EP1197319A1 - Keiltrieb - Google Patents

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EP1197319A1
EP1197319A1 EP00122406A EP00122406A EP1197319A1 EP 1197319 A1 EP1197319 A1 EP 1197319A1 EP 00122406 A EP00122406 A EP 00122406A EP 00122406 A EP00122406 A EP 00122406A EP 1197319 A1 EP1197319 A1 EP 1197319A1
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EP
European Patent Office
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guide
slide
wedge drive
drive according
wedge
Prior art date
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Granted
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EP00122406A
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English (en)
French (fr)
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EP1197319B1 (de
EP1197319B2 (de
Inventor
Harald Weigelt
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Voestalpine Giesserei Linz GmbH
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Application filed by Individual filed Critical Individual
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Priority to EP00122406A priority patent/EP1197319B2/de
Priority to AT00122406T priority patent/ATE337165T1/de
Priority to ES00122406T priority patent/ES2265853T5/es
Priority to MXPA03003056A priority patent/MXPA03003056A/es
Priority to PCT/EP2001/011478 priority patent/WO2002030659A1/de
Priority to BRPI0114611-4A priority patent/BR0114611B1/pt
Priority to US10/399,198 priority patent/US7114364B2/en
Priority to AU2002215921A priority patent/AU2002215921A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/32—Perforating, i.e. punching holes in other articles of special shape

Definitions

  • the invention relates to a wedge drive with an upper guide part, comprising a slide element and a slide guide element, and containing a lower guide part a driver element.
  • wedge drives are known. You will be particular in tools in metalworking e.g. used in presses. Connected to the wedge drives are usually which enable punching or other shaping Institutions.
  • the wedge drives are on the part of the slide guide element through a generally vertical one Press force applying drive moves.
  • On the part of the driver element are the wedge drives in the tool or Press attached to a base plate, on which this too machining workpiece directly or via a corresponding Support device is placed.
  • forced return clips are on two opposite sides in respective grooves of the Slider element and the driver element arranged. hereby in the event of a break, the slide element a spring element returning to its starting position Return of the slide element ensured in the event of spring breakage, thereby tearing out screwed-on punching elements to avoid.
  • the slide element is on the Slide guide element over angle strips and retaining screws attached and can face along the angle ledges the slide guide element are moved.
  • the present invention is therefore based on the object to overcome these disadvantages and to provide a wedge drive, whose service life is considerably longer than with the wedge drives of the state of the art and with as little impairment as possible of the running game can occur.
  • the guide bracket or brackets are can be positively engaged in the slide guide element or intervenes there with a positive fit.
  • the Slider element thus hangs on the guide brackets Slide guide element on this positive engagement. So it is no longer necessary to stop to provide the slide guide element via screws that on the one hand, they are prone to wear and, on the other hand, they are already mentioned impairment of the running play when heated can cause. This can advantageously be significantly higher Holding forces between slide element and slide guide element be achieved than in the prior art is possible.
  • the life of the wedge drive can be increased many times over.
  • the at least one guide clip preferably has holding projections by means of which they are in a part of the slide guide element engages, the holding projections a Show bevel.
  • the holding projections can, for example nose-shaped on an essentially flat base body be formed on the guide bracket. In another preferred Embodiment they are considered in the longitudinal direction of the Guide bracket directed from the flat base of the Protruding wedges formed.
  • Point particularly preferably the retaining projections have a slight bevel, in particular a bevel of approximately 1 ° towards the driver element on. This bevel is preferably only provided and enabled on one side of the holding projections it, the at least one guide bracket in the stroke direction to move the wedge drive linearly and in parallel.
  • hereby is preferably a linear adjustment of the leadership game and / or an adjustment of the sliding play between the upper and lower guide part through the guide bracket or Allows guide brackets.
  • Guide clips are particularly preferred and the upper guide part so interlocking, that a linear displacement of the guide bracket in the stroke direction the wedge drive to a change in the leadership game transverse to the direction of action of the driver element at essentially constant linearity of the leadership game leads. So it changes through the linear adjustment or Move the guide bracket in the stroke direction of the wedge drive the guide play transverse to the direction of action of the driver element, due to the slight bevel of in particular 1 °, without the leading game in his Linearity changed.
  • the possibility of to achieve a linear adjustment of the leadership game wear that occurs during continuous operation quickly and thus be counteracted inexpensively.
  • Each item made on the tool generally shows has its own tolerance field, the slide guide element in this area to achieve the required Accuracy only a sliding play of 0.02 mm in particular may have.
  • This can be achieved with the wedge drives the prior art, in which a screwing of Slide element and slide guide element is provided, very complex and cost-intensive, as constant reworking paired with permanent installation and removal required is.
  • a guide bracket can slide play by simply moving them in parallel can be advantageously changed, making the individual previously required operations become superfluous, namely measuring and grinding in the individual elements of the wedge drive. Manufacturing tolerances can thus be advantageous to be offset, resulting in significantly lower manufacturing costs of the individual parts to be manufactured.
  • slide element and slide guide element Preferably have slide element and slide guide element essentially the same width. Also point it prefers essentially parallel surfaces on which which can be attached at least one guide bracket. This proves to be advantageous because a wedge drive is not only in the Area of its lower guide part with a constant Sliding play of e.g. 0.02 mm should be guided but also to the sides, what happened to the wedge drives of the prior art proves to be very complex.
  • guide brackets in connection with slide element and slide guide element of essentially the same width can on the one hand a complex grinding of the adjacent or sliding surfaces are eliminated.
  • it doesn't matter how big the actual one is Width of slide element and slide guide element is as long as both elements are essentially the same are wide.
  • the lower and / or upper guide part preferably has a prismatic part and / or at least a prismatic part Surface for guiding the slide element and / or to absorb lateral forces to generate a high Accuracy. Because the work surface of the Wedge drive extends over the entire width of the wedge drive, can be advantageous to drive in the lower guide part and / or for guiding the upper guide part of the prismatic Part and / or the prismatic surface provided become. The larger the prismatic part / the prismatic part Surface, the lighter and therefore better the upper guide part thereon or in particular the slide element driven and guided on the driver element.
  • the slide guide element and / or slide element can have prismatic surfaces, especially one on top of the other sliding or joinable surfaces.
  • the wedge drive preferably has its entire length Width extension essentially uniform Spread out. It is therefore possible to use the prismatic Part / the prismatic surface in terms of width ideally dimension the slide element, which is an enormous Influence on the running and service life of the wedge drive exercises.
  • a driver element or slide guide element or Slider element with a particularly large prismatic surface or a particularly large prismatic part advantageously able to withstand greater press forces in vertical To take direction, lateral thrust through its V-shape intercept better and thus increase the running accuracy.
  • An increased running accuracy in connection with larger ones Pressing forces are a goal of a wedge drive.
  • the actual width the wedge drive influences the degree of stability of the Driver element. It can be done by using the prismatic Part / of the prismatic surface is therefore another Improvement of the running and service life of the wedge drive achieved can be, in particular, by using the guide brackets achieved compactness of slide guide element and slide element even better for effective machining of a workpiece can be used.
  • a spring element in particular a gas pressure spring, is preferably provided for retrieving the slide element, that by means of a securing element, in particular one Locking screw, secured in the slide element and can be disassembled.
  • a securing element in particular one Locking screw
  • the individual ones preferably slide on one another Wedge drive elements made of a material combination of bronze and hardened steel, especially in combination with a Lubricant, especially a solid lubricant.
  • the wear parts that are to be changed more frequently anyway made of soft bronze, the faster wears out as hardened steel, for example.
