EP1035965B1

EP1035965B1 - Keiltrieb

Info

Publication number: EP1035965B1
Application number: EP98945183A
Authority: EP
Inventors: Harald Weigelt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-03
Filing date: 1998-08-08
Publication date: 2003-03-05
Anticipated expiration: 2018-08-08
Also published as: DE19753549C2; DE19753549A1; WO1999028117A1; EP1035965A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Keiltrieb zur Umlenkung einer vertikalen Preßkraft mit einem Treiber (1), einem Schieber (2) und einer Schieberaufnahme (3), der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Treiber (1) eine Prismenführung (13) besitzt, der Verfahrweg Y des Schiebers (2) auf dem Treiber (1) kleiner ist als der Verfahrweg X des Schiebers (2) auf der Schieberaufnahme (3) und wobei der Winkel α zwischen Y und X 45 bis 70° beträgt.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Keiltrieb zur Umlenkung einer vertikalen Preßkraft mit einem Treiber 1, einem Schieber 2 und einer Schieberaufnahme 3.

Keiltriebe werden bei der Metallbearbeitung zur Umlenkung einer vertikalen Preßkraft in eine hierzu beliebige andere Richtung eingesetzt.

Die Metallbearbeitung von Karosserieteilen und anderen Teilen erfolgt heute in industriellen Durchlaufverfahren. Dies bedeutet, daß diese Metallteile in einem kontinuierlichen Arbeitsablauf hergestellt, geformt, gestanzt und bearbeitet werden. Hierbei werden häufig eine Vielzahl von verschiedenen Pressen eingesetzt. In diese Pressen kommen speziell für diese Karosserieteile angefertigte Werkzeuge, in denen die Keiltriebe eingebaut sind, zum Einsatz. Die Keiltriebe in den Werkzeugen benötigt man, um eine Bearbeitung der Karosserieteile an beliebigen Punkten des Metallteils zu ermöglichen. Bei dieser Bearbeitung wirken dauerhaft erhebliche Kräfte auf die eingesetzten Keiltriebe ein. Übliche Pressen arbeiten mit Preßdrücken von 100 t bis über 2000 t. Bei einem kontinuierlichen Bearbeitungsprozeß lasten diese Kräfte dauerhaft auf den eingesetzten Keiltrieben. Die Keiltriebe müssen daher für einen derartigen Einsatz so konstruiert sein, daß sie derartige Kräfte über möglichst lange Standzeiten ohne Verschleißerscheinungen aushalten können und weiterhin eine reproduzierbare, paßgenaue Bearbeitung der Metallteile ermöglichen.

Aus dem Stand der Technik sind Keiltriebe bekannt.

So beschreibt beispielsweise die DE 26 40 318 A1 einen Keiltrieb zur Umleitung einer vertikalen Preßkraft in eine für den Umformvorgang hierzu winklig wirkende Kraft. Dieser Keiltrieb besteht aus einem Treibkeil, auf den eine vertikale Kraft einer entsprechenden Arbeitspresse wirkt und einem Schieberkeil, der die Kraft in die Horizontale überträgt. Der Treiberkeil und der Schieberkeil laufen entweder über einen abgerundeten zusammenwirkenden Bereich oder in einer weiteren Ausführungsform über eine Rolle.

Üblicherweise bestehen oben hängende Keiltriebe, die in der Karosserieindustrie verwendet werden, aus einem Treiber, einem Schieber und einer Schieberaufnahme (siehe z.B. US-A-5 101 705). Auf die Oberseite der Schieberaufnahme wirkt eine senkrechte Kraft, die die Schieberaufnahme nach unten drückt. Der Treiber ist im Werkzeug fest verankert, so daß beim Druck auf die Schieberaufnahme der in der Schieberaufnahme verankerte Schieber in eine beliebige Richtung außerhalb der senkrechten Arbeitsrichtung gedrückt wird.

Häufig werden oben hängende Keiltriebe eingesetzt. Bei dieser Bauart hängt der Schieber in seiner Führung beweglich in der Schieberaufnahme. Der Treiber sitzt starr im Unterteil und gibt die Arbeitsrichtung des Schiebers vor. Beim Abwärtshub der Presse setzt der ausgefederte Schieber auf den Treiber auf und wird von der weiter nach unten gepreßten Schieberaufnahme über die Treiberfläche in Arbeitsrichtung geschoben.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Keiltriebe weisen jedoch erhebliche Nachteile auf, so daß die eingesetzten Schieber des Standes der Technik häufig nur kurze Standzeiten besitzen und aufgrund ihres konstruktiven Aufbaus hohem Verschleiß ausgesetzt sind. Sie müssen daher häufig bereits nach kurzen Laufzeiten ausgetauscht werden, weil sie Verschleißerscheinungen zeigen, so daß eine exakte Umlenkung der vertikalen Preßkräfte nicht mehr möglich ist, was bei der Metallbearbeitung zu nicht akzeptablen Toleranzen führt.

