswerfer in allen Matrizen dienenden, gemeinsamen Steuerschlit­ten auswechselbare Steuerkurven für den Antrieb jedes Auswerfers über gestellfest gelagerte Winkelhebel vorgesehen. Hierbei handelt es sich jedoch um matrizenseitige Auswerfer, für deren Antrieb eine Übertra­gung von Bewegungen auf in dem Stößel gelagerte Winkelhebel nicht er­forderlich ist.
  • In der Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs­gemäßen Antriebes an einer einstufigen Umformpresse dargestellt, und zwar zeigt
    • Fig. 1 einen lotrechten Mittelschnit durch die Umformpresse in der deren Hauptantriebswelle enthaltenden Ebene,
    • Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,
    • Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1.
  • In einem Gestell 1 der Umformpresse ist deren Hauptantriebswelle 2 gelagert, die von einem - nicht dargestellten - Motor über ein Zahn­rad 3 antreibbar ist. Die Hauptantriebswelle 2 weist eine Exzentrizi­tät 4 auf, auf der ein Antriebspleuel 5 gelagert ist, der anderenends an einem Stößel 6 angelenkt ist, der in dem Gestell 1 lotrecht beweg­lich geführt ist. Die Hauptantriebswelle 2 ist ferner mit einer exzen­trischen Kurbel 7 versehen, auf der ein Steuerpleuel 8 gelagert ist, der anderenends an einem an dem Gestell 1 lotrecht verschieblich ge­führten Steuerschlitten 9 angelenkt ist.
  • An dem Gestell 1 ist in dessen unterem Teil eine tischartige Auf­spannfläche 10 für eine darauf aufgespannte Matrize 11 ausgebildet. Mit der Matrize 11 wirkt eine an einer Stößelsohle 12 des Stößels 6 befestigte Patrize 13 zusammen. In der Matrize 11 ist ein diese durch­dringender, stiftförmiger Auswerfer 14 vorgesehen, der von einem - nicht dargestellten - Antrieb für denselben beaufschlagbar ist. In der Patrize 13 ist ebenfalls ein diese durchdringender, stiftförmiger Auswerfer 15 beweglich geführt.
  • Auf dem von der Gravur der Patrize 13 abgewandten Ende des Auswer­fers 15 liegt ein in dem Stößel 6 verschieblich geführter Steuerstift 16 an, auf dessen von dem Auswerfer 15 abgewandtes Ende ein Schenkel 17 eines Winkelhebels 18 wirkt. Der Winkelhebel 18 ist auf einem Bol­zen 19 in dem Stößel 6 schwenkbar gelagert. Der andere Schenkel 20 des Winkelhebels 18 trägt eine drehbare Rolle 21 und steht unter der Wirkung einer anderenends an dem Stößel 6 abgestützten Druckfeder 22, die die Rolle 21 in Anlage an einer Steuerkurve 23 hält.
  • Die Steuerkurve 23 ist teilweise an einem austauschbaren Bauteil 24 gebildet, das an dem Steuerschlitten 9 lösbar befestigt ist. In dem Bauteil 24 ist ein Schieber 25 unter einem spitzen Winkel zu der Bewegungsrichtung des Steuerschlittens 9 verschieblich und feststell­bar gelagert. Eine Fläche an dem Schieber 25 bildet einen weiteren Teil der Steuerkurve 23. Das Verschieben und Feststellen des Schie­bers 25 in dem Bauteil 24 erfolgt durch eine in den Schieber 25 ein­schraubbare und in dem Bauteil 24 drehbar, aber in Längsrichtung un­verschiebbar gelagerte Schraube 26, die zum Betätigen einen Vierkant 27 aufweist.
  • Die Länge der Steuerkurve 23 sowie die Winkellage und die Größe der Exzentrizitäten 4, (Kurbel) 7 sind derart bemessen, daß die Rolle 21 ständig in Anlage an der Steuerkurve 23 bleibt. Durch Wahl der Form und Verstellung der Steuerkurve 23 kann sowohl die Lage des Hu­bes des Auswerfers 15 im Verhältnis zu dem Hub des Stößels 6 als auch die Größe des Hubes des Auswerfers 15 verändert werden. Das Verstel­len des Schiebers 25 allein bewirkt nur eine Veränderung der Größe des Hubes des Auswerfers 15; in ganz zurückgezogener Stellung des Schiebers 25 ist der Hub des Auswerfers 15 ein Minimum.

Claims (7)

1. Antrieb für einen in einem Stößel einer mechanischen Umform­presse verschieblich gelagerten, patrizenseitigen Auswerfer mit einem in dem Stößel schwenkbar gelagerten Winkelhebel, dessen einer Schen­kel auf das von der Patrize abgewandte Ende des Auswerfers wirkt und dessen anderer Schenkel von einer taktweise angetriebenen Steuerkurve beaufschlagt und an dieser in Anlage gehalten ist, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Steuerkurve (23) an einem Steuerschlitten (9) vorgesehen ist, der in einer gestellfesten Führung parallel zu der Be­wegungsrichtung des Stößels (6) verschieblich ist, und an dem in ei­nem Lager ein Steuerpleuel (8) angreift, der anderenends exzentrisch auf einer auch dem Antrieb des Stößels (6) dienenden Welle gelagert ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve (23) als austauschbares Bauteil (24) an dem Steuer­schlitten (9) befestigt ist.
3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve (23) verstellbar an dem Steuerschlitten (24) gelagert ist.
4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellbarkeit der Steuerkurve durch eine winkelig zu der ge­stellfesten Führung angeordnete Geradführung an dem Steuerschlitten und lösbare Feststellmittel verwirklicht ist.
5. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellbarkeit der Steuerkurve durch ein Lenkerparallelogramm an dem Steuerschlitten und lösbare Feststellmittel verwirklicht ist.
6. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellbarkeit der Steuerkurve durch eine Paarung zweier aneinan­der anliegender Keilflächen, deren eine an dem die Steuerkurve auf­weisenden Bauteil und deren andere an dem Steuerschlitten vorgesehen ist, und lösbare Feststellmittel verwirklicht ist.
7. Mehrfach-Anwendung eines Antriebes nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 bei einer Mehrstufen-Umformpresse, dadurch ge­kennzeichnet, daß in einer der Stufenzahl gleichen Anzahl Winkel­hebel auf einer gemeinsamen Achse gelagert und Steuerkurven an einem gemeinsamen Steuerschlitten vorgesehen sind.
EP90102075A 1989-02-14 1990-02-02 Antrieb für einen in einem Stöbel einer mechanischen Umformpresse verschieblich gelagerten, patrizenseitigen Auswerfer Expired - Lifetime EP0383111B1 (de)

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