  • the elements slide guide element, Slider element and driver element over essentially no wear for a long time instead of.
  • Only those on the need to be exchanged Parts provided for sliding surfaces, such as sliding plates etc. Adjusting the guide brackets can be caused by wear increased sliding play can be compensated again.
  • no expensive grinding in is advantageous Renewable wear parts are required more. This condition is extremely important especially for the service life, because a wedge drive is usually extremely high Pressing forces are loaded or operated and thus the Sliding surfaces or sliding plates are exposed to high wear are.
  • Forced return devices are preferred for preventing the Action of lateral moments on the wedge drive between Driver element and slide element provided.
  • Providing two to each other arranged forced return devices, in particular as brackets between slide element and driver element are executed, even if they occur a jamming or stopping of the wedge drive for one to ensure smooth further operation without the need for lateral Act moments on the wedge drive.
  • the automatic Stroke rates of 13 to 25 strokes / min are manufactured. achieved, which is why a temporary disruption due to persistence or jamming the wedge drive to an expensive one would become problem.
  • the forced return device can be formed like a bracket and in a corresponding guide link engage the driver element, wherein they in the slide element preferably in a groove or the like Recess or recess engages.
  • Wedge drive is preferably the Wedge drive in the relevant area, especially that of slide element and driver element, with forced return devices on both sides Mistake.
  • a fixed surface for producing a reproducible is preferred Starting position of the wedge drive between the slide guide element and slide element provided.
  • the inclined fixed surface can be in one tool between the wedge drive and its receiving element, be chosen as the adjustment surface, a spacer whose Dimensions the desired distance between one in one fixed angle to the sloping surface of the wedge drive and the adjustment surface correspond to the Adjustment surface are placed, and the wedge drive in this Position fixed or fastened in the tool.
  • a such a fixed surface can be an inner surface of the slide guide element be on which the spacer is added and Slider element with spring element can be moved against.
  • the adjustment surface preferably initially serves as reproducible Fixed surface during initial assembly in the tool.
  • the fixed surface also proves to be advantageous for constant checking and, if necessary, changing the position of the wedge drive.
  • This may be particularly necessary if the wedge drive keeps moving forward and during operation is retracted, especially if the wedge drive a punch or a mold jaw moves because the wedge drive then always to a reproducible point or one reproducible area can be traced and adjusted can. This makes a reproducible starting position created.
  • This leads to a considerable reduction in workload compared to adjusting a wedge drive, as described in the prior art.
  • the necessary Assembly times for adjusting and assembling the wedge drive can vary by using this method Shorten 80%, which is also a significant amount of cost reduction represents.
  • Another adjustment of slide element and slide guide element with each other does not have to more take place because when using the invention Guide brackets these two elements through their use already adjusted to each other. It occurs here also no additional adjustment effort when using the Guide brackets.
  • Figure 1 shows a plan view of a first embodiment of a wedge drive 1 according to the invention Slide guide element 10 and a slide element 20, which are interconnected by two guide brackets 30 are. To move the slide element against the Slide guide element is also a spring element 50 intended.
  • the spring element 50 is embedded in the Slider element and in particular a gas pressure spring. This supports how Figure 2 and 3 can be better seen on the one Side on the slide guide member 10 and the other Side on the slide element 20.
  • the guide clips 30 each have retaining projections 31 on.
  • the holding projections 31 are each with a bevel 32 provided towards the driver element is directed, which can be better seen in Figure 2.
  • the Bevel is in particular at an angle of 1 ° to Driver element directed. This leads to one too Material expansion secure hold on slide guide element and slide element, a constant running game or Gliding play and thus the possibility of a constant linear parallel displacement of the guide brackets Slide guide element and slide element to occur Compensate for wear and other occurring tolerances can.
  • the holding projections 31 engage in corresponding grooves 11, 21 of slide guide element and slide element a, whereby the guide brackets form-fitting in at least the groove 11 of the slide guide element in the clamp direction sit.
  • screws 33 For further attachment of the guide brackets to the Slide guide element these are by screws 33 together connected. These can be done either by others Fasteners are replaced or completely eliminated. They preferably stop moving the guide clips to adjust them, as better seen in Figure 2 can be.
  • slide guide element and slide guide element For a better sliding of slide element and slide guide element Ensuring each other is between the two Elements inserted a slide plate 12, which means Screws 13 is attached to the slide guide element.
  • Slide guide element and slide element point in the area the guide brackets 30 are essentially the same Wide, making them flat on the outer surfaces of Slider guide element and slider element can rest.
  • slide guide elements Also in the area outside the grooves 11, 21, slide guide elements have Slider element and the outer surfaces of the Guide brackets have a substantially equal width or form an essentially flat surface.
  • FIG. 1 represents a top view corresponding to the arrow X.
  • the wedge drive is shown in the working position.
  • the slide element which has an inclined surface 23 along which it lies against the sliding plate 12, which is also arranged diagonally in the room along the Driver element 40 moved to the working position.
  • punch or deform a Workpiece are executed, for this purpose on the Page 22 of the slide element 20 a corresponding additional Device is attached.
  • the page 22 and the form inclined surface 23 against which the spring element 50 rests an angle ⁇ , for example a value of 40 ° can accept. This angle is dependent on the applied pressing force and depending on the angle chosen for the connection surface to the driver element. He can therefore also assume a value deviating from ⁇ 40 °.
  • the obliquely arranged spring element 50 is supported on a to the sliding plate 12 substantially vertical inner surface 14 of the slide guide element 10 and is on the opposite side via a bearing plate 51 and a thereon mounted bearing piece 52, which in the slide element is screwed, mounted in the slide element 20.
  • the Spring element serves to slide the slide element back into the Starting position, which is shown in Figure 3 to withdraw.
  • a return force can, for example 800 Newtons, with the pressing force that over Slide guide element exerted on the slide element will be 3 tons.
  • This pressing force is a corresponding drive device, which is not in Figure 2 is shown, on the top 15 of the slide guide element initiated.
  • there is a recess 16 and two outer through holes 17 are provided. This can be seen from the top view in FIG. 6.
  • the slide guide element and the Slider element includes, even larger ones Forces are diverted.
  • the upper guide part 10 at a width of the upper guide part 10, 20 of 80 mm a pressing force from 20 t to 26 t, whereas the stand technology with a width of 140 mm only a deflection of 3 t is possible.
  • the upper guide part only have a width of 50 mm, for example in order to be integrated into a system, in which there is little space for the wedge drive. This is not possible with the wedge drives of the prior art, provided for these space-intensive screw connections are that require a certain minimum width of the wedge drive.
  • the driver element 40 can be seen in FIGS. 2 and 3, along the surface of which the slide element is displaced becomes.
  • bilateral Forced return devices 60 are provided.
  • the forced return devices are bracket-like and both grip the slide element as well in the driver element with appropriate Retaining projections 61. With the slide element they are firmly connected by screws 62. Is in the driver element a driving link 41 is formed, along which the lower holding projection 61 of the respective forced return device 60 is moved by the movement of the slide element.
  • the weight loosing of the upper guide part is, for example, when it occurs a malfunction is required to resolve this as soon as possible to be able to fix.
  • a fixed surface 2 is preferably in Tool defined on the basis of which an adjustment of the wedge drive during initial assembly and later installation and removal can be done. Both in Figure 2 and in Figure 3 this fixed surface 2 and other lines are indicated that parallel to other slopes, horizontal and vertical Surfaces of the upper and lower guide part of the wedge drive are arranged.
  • the fixed surface 2 is preferably on the Stop surface of the spring element or the slide element. You can in principle also on the opposite Side of the spring element in the slide guide element 10 lie, but then the end of the spring element serves as striking part, not the slide element 20 itself Base area 42 of the driver element is used during operation not shifted in height.