Ein Nachteil derartiger Schieber ist beispielsweise, daß die Laufgenauigkeit der Schieber nur von der Führung des Schiebers in der Schieberaufnahme gewährleistet wird. Der Schieber besitzt gegenüber dem Treiber keinerlei Führung und liegt lediglich auf der flachen Oberfläche des Treibers auf, ohne daß hier eine Führung vorhanden ist. Dies hat zur Folge, daß eine sehr genaue Passung eingestellt werden muß, die nur mit großem technischen Aufwand herstellbar ist und daher sehr kostenintensiv ist. Weiterhin werden die auf die Schieberaufnahme ausgeübten Kräfte in gerichteter Weise nur von der Führung an der Schieberaufnahme aufgenommen, jedoch über den Treiber ungerichtet weitergegeben. Dies führt zu einem vorschnellen Verschleiß derartiger Keiltriebe.

Ein weiterer Nachteil der Keiltriebe des Standes der Technik ist es, daß die Führungen des Schiebers in der Schieberaufnahme häufig zu kurz gehalten werden, was dazu führt, daß trotz extrem genauer Toleranzen keine guten Laufeigenschaften des Schiebers realisiert werden. Weiterhin wird die Laufgenauigkeit des Schiebers durch zu schnellen Verschleiß verringert, da die gesamte Kraft auf relativ kurze Führungen gerichtet ist.

Ein weiterer Nachteil ist, daß das Verhalten der Treiberwinkel, also der Winkel zwischen der Gleitfläche des Schiebers auf dem Treiber und der Gleitfläche des Schiebers auf der Schieberaufnahme so ausgelegt ist, daß die Schieberaufnahme den Schieber beschleunigt. Hieraus resultiert eine häufige Überbeanspruchung der Gleitelemente und somit ein erhöhter Verschleiß.

Ein weiterer Nachteil ist, daß die Gleitplatten, auf dem sich Schieber und Treiber bzw. Schieberaufnahme und Schieber bewegen, nicht ideal übereinander angeordnet sind. Dies erhöht wiederum den Verschleiß durch eine ungünstige Kräfteentwicklung auf den Gleitplatten und vergrößert weiterhin den Effekt von kleinen Toleranzungenauigkeiten, die in einer derartigen Anordnung zu erheblich größeren Lageungenauigkeiten der Stanzeinheit führen.

Als weiterer Nachteil ist zu benennen, daß die Rückzugskräfte in herkömmlichen Schiebern häufig zu klein bemessen sind. Dies führt dazu, daß, falls es durch Verschleiß zu einer Gleitveränderung im Schieber kommt, die Feder den Schieber nicht mehr zurückschieben kann.

Weiterhin werden häufig die Zwangsrückholer zu klein ausgelegt. Durch zu geringe Rückzugskräfte kann es vorkommen, daß der Schieber klemmt. Dies kann beispielsweise auch auftreten, wenn die Feder, die den Schieber zurückschieben soll, bricht oder aufgrund von Verschleißerscheinungen eine geringere Federkraft ausübt. Um in einem solchen Fall zu vermeiden, daß die Stanzeinheiten abreißen, muß der Zwangsrückholer den Schieber wieder zurückziehen. Falls der Zwangsrückholer jedoch zu schwach ist, reißt er ab. Dadurch wird auch die Stanzeinheit beschädigt, weil der Schieber nur in seiner vorgefahrenen Lage verweilt und nicht mehr zurückgeschoben werden kann. Dieser Bruch setzt nicht nur die gesamte Schieberfunktion außer Kraft, sondern setzt eine komplette Neujustierung der gesamten neuen Stanzeinheiten voraus und kann somit zu erheblichen Schädigungen des Werkzeugs führen.

Ein weiterer Nachteil ist, daß die Schieberanschläge häufig zu klein oder ungünstig angeordnet sind. Ein zu kleiner Schieberanschlag kann durch einen dauerhaften Einsatz im Werkzeug abgerissen werden. Dies bedeutet, daß der Schieber aus seiner Führung in der Schieberaufnahme rutscht und einfach auf den Treiber fällt. Die Schieberaufnahme würde dann bei einem erneuten Abwärtshub auf diesen unkontrolliert im Werkzeug liegenden Fremdkörper auffahren und erhebliche Schäden am Werkzeug verursachen. Ein ungünstig angebrachter Anschlag führt weiterhin auch zu einem erhöhten Aufwand beim Ein- und Ausbau, weil die entsprechenden Schrauben zum Einund Ausbau häufig nur durch Spezialwerkzeuge zugänglich sind.

Somit war es die technische Aufgabe der Erfindung, einen Keiltrieb zur Verfügung zu stellen, der die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist und in einem kontinuierlich industriellen Herstellungsverfahren herstellbar ist bei möglichst langen Standzeiten und kostengünstigem Einsatz.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Keiltrieb, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Treiber 1 eine Prismenführung 13 besitzt, daß der Verfahrweg Y des Schiebers 2 auf dem Treiber 1 kleiner ist als der Verfahrweg X des Schiebers 2 auf der Schieberaufnahme 3 und wobei der Winkel α zwischen Y und X 45 bis 70° beträgt.