  • the travels that occur during the deflection of the forces from the individual components of the wedge drive are shown in Figure 4.
  • the length a gives the Travel path around which the slide guide element and slide element are shifted against each other
  • the length b den Travel distance by which the slide guide element is exerted Pressing force moves this vertically in height
  • the length c indicates the travel by which the slide element is then moved along the driver element.
  • the Travel lengths a, b, c can be chosen arbitrarily, whereby especially another aspect ratio with each other compared to that shown can.
  • FIG. 5 shows a top view on the slide element and part of the driver element in the direction of arrow Y according to Figure 2.
  • slide element and driver element are by the Forced return devices 60 connected. It also works Slider element on a prismatic part 43 of the driver element. On this prismatic part 43 are to be created better sliding properties added sliding plates 24, which is mounted on the underside of the slide element 20 are.
  • the two sliding plates 24 are supported on the two Flanks 44 of the prismatic part 43.
  • the two flanks 44 are arranged at a relatively flat angle to one another, so that there is a relatively large width of Tread results. This allows accurate guidance of the Slider element can be achieved on the driver element.
  • the driver element is narrower in the case shown is as the slide element, but this essentially has the same width as the slide guide element, and the slide element symmetrically on the driver element or its prismatic part is seated, no shifts occur the balance of forces on the two flanks 44 on, so that even here a very good smooth running property can be achieved. Lateral thrust can also occur intercepted very well and larger pressing forces very well also be recorded in the vertical direction.
  • the fixed surface 2 in another embodiment and / or the opposite surface 19 is designed as a prism.
  • a prism is particularly good at higher ones Absorb forces.
  • FIG 6 A possible impression of the proportions of the slide guide element and driver element can the cut Top view can be seen in Figure 6.
  • FIG. 6 Here is in the upper Part of the slide guide element and in the lower part Top view of the driver element can be seen.
  • the one in this Figure indicated section A-A is in Figures 2 and 3 shown.
  • the surfaces running on one another preferably consist of a material combination of a hard and a soft Material, especially from a combination of softer Bronze and hardened steel, preferably between a lubricant on both surfaces, especially a grease or solid lubricant is used, especially oil and Graphite. Since the wear parts made of soft bronze or should be made of a soft material, the sliding plates 18, 24 made of this material, however Driver element and slide element preferably made of hardened Steel.
  • the guide clips 30 preferably also exist made of bronze, especially to give a good grip enable and on the other hand a desired adjustability to provide, if necessary, the sliding play again accordingly adjust.
  • Embodiments are numerous others Embodiments of wedge drives possible, each of which the upper guide part, in particular containing slide guide element and slide element, by means of guide clips is held together.
  • the arrangement and other physical Formation of the wedge drive can be chosen as long as thereby the advantages that the connection of its Elements of the upper guide part by means of guide brackets does not get lost.
  • the slide guide element also by a horizontal Pressing force are actuated, the slide element then is moved vertically.
  • Schau also proves here of the guide brackets as advantageous. They can do this however, a different orientation in space and a different one Have shape, preferably on the respective Individual case is adjusted.
  • Guide brackets can thus be independent of the other design and position of the Wedge drive can be provided.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Keiltrieb mit einem oberen Führungsteil, enthaltend ein Schieberelement (20) und ein Schieberführungselement (10) und einem unteren Führungsteil, enthaltend ein Treiberelement (40), wobei der obere Führungsteil (10, 20) durch zumindest eine Führungsklammer (30) zusammenhaltbar und/oder zusammengehalten ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Keiltrieb mit einem oberen Führungsteil, enthaltend ein Schieberelement und ein Schieberführungselement, und einem unteren Führungsteil, enthaltend ein Treiberelement.
Derartige Keiltriebe sind bekannt. Sie werden insbesondere in Werkzeugen in der Metallbearbeitung z.B. bei Pressen eingesetzt. Verbunden mit den Keiltrieben sind üblicherweise die ein Stanzen oder anderweitiges Verformen ermöglichenden Einrichtungen. Die Keiltriebe werden seitens des Schieberführungselements durch einen eine im allgemeinen vertikale Presskraft aufbringenden Antrieb bewegt. Seitens des Treiberelements sind die Keiltriebe in dem Werkzeug bzw. der Presse auf einer Grundplatte befestigt, auf der auch das zu bearbeitende Werkstück direkt oder über eine entsprechende Auflageeinrichtung aufgelegt ist. Beispielsweise geht aus der DE-197 53 549 C2 ein solcher Keiltrieb zur Umlenkung einer vertikalen Preßkraft hervor, der ein Treiberelement mit einer prismatischen Oberfläche aufweist. Die Flanken der prismatischen Oberfläche sind hierbei nach außen hin abfallend gebildet. Außerdem sind Zwangsrückholklammern auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten in jeweiligen Nuten des Schieberelementes und des Treiberelementes angeordnet. Hierdurch wird im Falle eines Bruchs eines das Schieberelement in seine Ausgangsposition zurückholenden Federelements ein Rückholen des Schieberelementes bei Federbruch gewährleistet, um dadurch ein Herausreißen von aufgeschraubten Stanzelementen zu vermeiden. Das Schieberelement ist an dem Schieberführungselement über Winkelleisten und Halteschrauben befestigt und kann entlang den Winkelleisten gegenüber dem Schieberführungselement bewegt werden.
Aus der US-5,101,705 geht ein anderer Keiltrieb hervor, bei dem jedoch ebenfalls das Schieberelement an Winkelleisten hängt bzw. mittels derer an dem Schieberführungselement befestigt ist. Hierbei ist es erforderlich, daß die aneinander liegenden Platten bzw. zur Befestigung erforderlichen Elemente genau eingeschliffen werden, um das zwischen Schieberelement und Schieberführungselement erforderliche Laufspiel zu garantieren. Bei dem in dieser Druckschrift offenbarten Keiltrieb sowie auch bei den übrigen bekannten Keiltrieben, bei denen Schieberführungselement und Schieberelement über Winkelleisten und Schrauben miteinander verbunden sind, erweist es sich als nachteilig, daß alle Zugkräfte in die Schrauben eingeleitet werden, wodurch insbesondere in dem Augenblick, in dem eine Ausdehnung der Schrauben bzw. des diese umgebenden Materials erfolgt, das Laufspiel der sich gegeneinander bewegenden Schieberführungselemente und Schieberelemente beeinträchtigt wird. Dies führt nachfolgend zu einer schlechteren Standfestigkeit, da der Verschleiß aufgrund des Verspannens des Werkzeugs in diesem Bereich besonders erhöht wird. Außerdem erweist es sich als nachteilig, daß das Schieberelement bei Erwärmung sich nicht seitlich ausdehnen kann, da es von den Winkelleisten diesbezüglich eingeengt wird. Dies kann ebenfalls zu einem erhöhten Verschleiß des Werkzeugs führen bzw. schlimmstenfalls zu einem derart verminderten Laufspiel, daß ein Bewegen von Schieberelement und Schieberführungselement gegeneinander nahezu unmöglich wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben und einen Keiltrieb vorzusehen, dessen Standzeit erheblich höher ist als bei den Keiltrieben des Standes der Technik und bei dem möglichst keine Beeinträchtigung des Laufspiels auftreten kann.
Die Aufgabe wird für einen Keiltrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß der obere Führungsteil durch zumindest eine Führungsklammer zusammenhaltbar und/oder zusammengehalten ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dadurch wird ein Keiltrieb geschaffen, bei dem insbesondere Schieberelement und Schieberführungselement mittels zumindest einer Führungsklammer zusammengehalten werden. Dadurch ist es nicht erforderlich, zusätzliche Winkelleisten oder andere diese beiden Elemente verbindende Einrichtungen exakt einzuschleifen, um ein erforderliches Laufspiel zu garantieren. Außerdem wird das Laufspiel auch bei Erwärmung des Keiltriebs bzw. des Werkzeugs nicht beeinträchtigt, da nicht nur Fertigungstoleranzen, sondern auch dabei auftretende Ausdehnungen des Materials durch die Verbindung über eine Führungsklammer aufgefangen werden können. Die Standfestigkeit des Keiltriebs wird daher ebenfalls nicht mehr beeinträchtigt bzw. verkürzt. Auch trotz Wegfalls eines Einschleifens kann eine hohe Laufgenauigkeit erzielt werden. Außerdem können die Kosten für den Keiltrieb erheblich reduziert werden, da nicht nur ein geringerer Materialaufwand, sondern auch ein geringerer Aufwand bei dem Zusammenfügen von Schieberführungselement, Schieberelement und Treiberelement erforderlich ist.
Vorzugsweise ist die Führungsklammer oder sind die Führungsklammern formschlüssig in das Schieberführungselement eingreifbar oder greift/greifen dort formschlüssig ein. Das Schieberelement hängt somit über die Führungsklammern an dem Schieberführungselement über diesen formschlüssigen Eingriff. Somit ist es nicht mehr erforderlich, einen Halt an dem Schieberführungselement über Schrauben vorzusehen, die einerseits verschleißanfällig sind und andererseits eine bereits erwähnte Beeinträchtigung des Laufspiels bei Erwärmung hervorrufen können. Dadurch können vorteilhaft erheblich höhere Haltekräfte zwischen Schieberelement und Schieberführungselement erzielt werden als dies beim Stand der Technik möglich ist. Außerdem kann die Standzeit des Keiltriebs um ein Vielfaches erhöht werden.
Bevorzugt weist die zumindest eine Führungsklammer Haltevorsprünge auf, mittels derer sie in einen Teil des Schieberführungselements eingreift, wobei die Haltevorsprünge eine Anschrägung aufweisen. Die Haltevorsprünge können beispielsweise nasenförmig an einen im wesentlichen flachen Grundkörper der Führungsklammer angeformt sein. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind sie als in Längsrichtung der Führungsklammer gerichtete, von dem flachen Grundkörper der Klammer abstehende Keile gebildet. Besonders bevorzugt weisen die Haltevorsprünge eine geringe Anschrägung, insbesondere eine Anschrägung von etwa 1° in Richtung zu dem Treiberelement auf. Diese Anschrägung ist vorzugsweise lediglich auf einer Seite der Haltevorsprünge vorgesehen und ermöglicht es, die zumindest eine Führungsklammer in Hubrichtung des Keiltriebes linear und parallel zu verschieben. Hierdurch ist bevorzugt eine lineare Verstellung des Führungsspiels und/oder ein Einstellen des Gleitspiels zwischen oberem und unterem Führungsteil durch die Führungsklammer oder Führungsklammern ermöglicht. Besonders bevorzugt sind Führungsklammer und oberer Führungsteil so ineinandergreifbar, daß ein lineares Verschieben der Führungsklammer in Hubrichtung des Keiltriebs zu einer Veränderung des Führungsspiels quer zur Wirkrichtung des Treiberelements bei im wesentlichen gleichbleibender Linearität des Führungsspiels führt. Es verändert sich also durch das lineare Verstellen bzw. Verschieben der Führungsklammer in Hubrichtung des Keiltriebs das Führungsspiel quer zur Wirkrichtung des Treiberelementes, bedingt durch die geringe Anschrägung von insbesondere 1°, ohne dass sich dabei das Führungsspiel in seiner Linearität verändert. Vorteilhaft kann durch die Möglichkeit, eine lineare Verstellung des Führungsspiels zu erzielen, einem im Dauerbetrieb auftretenden Verschleiß schnell und somit kostengünstig entgegengewirkt werden.
Jedes auf dem Werkzeug gefertigte Einzelteil weist im allgemeinen ein eigenes Toleranzfeld auf, wobei das Schieberführungselement in diesem Bereich zur Erzielung der geforderten Laufgenauigkeit nur ein Gleitspiel von insbesondere 0,02 mm aufweisen darf. Dies zu erzielen, ist mit den Keiltrieben des Standes der Technik, bei denen ein Verschrauben von Schieberelement und Schieberführungselement vorgesehen ist, sehr aufwendig und kostenintensiv, da ständiges Nacharbeiten, gepaart mit permanentem Ein- und Ausbau erforderlich ist. Bei der vorteilhaften Verwendung einer Führungsklammer kann durch deren bloßes paralleles Verschieben das Gleitspiel vorteilhaft verändert werden, wodurch die einzelnen zuvor erforderlichen Arbeitsgänge überflüssig werden, nämlich das Ausmessen und Einschleifen der einzelnen Elemente des Keiltriebs. Fertigungstoleranzen können somit vorteilhaft ausgeglichen werden, was zu erheblich geringeren Herstellungskosten der zu fertigenden Einzelteile führt.
Vorzugsweise weisen Schieberelement und Schieberführungselement im wesentlichen die gleiche Breite auf. Außerdem weisen sie bevorzugt im wesentlichen parallele Flächen auf, an denen die zumindest eine Führungsklammer befestigbar ist. Dies erweist sich als vorteilhaft, da ein Keiltrieb nicht nur im Bereich seines unteren Führungsteils mit einem gleichbleibenden Gleitspiel von z.B. 0,02 mm geführt werden sollte, sondern auch zu den Seiten hin, was sich mit den Keiltrieben des Standes der Technik als sehr aufwendig erweist. Durch Vorsehen von Führungsklammern in Verbindung mit Schieberelement und Schieberführungselement von im wesentlichen der gleichen Breite kann zum einen ein aufwendiges Einschleifen der aneinanderliegenden oder -gleitenden Flächen entfallen. Zum anderen ist es völlig unerheblich, wie groß die tatsächliche Breite von Schieberelement und Schieberführungselement ist, solange beide Elemente lediglich im wesentlichen gleich breit sind. Zur Erzielung des geforderten Laufspiels bzw. Gleitspiels werden lediglich zwei, nämlich die beiden einander gegenüberliegenden parallel verlaufenden Flächen vorgesehen, auf denen die Führungsklammer befestigt wird. Hierdurch wird aufgrund der Anlage des im wesentlichen flachen Grundkörpers der Führungsklammer an den Außenflächen von Schieberelement und Schieberführungselement eine Justierung der beiden Elemente erzielt, die wiederum zu der gewünschten Laufgenauigkeit führt, selbst in dem Fall, in dem entweder die Führungsklammer oder Schieberelement oder Schieberführungselement gegen ein Austauschteil ersetzt oder ausgetauscht werden. Hierdurch kann zum einen eine kostengünstige Herstellung und zum anderen ein ebenfalls kostengünstiger Betrieb des Keiltriebs erzielt werden.