Mit diesen Maßnahmen werden die oben angegebenen Nachteile des Standes der Technik überwunden. Der Einsatz einer Prismenführung 13 erhöht erheblich die Laufgenauigkeit des Schiebers beim Arbeitstakt, da nicht nur eine Führung des Schiebers in der Schieberaufnahme 3, sondern auch im Treiber 1 erfolgt. Hierdurch wird einerseits der Verschleiß der Schieberführung in der Schieberaufnahme 3 verringert und andererseits die Genauigkeit des Schieberlaufes vergrößert.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Prismenführung 13 so gestaltet, daß das Prisma eine nach außen hin abfallende Schräge aufweist. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß Störkörper, wie Schrauben, Metallteile und dergleichen, die sich während der Produktion lösen könnten und auf den Treiber 1 herabfallen, nicht auf der Gleitfläche zwischen Treiber und Schieber liegenbleiben können, sondern von dieser herabrutschen. Damit ist ein störungsfreier Lauf des Schiebers auf dem Treiber 1 gewährleistet.

Mit der weiteren Maßnahme, nämlich daß der Verfahrweg Y des Schiebers 2 auf dem Treiber 1 kleiner ist als der Verfahrweg X des Schiebers 2 auf der Schieberaufnahme 3 wird erreicht, daß die Führungsflächen sich von der Senkrechten aus gesehen zwischen Schieberaufnahme/Schieber und Schieber/Treiber fast vollständig überdecken, was eine ideale Druckaufnahme von der Presse gewährleistet. Weiterhin werden die Führungen der Schieberaufnahme 3 zur Anschraubfläche so weit nach hinten heruntergezogen, daß sie diese fast ganz abdecken, was ein ideales Druckumlenken auf die Anschraubflächen bedeutet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verhältnis von Verfahrweg Y zu Verfahrweg X mindestens 1:1,5. Die längeren Gleitflächen sind somit zwischen Schieber und Schieberaufnahme angebracht, um dort für den Schieberrückzug genügend Auflage zur Verfügung zu stellen. Der für eine ideale Kräfteumlenkung erforderliche größere Hub ermöglicht eine exaktere Führung des Schiebers in der Schieberaufnahme. Die kürzeren Gleitflächen sind zwischen Treiber und Schieber angebracht, um so eine ideale und genaue Umlenkung der Kräfte zu erzielen.

Der Winkel α zwischen Verfahrweg Y und Verfahrweg X beträgt 45 bis 70°, in besonders bevorzugter Weise 55 bis 60°. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß die Schieberaufnahme 3 den Schieber 2 beim Arbeitshub nicht beschleunigt, d.h. daß der Arbeitsweg nicht länger sein darf als der zum Treiben des Schiebers benötigte Hub der Presse. Dieses Verhältnis ist mitentscheidend für die Standzeit und Kraftentfaltung des Schiebers 2. Da der Verfahrweg zwischen Schieberaufnahme und Schieber bevorzugt mindestens 1,5 mal länger sind als der Verfahrweg zwischen Treiber und Schieber, sind diese somit auch in der Lage, einen größeren Hub zu realisieren, der unbedingt erforderlich ist, um das obengenannte Verhältnis der Verfahrwege zueinander zu erreichen. Der Schieber läuft damit ohne Beschleunigung langsamer und damit materialschonender.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Zwangsrückholklammer 16 beidseitig mittels einer Schulter 15 in eine Nut im Schieber 2 eingefaßt. Durch das beidseitige Einfassen in einer Nut im Schieber erhöht sich die Stabilität des Zwangsrückzuges in Laufrichtung erheblich. Dieser kann damit in seinen Dimensionen verkleinert werden, ohne daß er seine Funktion verliert oder Bruchgefahr besteht. Darüber hinaus wird der Zwangsrückzug im Schieber abgeschultert, so daß seine Zugkräfte nicht auf die Befestigungsschrauben wirken können. Durch das seitliche Einfassen des Zwangsrückholers ist die Montage besonders einfach und kein Justieren erforderlich. Die Lage des Zwangsrückholers ist so bestimmt, daß der Schieber erst komplett zurückfahren muß, um mit seiner Klammer aus dem Treiber fahren zu können. Das Anbringen der Zwangsrückholklammer 16 ermöglicht es, nur zwei Nuten in den Treiber 1 fräsen zu müssen. Dies verringert ebenfalls die Kosten der Herstellung des erfindungsgemäßen Keiltriebs.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden für die Führung des Schiebers in der Schieberaufnahme Winkelleisten 10 eingesetzt. Diese bestehen in bevorzugter Ausführungsform aus Bronze und verfügen über in der Winkelleiste angebrachte Gleitelemente aus Graphit. Derartige Teile sind handelsüblich erhältliche Teile, die wartungsfrei sind und damit eine kostengünstige Fertigung ermöglichen. Weiterhin ist ein leichtes Einhalten der Toleranzen gewährleistet, die zum genauen Lauf des Schiebers 2 benötigt werden.

In bevorzugter Ausführungsform weist die Schieberaufnahme 3 Schultern auf, an denen die Winkelleisten 10 eingeschultert angeordnet sind. Das Einschultern der Winkelleisten in der Schieberaufnahme ermöglicht es, das Gleitspiel ohne das Ausrichten nur über die Fertigungstoleranzen zu gewährleisten. Dies führt ebenfalls zu einer Kosteneinsparung bei der Herstellung und Montage des erfindungsgemäßen Keiltriebs.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in der Schieberaufnahme 3 eine Feder 9 angeordnet, durch die die Halteschraube 6 geführt wird. Die Schraube sichert den Schieber 2 gegen das Herausfallen. Die Stahlfeder dient zur Rückholung des Schiebers 2 nach dem Arbeitsvorgang. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Federkraft der Feder 9 so bemessen, daß sie mindestens das 5-fache des Schiebergewichtes des Schiebers 2 beträgt. Dies ist erforderlich, damit die Rückzugskraft immer so groß ist, daß der Schieber vollständig zurückgefahren wird bevor er vom Treiber 1 abhebt. Diese Rückholkräfte müssen so hoch sein, damit der Zwangsrückzug nur beim Bruch der Feder zum Einsatz kommen muß. Der Zwangsrückholer ist daher lediglich eine Notsicherung, der gewährleisten soll, daß selbst beim Ausfall der Rückzugskräfte der Feder 9 keine Beschädigung der aufgeschraubten Stanzelemente zu befürchten ist.

Weiterhin ermöglicht der Einsatz einer Halteschraube 6, die automatisch über den Schieber die Feder vorspannt, den Schieber sehr einfach ein- und auszubauen. Dies erspart Kosten insbesondere in der Einarbeitungsphase des Schiebers und beim Wechseln des Schiebers im Werkzeugbau.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Halteschraube 6 an ihrer Spitze mit einem auf Maß gedrehten Ansatz 20 versehen, der es ermöglicht, die Halteschraube 6 in dem Gewindesackloch 21 der Schieberaufnahme 3 auf Block zu schrauben. Dadurch entfällt jegliches aufwendiges Hubeinstellen und ermöglicht es, eine Wiederholgenauigkeit des Schieberhubes unter Ausschluß von Montagefehlern zu realisieren. Weiterhin ist dieses Verfahren erheblich kostengünstiger als die bisher üblichen Hubeinstellungsverfahren.

Die Halteschraube 6 ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform am Schraubenkopf mit einer Metallscheibe 7 und einer Dämpfungsscheibe 8 ausgestattet. Die Dämpfungsscheibe besteht bevorzugt aus einem Dämpfungsmaterial wie einem thermoplastischen Kunststoff oder Gummi und dämpft den zurückfahrenden Schieber beim Aufwärtshub der Presse, so daß ein hartes Aufschlagen gegen die Halteschraube vermieden wird. Auch dies trägt zu einer längeren Haltbarkeit des erfindungsgemäßen Keiltriebs bei.

Die Dimension der Halteschraube ist bevorzugt so groß bemessen, daß sie mindestens das 100-fache des Schiebergewichtes beträgt. Damit soll ausgeschlossen werden, daß das Halteelement während des Einsatzes jemals abreißt und somit zum Bruch des Schiebers 2 führt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist im unteren Teil des Treibers 1 und im oberen Teil der Schieberaufnahme 3 eine Keilnut 22 angeordnet, die es ermöglicht, den Schieber immer genau im Werkzeug auszurichten. Die genaue Einarbeitung und Justierung des Keiltriebs wird daher im Werkzeug minimiert.

Es ist weiterhin bevorzugt, daß am Treiber 1 und an der Schieberaufnahme 3 jeweils mindestens ein Absatz 23 angeordnet ist, der nach dem Ausrichten des Schiebers 2 im Werkzeug als Anschlagfläche für einen Keil, der quer zur Arbeitsrichtung verläuft, dient. Hiermit werden eventuelle Schubkräfte abgefangen.

Der konstruktive Aufbau des erfindungsgemäßen Keiltriebs ermöglicht es, die Verschraubung aller Teile des Keiltriebs so festzulegen, daß alle Schrauben ohne Demontage irgendwelcher Teile von oben bzw. unten erreichbar sind. Somit kann der Einsatz des erfindungsgemäßen Keiltriebs auch in stark beengten Platzverhältnissen in Werkzeugen realisiert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auf der Prismenfläche der Prismenführung 13 des Schiebers 2 eine Gleitplatte 12 angeordnet. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auf dem Verfahrweg der Schieberaufnahme 3 eine Flachleiste 11 angeordnet. In bevorzugter Ausführungsform bestehen die Winkelleiste 10, die Flachleiste 11 und die Gleitplatte 12 aus Bronze, wobei hierauf in bevorzugter Weise Gleitelemente aus Graphit angeordnet sind. Durch den Einsatz derartiger wartungsfreier Gleitelemente wird ein reibungsärmeres Laufen des Schiebers in der Schieberaufnahme 3 und im Treiber 1 erzielt.