Vorzugsweise weist das untere und/oder obere Führungsteil einen prismatischen Teil und/oder zumindest eine prismatische Oberfläche zur Führung des Schieberelementes und/oder zur Aufnahme seitlicher Kräfte zum Erzeugen einer hohen Laufgenauigkeit auf. Da bevorzugt die Arbeitsfläche des Keiltriebs über die gesamte Breite des Keiltriebs reicht, kann vorteilhaft im unteren Führungsteil zum Treiben und/oder zur Führung des oberen Führungsteils der prismatische Teil und/oder die prismatische Oberfläche vorgesehen werden. Je größer der prismatische Teil/die prismatische Oberfläche ist, desto leichter und somit auch besser kann der obere Führungsteil darauf bzw. insbesondere das Schieberelement auf dem Treiberelement getrieben und geführt werden. Auch das Schieberführungselement und/oder Schieberelement kann prismatische Flächen aufweisen, insbesondere aufeinander gleitende oder aneinander fügbare Flächen. Vorzugsweise ist der prismatische Teil/die prismatische Oberfläche in Abhängigkeit von den Abmessungen, insbesondere der Breite und der sonstigen Ausbildung des Schieberelementes dimensioniert. Hierbei weist der Keiltrieb bevorzugt über seine gesamte Breitenerstreckung hinweg im wesentlichen eine gleichmäßige Breite auf. Es ist somit möglich, den prismatischen Teil/die prismatische Oberfläche unter Bezug auf die Breite des Schieberelementes ideal zu dimensionieren, was einen enormen Einfluß auf die Lauf- und Standzeit des Keiltriebes ausübt. Ein Treiberelement oder Schieberführungselement oder Schieberelement mit einer besonders großen prismatischen Oberfläche bzw. einem besonders großen prismatischen Teil ist vorteilhaft in der Lage, größere Preßkräfte in senkrechter Richtung aufzunehmen, über seine V-Form seitliche Schubkräfte besser abzufangen und somit die Laufgenauigkeit zu erhöhen. Eine erhöhte Laufgenauigkeit in Verbindung mit größeren Preßkräften stellt ein Ziel eines Keiltriebs dar. Außerdem kann durch Vorsehen von prismatischen Oberflächen eine bessere stetige Justierung erfolgen. Die tatsächliche Breite des Keiltriebes hat Einfluß auf das Maß der Stabilität des Treiberelementes. Es kann durch die Verwendung des prismatischen Teils/der prismatischen Oberfläche somit eine weitere Verbesserung der Lauf- und Standzeit des Keiltriebes erzielt werden, insbesondere kann die durch die Verwendung der Führungsklammern erzielte Kompaktheit von Schieberführungselement und Schieberelement noch besser für die wirksame Bearbeitung eines Werkstücks genutzt werden.
Vorzugsweise ist ein Federelement, insbesondere eine Gasdruckfeder, zum Zurückholen des Schieberelementes vorgesehen, das mittels eines Sicherungselementes, insbesondere einer Sicherungsschraube, in dem Schieberelement gesichert und darüber demontierbar ist. Durch die Verwendung zweier Führungsklammern kann eine Kompaktbauform des Keiltriebs ermöglicht werden. Diese wiederum ermöglicht es, eine zur Rückholung des Schieberelementes eingesetzte Gasdruckfeder oder ein anderes Federelement im eingebauten Zustand mühelos und, ohne eine komplette Demontage des Keiltriebs zu bedingen, zu wechseln. Da insbesondere eine Gasdruckfeder, aber auch andere Federelemente als Verschleißteile häufiger während des Betriebs einer Presse, eines Stanzwerkzeugs oder eines anderen Werkzeugs, in der der Keiltrieb eingebaut ist, ausgetauscht werden müssen, erweist sich diese leichte Montage und Demontage als besonders vorteilhaft, da nun nicht mehr ein kompletter Ausbau des Keiltriebs aus dem Werkzeug und eine nachfolgende Zerlegung des Keiltriebs erforderlich ist. Besonders vorteilhaft kann eine Sicherungsschraube gelöst und entnommen werden, woraufhin das Federelement ebenfalls vorzugsweise in diese Richtung demontiert werden kann. Andererseits sind vorteilhaft keine weiteren Sicherungsmaßnahmen zur Sicherung des Federelements im Keiltrieb erforderlich, außer dem Vorsehen der Sicherungsschraube. Dies erspart nicht nur Materialkosten und Aufwand bei der Herstellung, sondern führt auch zu einer noch kompakteren Bauform des Keiltriebs.
Vorzugsweise bestehen die einzelnen aufeinander gleitenden Elemente des Keiltriebs aus einer Werkstoffpaarung Bronze und gehärteter Stahl, insbesondere in Kombination mit einem Schmierstoff, insbesondere einem Festschmierstoff. Hierbei werden vorzugsweise die ohnehin häufiger zu wechselnden Verschleißteile aus weicher Bronze gefertigt, die schneller verschleißt als beispielsweise gehärteter Stahl. Dadurch findet im eigentlichen Keiltrieb, also den Elementen Schieberführungselement, Schieberelement und Treiberelement über eine lange Zeit hinweg im wesentlichen kein Verschleiß statt. Ausgetauscht zu werden brauchen lediglich die auf den Gleitflächen vorgesehenen Teile, wie Gleitplatten etc. Durch Verstellen der Führungsklammern kann ein durch Verschleiß erhöhtes Gleitspiel wieder ausgeglichen werden. Besonders vorteilhaft ist hierdurch kein teures Einschleifen der zu erneuernden Verschleißteile mehr erforderlich. Dieser Umstand ist insbesondere für die Standzeit von extremer Bedeutung, da ein Keiltrieb üblicherweise mit extrem hohen Preßkräften belastet bzw. betrieben wird und somit die Gleitflächen bzw. Gleitplatten einem hohen Verschleiß ausgesetzt sind.
Bevorzugt sind Zwangsrückholeinrichtungen zum Verhindern des Einwirkens seitlicher Momente auf den Keiltrieb zwischen Treiberelement und Schieberelement vorgesehen. Hierbei ist besonders bevorzugt das Schieberelement so mit dem Treiberelement verschiebbar verbindbar oder verbunden, daß ein Abheben von dem prismatischen Teil/der prismatischen Oberfläche des Treiberelements im wesentlichen nur in der Ausgangsposition ermöglicht ist. Das Vorsehen von zwei einander gegenüber angeordneten Zwangsrückholeinrichtungen, die insbesondere als Klammern zwischen Schieberelement und Treiberelement ausgeführt sind, ermöglicht es, selbst bei Auftreten eines Verklemmens oder Verharrens des Keiltriebs für einen reibungslosen weiteren Betrieb zu sorgen, ohne daß seitliche Momente auf den Keiltrieb einwirken. Gerade bei der automatischen Fertigung werden Hubzahlen von 13 bis 25 Hub/min. erzielt, weswegen eine vorübergehende Störung durch Verharren oder Verklemmen des Keiltriebs zu einem kostenintensiven Problem werden würde. Dadurch, daß das Schieberelement so auf dem Treiberelement eingesetzt wird, daß das Schieberelement zunächst einmal einen Arbeitsweg in die Ausgangsposition zurücklegen muß, bevor es von der prismatischen Oberfläche abgehoben werden kann, wird vermieden, daß das Schieberelement in vorgefahrener Arbeitsstellung aus dem Treiberelement nach oben gezogen werden kann, was im allgemeinen zum Bruch der Verformeinrichtung, insbesondere eines Lochstempels, führen würde. Die Zwangsrückholeinrichtung kann dabei klammerartig ausgebildet sein und in eine entsprechende Führungskulisse des Treiberelementes eingreifen, wobei sie in dem Schieberelement vorzugsweise in eine Nut oder eine ähnliche Ausnehmung oder Aussparung eingreift. Um das Auftreten einseitiger Momente auszuschließen, wird vorzugsweise der Keiltrieb im relevanten Bereich, insbesondere dem von Schieberelement und Treiberelement, beidseitig mit Zwangsrückholeinrichtungen versehen.