Es ist weiterhin besonders bevorzugt, für die Schieberrückholung eine Gasdruckfeder einzusetzen. Dies hat den Vorteil, daß so eine größere Rückholkraft bei gleicher Baugröße realisiert werden kann und weiterhin ist die Standzeit einer Gasdruckfeder höher als die der üblicherweise verwendeten Stahlfedern.

Die nachfolgenden Figuren sollen die Erfindung näher erläutern.

Fig. 1: zeigt einen Querschnitt auf Mitte des erfindungsgemäßen Keiltriebs entlang der Achse X in Figur 2 oder 3.
Fig. 2: zeigt eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Keiltriebs in Achse X in Figur 1.
Fig. 3: zeigt eine Ansicht des erfindungsgemäßen Keiltriebs von hinten entlang der Achse Z in Figur 1.
Fig. 4: zeigt eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Keiltriebs.
Fig. 5: zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Keiltriebs.
Fig. 6: zeigt eine Rückansicht des erfindungsgemäßen Keiltriebs.
Fig. 7: zeigt eine Skizze, in der die Verfahrwege Y des Schiebers 2 auf der Schieberaufnahme 3 und die Verfahrwege X des Schiebers 2 auf dem Treiber 1 angegeben sind sowie auch der Winkel des Treibers 1 zur Schieberaufnahme 3.
Fig. 8: zeigt einen Querschnitt auf Mitte des erfindungsgemäßen Keiltriebs, wobei die Schieberrückholung über eine Gasdruckfeder 26 erfolgt.
Fig. 9: zeigt eine Ansicht des erfindungsgemäßen Keiltriebs gemäß Figur 8 entlang der Achse Z in Figur 8.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Keiltriebs entlang der Achse X gemäß Figur 2 oder 3. Die auf die Schieberaufnahme 3 wirkende Kraft einer entsprechenden Presse ist mit einem Pfeil angedeutet. Beim Einwirken der Kraft bewegt sich die Schieberaufnahme in Richtung der Z-Achse nach unten bis der durch die Feder 9 zurückgeschobene Schieber 2 auf den Treiber 1 aufsetzt. Bei einem weiteren Abwärtshub der Presse wird nun über die beiden Treibflächen in X und Y Achse der Schieber in Y Achse vorgeschoben. Dabei wird die Feder 9 zusammengedrückt, um den Schieber bei dem darauffolgenden Aufwärtshub der Presse erst wieder zurück zu schieben, bevor er vom Treiber 1 abhebt. Die Ziffer 6 bezeichnet die Halteschraube mit der der Schieber 2 an der Schieberaufnahme 3 fixiert ist, so daß er nicht herausfallen kann. Die Ziffer 7 zeigt die Stahlscheibe, Ziffer 8 die Dämpfungsscheibe, mit der erreicht wird, daß beim Entspannen des Keiltriebes der auf den Kopf der Halteschraube wirkende Schlag vermindert wird. Die Ziffer 9 zeigt die Feder, die eine Rückführung des Schiebers 2 nach dem Stanzvorgang ermöglicht. Die Ziffer 14 zeigt die beidseitige Einfassung der Zwangsrückholklammer 16 im Schieber 2. Die Ziffer 15 bezeichnet die Schulter im Schieber, mit der erreicht wird, daß die Zugkräfte des Schiebers nicht auf die Befestigungsschrauben wirken. Die Ziffer 17 bezeichnet die Anschraubfläche, auf der beispielsweise Lochstanzeinheiten oder andere Werkzeuge zur Metallbearbeitung befestigt werden. Die Ziffer 19 bezeichnet die Gleitflächen der Schieberaufnahme 3, die bevorzugt aus Bronze bestehen und mit Gleitelementen aus Graphit versehen sind. Diese gewähren ein wartungsfreies und reibungsvermindertes Gleiten des Schiebers auf der Schieberaufnahme 3. Die Ziffer 20 bezeichnet den Ansatz für die Halteschraube 6. Die Ziffer 21 bezeichnet das Gewindesackloch für die Schieberaufnahme 3. Die Ziffer 22 bezeichnet eine Keilnut im oberen Teil der Schieberaufnahme 3 und im unteren Teil des Treibers 1 zur genaueren Justierung im Werkzeug. Die Ziffer 23 bezeichnet einen Absatz im Treiber 1 und in der Schieberaufnahme 3, der nach dem Ausrichten des Schiebers 2 im Werkzeug als Anschlagfläche für einen Keil, der quer zur Arbeitsrichtung verläuft, dient.

Die Figur 2 zeigt eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Keiltriebs entlang der Achse Y in Figur 1. Die Ziffer 12 bezeichnet die Gleitplatten, die an dem Schieber 2 befestigt sind und auf den Treiber 1 beim Umlenken der Kraft aufsetzen. Diese Gleitplatten bestehen in bevorzugter Weise aus Bronze und weisen weiterhin Gleitelemente aus Graphit aus. Die Ziffer 13 bezeichnet die Prismenführung, die eine nach außen hin abfallende Schräge aufweist. Hierdurch wird gewährleistet, daß Metallteile, Schrauben oder Späne, die bei der Metallbearbeitung entstehen und auf die Gleitfläche des Treibers 1 treffen, dort nicht liegenbleiben, sondern seitlich herabfallen und damit die Funktion des erfindungsgemäßen Keiltriebs nicht stören. Die Ziffer 4 bezeichnet die Klammer 1, die Ziffer 5 die Klammer 2. Diese dienen zur Sicherung der Zwangsrückholung 16 im Falle des Bruches der Feder 9, um eine Rückholung des Schiebers bei Federbruch zu gewähren und ein Herausreißen der aufgeschraubten Stanzelemente zu vermeiden. Die Ziffer 23 bezeichnet den vorstehend bereits erwähnten Absatz am Treiber 1, die Ziffer 22 bezeichnet die Keilnut im unteren Teil des Treibers 1.

Figur 3 zeigt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Keiltriebes entlang der Achse Z in Figur 1. Die Ziffer 6 bezeichnet die Halteschraube, mit der der Schieber 2 in der Schieberaufnahme 3 gesichert ist. Ziffer 9 beschreibt die oben erwähnte Feder und die Ziffern 10 und 11 die Winkelleiste bzw. die Flachleiste auf die der Schieber 2 sich gegenüber der Schieberaufnahme 3 bewegt. Wie vorstehend bereits erwähnt, bestehen sowohl die Winkelleiste als auch die Flachleiste in bevorzugter Ausführungsform aus Bronze. Diese Leisten enthalten weiterhin bevorzugt Gleitelemente aus Graphit, um ein besseres Gleiten zu ermöglichen. Die Ziffer 18 bezeichnet die Schulter der Winkelleiste 10 in der Schieberaufnahme 3. Diese ermöglicht daß gewährleistet ist, daß das Gleitspiel nur über die Fertigungstoleranzen ausgerichtet zu werden braucht.

Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen äußere Ansichten des erfindungsgemäßen Keiltriebs.

Figur 4 zeigt eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Keiltriebs. Die Ziffer 1 bezeichnet den Treiber, die Ziffer 2 den Schieber und die Ziffer 3 die darüberliegende Schieberaufnahme. Die Ziffer 17 zeigt die relativ große Anschraubfläche des erfindungsgemäßen Keiltriebs, die etwa 40 % höher ist als bei vergleichbaren Keiltrieben mit ähnlichen Außenabmessungen. Im vorliegenden Fall hat diese Anschraubfläche Ausmaße von 75 x 105 mm. Die Ziffer 13 bezeichnet die Prismenführung mit den darauf angeordneten Gleitplatten 12, die in bevorzugter Weise aus Bronze bestehen und Gleitelemente aus Graphit enthalten. Wenn eine vertikale Kraft auf den oberen Teil der Schieberaufnahme 3 gerichtet ist, wird zunächst die Feder 9 zusammengedrückt, bis der in der Figur 4 gut sichtbare Absatz an der Schieberaufnahme 3 auf den Schieber 2 auftrifft. Ab diesem Zeitpunkt wird dann der Schieber 2 über den Treiber 1 in die gewünschte Richtung geschoben.

Figur 5 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Keiltriebs. Mit der Ziffer 16 ist hier die Zwangsrückholklammer bezeichnet. Sie besteht aus je einer einzelnen Klammer auf jeder Seite, nämlich der Klammer 4 und der Klammer 5. Mit dieser Zwangsrückholung wird gewährleistet, daß beim Bruch der Feder 9 der Schieber 2 noch zurückgefahren werden kann. Weiterhin gut sichtbar ist die Schulter 15 im Schieber sowie der Absatz 23 in der Schieberaufnahme 3. Die Ziffer 18 zeigt die Schulter an der Schieberaufnahme 3, an der die Winkelleisten 10 befestigt sind.

Figur 6 zeigt eine Rückansicht des erfindungsgemäßen Keiltriebs. Die Ziffer 1 bezeichnet den Treiber mit der Prismenführung 13. Die Ziffer 12 bezeichnet die Gleitplatten, die Ziffer 10 die Winkelleisten für die Schieberführung 2 und die Ziffer 19 die Gleitflächen der Schieberaufnahme 3. Weiterhin gut erkennbar ist die Zwangsrückholklammer 16 und die Schulter im Schieber 2, in der die Zwangsrückholklammer 16 angeordnet ist.