Vorzugsweise ist eine Fixfläche zum Erzeugen einer reproduzierbaren Ausgangsposition des Keiltriebs zwischen Schieberführungselement und Schieberelement vorgesehen. Zum reproduzierbaren Justieren des Keiltriebs, der eine schräge Fläche aufweist, die über zwei weitere schräge Gleitflächen hinund herbewegbar ist, in einem Werkzeug kann die schräge Fixfläche zwischen dem Keiltrieb und dessen Aufnahmeelement, als Justierfläche gewählt werden, ein Distanzstück, dessen Abmessungen dem gewünschten Abstand zwischen einer in einem festen Winkel zur schrägen Fläche stehenden schrägen Fläche des Keiltriebs und der Justierfläche entsprechen, auf die Justierfläche aufgelegt werden, und der Keiltrieb in dieser Position fixiert bzw. im Werkzeug befestigt werden. Eine solche Fixfläche kann eine innere Fläche des Schieberführungselementes sein, auf die das Distanzstück aufgefügt und Schieberelement mit Federelement gegengefahren werden kann. Bevorzugt dient die Justierfläche zunächst als reproduzierbare Fixfläche bei der Erstmontage im Werkzeug. Als besonders vorteilhaft erweist sich die Fixfläche jedoch auch beim ständigen Überprüfen und gegebenenfalls Ändern der Position des Keiltriebs. Dies kann besonders dann erforderlich sein, wenn der Keiltrieb während des Betriebs fortwährend vor- und zurückgefahren wird, insbesondere dann, wenn der Keiltrieb einen Lochstempel oder eine Formbacke bewegt, da der Keiltrieb dann stets zu einem reproduzierbaren Punkt bzw. einer reproduzierbaren Fläche zurückgeführt und justiert werden kann. Hierdurch wird also eine reproduzierbare Ausgangsposition geschaffen. Dies führt zu einer erheblichen Arbeitserleichterung im Vergleich zu dem Justieren eines Keiltriebs, wie er im Stand der Technik beschrieben ist. Die erforderlichen Montagezeiten zum Justieren und Montieren des Keiltriebs können sich bei Verwenden dieses Verfahrens um etwa 80 % verkürzen, was auch ein erhebliches Maß an Kostenreduzierung darstellt. Eine weitere Justierung von Schieberelement und Schieberführungselement untereinander muß nicht mehr stattfinden, da bei Verwendung der erfindungsgemäßen Führungsklammern diese beiden Elemente durch deren Verwendung bereits zueinander justiert werden. Es tritt hier somit auch kein zusätzlicher Justageaufwand bei Verwendung der Führungsklammern auf.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen in:
Figur 1
eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Keiltrieb mit zwei Führungsklammern,
Figur 2
eine Schnittansicht durch den Keiltrieb gemäß Figur 1, worin das Schieberelement auf dem Treiberelement in die Arbeitsposition verfahren ist,
Figur 3
eine Schnittansicht des Keilantriebs gemäß Figur 2, worin das Schieberelement auf dem Treiberelement in der Ausgangsposition ruht,
Figur 4
ein Ablaufdiagramm der Verfahrwegsverhältnisse bei der Bewegung von Schieberführungselement, Schieberelement und Treiberelement gemäß Figur 2 und 3,
Figur 5
eine Schnittansicht durch Schieberelement und Treiberelement mit Zwangsrückholeinrichtungen, und
Figur 6
eine Draufsicht auf Schieberführungselement, teilweise geschnitten, und Treiberelement.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Keiltriebs 1. Dieser weist ein Schieberführungselement 10 und ein Schieberelement 20 auf, die durch zwei Führungsklammern 30 miteinander verbunden sind. Zum Verschieben des Schieberelementes gegenüber dem Schieberführungselement ist außerdem ein Federelement 50 vorgesehen. Das Federelement 50 ist eingebettet in das Schieberelement und insbesondere eine Gasdruckfeder. Diese stützt sich, wie Figur 2 und 3 besser entnommen werden kann, auf der einen Seite an dem Schieberführungselement 10 und an der anderen Seite an dem Schieberelement 20 ab.
Die Führungsklammern 30 weisen jeweils Haltevorsprünge 31 auf. Die Haltevorsprünge 31 sind mit einer jeweiligen Anschrägung 32 versehen, die in Richtung zu dem Treiberelement gerichtet ist, was besser Figur 2 entnommen werden kann. Die Anschrägung ist insbesondere in einem Winkel von 1° zum Treiberelement hin gerichtet. Dies führt zu einem auch bei Materialausdehnung sicheren Halt auf Schieberführungselement und Schieberelement, einem gleichbleibenden Laufspiel oder Gleitspiel und somit der Möglichkeit eines gleichbleibend linearen parallelen Verschiebens der Führungsklammern auf Schieberführungselement und Schieberelement, um auftretenden Verschleiß und andere auftretende Toleranzen ausgleichen zu können. Die Haltevorsprünge 31 greifen in entsprechende Nuten 11, 21 von Schieberführungselement und Schieberelement ein, wodurch die Führungsklammern formschlüssig in zumindest der Nut 11 des Schieberführungselementes in Klammerrichtung sitzen. Zur weiteren Befestigung der Führungsklammern an dem Schieberführungselement sind diese durch Schrauben 33 miteinander verbunden. Diese können auch entweder durch andere Befestigungsmittel ersetzt werden oder vollständig entfallen. Vorzugsweise lassen sie das Bewegen der Führungsklammern zu deren Justieren zu, wie Figur 2 besser entnommen werden kann.
Um ein besseres Gleiten von Schieberelement und Schieberführungselement aufeinander zu gewährleisten, ist zwischen beide Elemente eine Gleitplatte 12 eingefügt, die mittels Schrauben 13 an dem Schieberführungselement befestigt ist. Schieberführungselement und Schieberelement weisen im Bereich der Führungsklammern 30 eine im wesentlichen gleiche Breite auf, wodurch diese flach an den Außenflächen von Schieberführungselement und Schieberelement anliegen kann. Auch im Bereich außerhalb der Nuten 11, 21 weisen Schieberführungselement, Schieberelement und die Außenflächen der Führungsklammern eine im wesentlichen gleiche Breite auf bzw. bilden eine im wesentlichen ebene Fläche. Durch die Montage der beiden Führungsklammern auf den einander gegenüberliegenden parallel verlaufenden Außenflächen von Schieberführungselement und Schieberelement kann sogar ein sehr niedriges Gleitspiel oder Laufspiel von Schieberführungselement und Schieberelement gegeneinander erzielt werden, insbesondere ein Gleitspiel von 0,02 mm. Dies ist insbesondere auch aus Figur 2 ersichtlich. Diese Figur zeigt eine Schnittansicht durch den Keiltrieb 1, wobei im Unterschied zu der Darstellung in Figur 1 auch das Treiberelement 40 dargestellt ist. Figur 1 stellt insofern eine Draufsicht entsprechend dem Pfeil X dar. In der Darstellung gemäß Figur 2 ist der Keiltrieb in der Arbeitsposition gezeigt. Hierbei ist das Schieberelement, das eine schräge Fläche 23 aufweist, entlang derer es an der Gleitplatte 12 anliegt, die ebenfalls schräg im Raum angeordnet ist, entlang dem Treiberelement 40 in die Arbeitsposition verschoben. In dieser kann beispielsweise ein Stanzen oder Verformen eines Werkstücks ausgeführt werden, wobei zu diesem Zweck an der Seite 22 des Schieberelementes 20 eine entsprechende zusätzliche Einrichtung befestigt wird. Die Seite 22 und die schräge Fläche 23, an der das Federelement 50 anliegt, bilden einen Winkel α, der beispielsweise einen Wert von 40° annehmen kann. Dieser Winkel wird in Abhängigkeit von der aufzubringenden Preßkraft und in Abhängigkeit von dem Winkel zur Verbindungsfläche zum Treiberelement gewählt. Er kann daher auch einen von α = 40° abweichenden Wert annehmen.