Figur 7 zeigt eine Skizze, in der die für den erfindungsgemäßen Keiltrieb wichtigen Gesetzmäßigkeiten bezüglich des Verhältnisses der Verfahrwege X und Y und der Winkel der Verfahrwege X und Y dargestellt sind. X bezeichnet den Verfahrweg X des Schiebers 2 auf der Schieberaufnahme 3, Y bezeichnet den Verfahrweg des Schiebers 2 auf dem Treiber 1 bezogen auf die Länge. Der Winkel α bezeichnet den Winkel zwischen dem Verfahrweg Y und dem Verfahrweg X, er beträgt 45 bis 70°, bevorzugt 55 bis 60°.

Figur 8 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Keiltriebs, bei dem die Schieberrückholung mittels einer Gasdruckfeder erfolgt. Der Einsatz einer Gasdruckfeder anstelle der üblichen Stahlfedern hat den Vorteil, daß mittels der Gasdruckfeder eine erheblich größere Rückholkraft bei gleicher Baugröße realisiert werden kann. Die Gasdruckfeder ist mit der Ziffer 26 bezeichnet.

Als Halteelement für den beweglichen Schieber 2 wird eine Führungshülse 25 eingesetzt, welche in eine Bohrung, die durch den Schieber 2 selbst gebohrt wurde, gesteckt wird. Diese Führungshülse 25 besitzt am unteren Ende einen Absatz, auf den eine Dämpfungsscheibe 28 gelegt wurde. Im Schieber 2 ist weiterhin eine Senkung im unteren Bereich eingearbeitet, die entsprechend dem Hub unterschiedlich tief ausgeführt werden kann. Zwischen dieser Senkung und dem Ansatz der Führungshülse 25 kann nun der Schieber, wenn er nach dem Arbeitsgang wieder zurück in seine Endstellung fährt, seinen erforderlichen Hub ausführen. Die Senkung schlägt dabei gegen die Dämpfungsscheibe 28, was den Schieber 2 gegen Herausfallen sichert. Bei einer derartigen Konstruktion wirkt nur eine axiale Kraft auf das Halteelement, so daß die Lebensdauer des Halteelementes erheblich erhöht wird. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform ist es, daß Wartungsarbeiten schneller und leichter ausgeführt werden können, wenn beispielsweise die Gleitelemente der Schieberrückholung ausgewechselt werden müssen. Das Auswechseln einer Gasdruckfeder 26 in eingebautem Zustand ist mittels einer Montageplatte 27 im hinteren Teil des Schiebers 2 leicht und schnell zu vollziehen. Diese Montageplatte 27 muß lediglich demontiert werden, die Gasdruckfeder kann dann einfach nach hinten aus der Führungshülse 25 herausgezogen werden.

Ein weiterer Vorteil des Einsatzes einer Gasdruckfeder ist die kraftschlüssige Verbindung des Halteelementes in der Schieberaufnahme 3. Da das Halteelement bei jedem Hub der Presse einen Schlag in Form des Schiebergewichtes und der dazugehörigen Dynamik abfangen muß, ist es ratsam, dieses in einer besonders bevorzugten Ausführungsform nicht über eine schraubbare Lösung zu realisieren. Schraubbare Verbindungen neigen nämlich dazu, sich von alleine zu lösen, so daß nicht garantiert werden kann, daß der Schieber 2 während des Einsatzes immer gehalten werden kann. Ein Bruch der Halteelemente hätte unweigerlich zur Folge, daß der Schieber 2 aus seiner Aufnahme herausrutscht und auf das Werkzeugunterteil fällt, so daß das erneut zusammenfahrende Werkzeug auf den untenliegenden Schieber 2 auffährt und so das gesamte Werkzeug zerstören kann. Die kraftschlüssige Verbindung des Halteelementes ist also von enormer Bedeutung. Die Halterung der Schieberanschlaghülse 25 erfolgt über einen demontierbaren Winkel. Sie erfolgt bei der bevorzugten Ausführungsform mit Hilfe eines Winkels 24, der in eine eingedrehte Nut am Halteelement eingeschoben wird. Der Winkel ist nach oben hin geöffnet, so daß man ihn einfach in die Nut der Hülse 25 einschieben kann, währenddessen man die Hülse durch das Aufnahmeloch in die Schieberaufnahme steckt. Der Winkel selbst hat auf seinen abgekanteten Schenkeln ein Befestigungsloch, mit dem er an der Schieberaufnahme verschraubt werden kann.

Die Demontage des Schiebers unter der Presse kann ebenfalls in einfacher Weise erfolgen. Da der Schieber im zusammengebauten Zustand ein recht schweres Bauteil ist, das auch während der Einarbeitungsphase des öfteren ein- und ausgebaut werden muß, empfiehlt es sich, die Montage so einfach wie möglich zu gestalten. Zur Demontage muß bei der bevorzugten Ausführungsform des Keiltriebs lediglich die Befestigungsschraube des Winkels 24, der das Halteelement arretiert, entfernt werden, so daß man durch das Ziehen dieses Winkels 24 den Schieber 2 mit dem Halteelement nach hinten herausziehen kann. Diese Schraube ist im ausgefederten Zustand des Schiebers 2 leicht zugänglich und somit ist in dieser Lage ein Schieberwechsel ohne die Demontage des gesamten Grundkörpers möglich. Es können dadurch erhebliche Kosten eingespart werden.

Figur 9 zeigt eine Querschnittansicht des erfindungsgemäßen Schiebers mit Gasdruckfeder entlang der Achse Z in Figur 8. Mit der Ziffer 26 ist die Gasdruckfeder bezeichnet, die gegen Herausrutschen mittels der Montageplatte 27 gesichert ist. Die Ziffer 3 bezeichnet die Schieberaufnahme, die Ziffer 2 den Schieber, die Ziffer 29 die Flachleiste und die Ziffer 30 die Winkelleiste.

Mit dem erfindungsgemäßen Keiltrieb ist es erstmalig gelungen, ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen, mit dem dauerhaft und trotz des Einwirkens hoher Kräfte eine genaue Metallbearbeitung an beliebigen Stellen eines Karosserieteiles möglich ist. Der erfindungsgemäße Keiltrieb besitzt hohe Standzeiten, läßt sich kostengünstig herstellen und ist weitgehend wartungsfrei.

Bezugsziffern

1: Treiber
2: Schieber
3: Schieberaufnahme
4: Klammer 1
5: Klammer 2
6: Halteschraube
7: Metallscheibe
8: Dämpfungsscheibe
9: Feder
10: Winkelleiste
11: Flachleiste
12: Gleitplatte
13: Prismenführung
14: beidseitige Einfassung
15: Schulter im Schieber
16: Zwangsrückholklammer
17: Anschraubfläche
18: Schulter Winkelleisten
19: Gleitflächen Schieberaufnahme
20: Ansatz Halteschraube
21: Gewindesackloch Schieberaufnahme
22: Keilnut Treiber, Schieberaufnahme
23: Absatz Treiber, Schieberaufnahme
24: Winkel
25: Führungshülse
26: Gasdruckfeder
27: Platte
28: Dämpfungsscheibe
29: Flachleiste
30: Winkelleiste
Y: Verfahrweg des Schiebers 2 auf Schieberaufnahme 3
X: Verfahrweg des Schiebers 2 auf Treiber 1
Z: Achse
α: Winkel zwischen X und Y

Claims

Keiltrieb zur Umlenkung einer vertikalen Preßkraft mit einem Treiber (1), einem Schieber (2) und einer Schieberaufnahme (3), wobei

der Treiber (1) eine Prismenführung (13) besitzt,

der Verfahrweg Y des Schiebers (2) auf dem Treiber (1) kürzer ist als der Verfahrweg X des Schiebers (2) auf der Schieberaufnahme (3) und das Verhältnis von Verfahrweg Y zu Verfahrweg X mindestens 1:1,5 ist,

und wobei der Winkel α zwischen Verfahrweg Y und Verfahrweg X 55 bis 70° beträgt.
Keiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma der Prismenführung (13) eine nach außen hin abfallende Schräge aufweist.
Keiltrieb nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwangsrückholklammer (16) beidseitig mittels einer Schulter (15) in einer Nut im Schieber (2) eingefaßt ist.
Keiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberaufnahme (3) Schultern aufweist, an denen Winkelleisten (10) eingeschultert angeordnet sind.
Keiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schieberaufnahme (3) eine Feder (9) angeordnet ist, durch die eine Halteschraube (6) geführt wird.
Keiltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft der Feder (9) mindestens dem 5-fachen Schiebergewicht entspricht.
Keiltrieb nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschraube (6) an ihrer Spitze mit einem auf Maß gedrehten Ansatz (20) versehen ist, der es ermöglicht, die Halteschraube (6) in dem Gewindesackloch (21) der Schieberaufnahme (3) auf Block zu schrauben
Keittrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschraube (6) am Schraubenkopf mit einer Metallscheibe (7) und einer Dämpfungsscheibe (8) ausgestattet ist.
Keiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite des Treibers (1) und der Oberseite der Schieberaufnahme (3) je eine Nut (22) angeordnet ist zur einfacheren Ausrichtung des Schiebers im Werkzeug.
Keiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Treiber (1) und an der Schieberaufnahme (3) jeweils mindestens ein Absatz (23) angeordnet ist, der nach dem Ausrichten des Schiebers (2) im Werkzeug als Anschlagfläche für einen Keil, der quer zur Arbeitsrichtung verläuft, dient.
Keiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Prismenfläche des Schiebers (2) Gleitplatten (12) angeordnet sind.
Keiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Gleitfläche der Schieberaufnahme (3) eine Flachleiste (11) angeordnet ist.
Keiltrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelleiste (10), die Flachleiste (11) und die Gleitplatte (12) aus Bronze bestehen.
Keiltrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelleiste (10), die Flachleiste (11) und die Gleitplatte (12) Gleitelemente aus Graphit enthalten.
Keiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schieberaufnahme (3) eine Gasdruckfeder (26) angeordnet ist.
Keiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung der Hülse (25) für den Schieberanschlag über einen demontierbaren Winkel (24) erfolgt.