Das schräg angeordnete Federelement 50 stützt sich auf einer zur Gleitplatte 12 im wesentlichen senkrechten Innenfläche 14 des Schieberführungselementes 10 ab und ist auf der entgegengesetzten Seite über eine Lagerplatte 51 sowie ein darauf befestigtes Lagerstück 52, das in das Schieberelement eingeschraubt ist, in dem Schieberelement 20 gelagert. Das Federelement dient dazu, das Schieberelement wieder in die Ausgangsposition, die in Figur 3 dargestellt ist, zurückzuziehen. Eine Rückholkraft kann dabei beispielsweise 800 Newton betragen, wobei die Preßkraft, die über das Schieberführungselement auf das Schieberelement ausgeübt wird, 3 Tonnen betragen kann. Diese Preßkraft wird durch eine entsprechende Antriebseinrichtung, die in Figur 2 nicht dargestellt ist, an der Oberseite 15 des Schieberführungselementes eingeleitet. Zu diesem Zweck sind dort eine Ausnehmung 16 sowie zwei äußere Durchgangsbohrungen 17 vorgesehen. Dies kann der Draufsicht in Figur 6 entnommen werden. Durch Vorsehen einer Verbindung von Schieberführungselement und Schieberelement mittels der Führungsklammern 30 und des daraus folgenden Vorteils der Möglichkeit, einen schmaleren oberen Führungsteil, der das Schieberführungselement und das Schieberelement enthält, vorzusehen, können sogar größere Kräfte umgelenkt werden. Beispielsweise kann bei einer Breite des oberen Führungsteils 10, 20 von 80 mm eine Preßkraft von 20 t bis 26 t umgelenkt werden, wohingegen beim Stand der Technik bei einer Breite von 140 mm lediglich eine Umlenkung von 3 t möglich ist. Außerdem kann das obere Führungsteil lediglich eine Breite von 50 mm aufweisen, beispielsweise um in eine Anlage integriert werden zu können, in der wenig Platz für den Keiltrieb vorhanden ist. Dies ist mit den Keiltrieben des Standes der Technik nicht möglich, da bei diesen platzintensive Schraubverbindungen vorgesehen sind, die eine gewisse Mindestbreite des Keiltriebs bedingen.
Für einen Austausch des Federelements muß lediglich die Lagerplatte 51 durch Lockern der daran vorgesehenen Schraube 53 gelöst und das Federelement entnommen werden. Dies geschieht vorzugsweise aus Richtung X, die in Figur 2 angedeutet ist. In derselben Richtung kann ein neues Federelement eingesetzt und durch die Lagerplatte mit der Schraube 53 wieder in dem Schieberelement gesichert werden.
In den Figuren 2 und 3 ist das Treiberelement 40 zu sehen, entlang dessen Oberfläche das Schieberelement verschoben wird. Um beide Elemente aneinander zu sichern, insbesondere um ein Einwirken seitlicher Momente auf den gesamten Keiltrieb in diesem Bereich zu verhindern, sind beidseitig Zwangsrückholeinrichtungen 60 vorgesehen. Die Zwangsrückholeinrichtungen, wie sie besser Figur 5 entnommen werden können, sind klammerartig und greifen sowohl in das Schieberelement als auch in das Treiberelement mit entsprechenden Haltevorsprüngen 61 ein. Mit dem Schieberelement sind sie über Schrauben 62 fest verbunden. In dem Treiberelement ist eine Fahrkulisse 41 gebildet, entlang derer der untere Haltevorsprung 61 der jeweiligen Zwangsrückholeinrichtung 60 durch die Bewegung des Schieberelementes verschoben wird. Ein Abheben des oberen Führungsteils, bestehend aus Schieberführungselement und Schieberelement von dem unteren Führungsteil, dem Treiberelement 40, ist daher lediglich in der Ausgangsposition, nämlich der in Figur 3 dargestellten Position des Schieberelementes möglich. Hierbei hat der untere Haltevorsprung der Zwangsrückholeinrichtung 60 die Fahrkulisse 41 verlassen, weswegen ein Abheben des oberen Führungsteils von dem unteren Führungsteil in dieser Position ermöglicht ist. Hierdurch wird vorteilhaft eine Beschädigung einer auf der Seite 22 des Schieberelementes montierten Verform- oder Stanzeinrichtung vermieden, die in der Arbeitsposition in ein Werkstück eingefahren ist zu dessen Bearbeitung und in dieser Position bei Be-lassen der Möglichkeit einer direkten Abnahme zerstört werden könnte. Das Abnehmen des oberen Führungsteils ist beispielsweise bei Auftreten einer Störung erforderlich, um diese so rasch wie möglich beheben zu können.
Um nach einem solchen möglichen Abnehmen des oberen Führungsteils von dem unteren Führungsteil nachfolgend wieder eine exakte Positionierung und Justage innerhalb des Werkzeugs zu erreichen, wird vorzugsweise eine Fixfläche 2 im Werkzeug definiert, anhand deren eine Justierung des Keiltriebs bei der Erstmontage sowie bei späteren Ein- und Ausbauten erfolgen kann. Sowohl in Figur 2 als auch in Figur 3 ist diese Fixfläche 2 sowie weitere Linien angegeben, die parallel zu weiteren Schrägen, horizontalen und vertikalen Flächen des oberen und unteren Führungsteils des Keiltriebs angeordnet sind. Die Fixfläche 2 liegt vorzugsweise auf der Anschlagfläche des Federelementes bzw. des Schieberelementes. Sie kann grundsätzlich auch auf der entgegengesetzten Seite des Federelements in dem Schieberführungselement 10 liegen, jedoch dient dann das Ende des Federelementes als anschlagendes Teil, nicht das Schieberelement 20 selbst. Die Grundfläche 42 des Treiberelementes wird während des Betriebs nicht in der Höhe verschoben. Wie dem Vergleich der Figuren 2 und 3 entnommen werden kann, wird jedoch das Schieberführungselement während des Betriebes hinsichtlich seiner Höhenlage gegenüber der waagerechten Linie 3 verschoben. Die Seite 22 des Schieberelementes ändert während des Betriebes lediglich ihren Abstand zu der senkrechten Linie 4. Außerdem ist eine zu der schrägen Fläche 23 parallele Linie 5 gebildet. Der Abstand der Fläche 23 zur Linie 5 verändert sich vorzugsweise nicht während des Betriebs. Alle Linien 3, 4, 5 treffen sich in einem sog. Toolingpunkt 6, der ein Normungsteil ist. Zur erstmaligen Justierung des Keiltriebs wird ein in den Figuren 2 und 3 nicht dargestelltes Distanzstück verwendet, das parallele Wandungen aufweist, deren Abstand dem Abstand zwischen einer Justier- oder Fixfläche 2, und der Außenfläche 18 des Schieberelementes 20 in der Ausgangsposition entspricht. Das Distanzstück wird an die schräge Fixfläche 2 bezüglich der Außenfläche 18 angelegt und ermöglicht es, den Keiltrieb in dieser Stellung, also parallel zu der Fixfläche 2, zu justieren. Gerade aufgrund der Höhe der durch den Keiltrieb umzulenkenden Kräfte sollte hier eine genaue Justage erfolgen.
Die Verfahrwege, die während der Umlenkung der Kräfte von den einzelnen Komponenten des Keiltriebs zurückgelegt werden, sind in Figur 4 gezeigt. Hierbei gibt die Länge a den Verfahrweg, um den das Schieberführungselement und Schieberelement gegeneinander verschoben werden, die Länge b den Verfahrweg, um den die auf das Schieberführungselement ausgeübte Preßkraft diesen in der Höhe vertikal verschiebt und die Länge c den Verfahrweg an, um den das Schieberelement daraufhin entlang dem Treiberelement verschoben wird. Die Verfahrweglängen a, b, c können beliebig gewählt werden, wodurch insbesondere sich auch ein anderes Längenverhältnis untereinander im Vergleich zu dem dargestellten ergeben kann.
Die bereits vorstehend erwähnte Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf das Schieberelement und einen Teil des Treiberelementes in Richtung des Pfeils Y gemäß Figur 2. Wie bereits erwähnt, sind Schieberelement und Treiberelement durch die Zwangsrückholeinrichtungen 60 verbunden. Außerdem läuft das Schieberelement auf einem prismatischen Teil 43 des Treiberelementes. Auf diesen prismatischen Teil 43 sind zum Erzeugen besserer Gleiteigenschaften Gleitplatten 24 aufgefügt, die an der Unterseite des Schieberelementes 20 montiert sind. Die beiden Gleitplatten 24 stützen sich auf den beiden Flanken 44 des prismatischen Teils 43 auf. Die beiden Flanken 44 sind in einem relativ flachen Winkel zueinander angeordnet, so daß sich eine verhältnismäßig große Breite der Lauffläche ergibt. Dadurch kann eine genaue Führung des Schieberelementes auf dem Treiberelement erzielt werden. Da zwar das Treiberelement in dem dargestellten Falle schmaler ist als das Schieberelement, dieses jedoch im wesentlichen die gleiche Breite aufweist wie das Schieberführungselement, und das Schieberelement symmetrisch auf dem Treiberelement bzw. dessen prismatischen Teil sitzt, treten keine Verschiebungen des Kräfteverhältnisses auf den beiden Flanken 44 auf, so daß auch hier eine sehr gute gleichmäßige Laufeigenschaft erzielt werden kann. Seitliche Schubkräfte können ebenfalls sehr gut abgefangen und größere Preßkräfte sehr gut auch in senkrechter Richtung aufgenommen werden. Aufgrund des Vorsehens der beiden Führungsklammern zu beiden Seiten von Schieberführungselement und Schieberelement sowie des Federelementes zentriert in dem Körper des Schieberelementes können die in das Schieberführungselement eingeleiteten Preßkräfte gleichmäßig über den gesamten Keiltrieb verteilt werden, so daß auch die Laufgenauigkeit und Laufruhe beim Verschieben des Schieberelementes auf dem prismatischen Teil des Treiberelementes optimiert werden kann.
Da gerade auf den Keiltrieb einwirkende Seitenkräfte das Verschieben behindern oder zumindest verschlechtern können, sind in einer anderen Ausführungsform die Fixfläche 2 und/oder die gegenüberliegende Fläche 19 als Prisma ausgebildet. Ein solches Prisma kann besonders gut auch höhere Kräfte aufnehmen. Außerdem können ebenso die übrigen Gleitflächen, insbesondere Gleitfläche 18 und Fläche 23, prismatische Form aufweisen.
Einen etwaigen Eindruck der Größenverhältnisse von Schieberführungselement und Treiberelement kann der geschnittenen Draufsicht in Figur 6 entnommen werden. Hierbei ist im oberen Teil das Schieberführungselement und im unteren Teil die Draufsicht auf das Treiberelement zu sehen. Der in dieser Figur angedeutete Schnitt A-A ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt.
Die aufeinander laufenden Flächen bestehen vorzugsweise aus einer Werkstoffkombination aus einem harten und einem weichen Werkstoff, insbesondere aus einer Kombination aus weicher Bronze und gehärtetem Stahl, wobei bevorzugt zwischen beiden Oberflächen ein Schmierstoff insbesondere ein Fett- oder Festschmierstoff verwendet wird, insbesondere Öl und Graphit. Da die Verschleißteile aus der weichen Bronze bzw. einem weichen Material bestehen sollten, werden die Gleitplatten 18, 24 aus diesem Material hergestellt, hingegen Treiberelement und Schieberelement bevorzugt aus gehärtetem Stahl. Vorzugsweise bestehen auch die Führungsklammern 30 aus Bronze, insbesondere um einerseits einen guten Halt zu ermöglichen und andererseits eine gewünschte Verstellbarkeit vorzusehen, um gegebenenfalls das Gleitspiel wieder entsprechend einzustellen.
Neben den in den vorstehenden Figuren gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind noch zahlreiche andere Ausführungsformen von Keiltrieben möglich, bei denen jeweils der obere Führungsteil, enthaltend insbesondere Schieberführungselement und Schieberelement, mittels Führungsklammern zusammengehalten ist. Die Anordnung und sonstige körperliche Ausbildung des Keiltriebs kann beliebig gewählt werden, solange dadurch die Vorteile, die die Verbindung von dessen Elementen des oberen Führungsteils durch Führungsklammern mit sich bringt, nicht verloren gehen. Beispielsweise kann das Schieberführungselement auch durch eine horizontale Preßkraft betätigt werden, wobei das Schieberelement dann vertikal verfahren wird. Auch hierbei erweist sich das Vorsehen der Führungsklammern als vorteilhaft. Diese können dabei jedoch eine andere Ausrichtung im Raum und eine andere Formgebung aufweisen, die vorzugsweise an den jeweiligen Einzelfall angepaßt ist. Führungsklammern können somit unabhängig von der sonstigen Ausgestaltung und Verfahrlage des Keiltriebs vorgesehen werden. Sie ermöglichen nicht nur eine besondere Stabilität des Keiltriebs, sondern auch eine kleine Bauform, hohe Laufgenauigkeit und die Aufnahme und Erzeugung hoher Presskräfte. Zudem sind diese Keiltriebe mit Führungsklammern kostengünstig herstellbar, da insbesondere keine Nacharbeit wie beim Stand der Technik zu Justagezwecken erforderlich ist, was beim Stand der Technik regelmäßig mit zahlreichen Aus- und Einbauten des Keiltriebs und seiner Einzelteile, wie Schieberführungselement und Schieberelement, verbunden ist.
Bezugszeichenliste
1
Keiltrieb
2
Fixfläche
3
waagerechte Linie
4
senkrechte Linie
5
schräge Linie
6
Tooling-Punkt
10
Schieberführungselement
11
Nut
12
Gleitplatte
13
Schraube
14
Innenseite
15
Oberseite
16
Ausnehmung
17
Durchgangsbohrung
18
Gleitfläche
19
Fläche
20
Schieberelement
21
Nut
22
Seite
23
schräge Fläche
24
Gleitplatte
30
Führungsklammer
31
Haltevorsprünge
32
Anschrägung
33
Schraube
40
Treiberelement
41
Fahrkulisse
42
Grundfläche
43
prismatischer Teil
44
Flanken
50
Federelement
51
Lagerplatte
52
Lagerstück
53
Sicherungsschraube
60
Zwangsrückholeinrichtung
61
Haltevorsprung
62
Schraube
α
Winkel im Schieberelement
a
Verfahrweg
b
Verfahrweg
c
Verfahrweg

Claims (15)

  1. Keiltrieb mit einem oberen Führungsteil, enthaltend ein Schieberelement (20) und ein Schieberführungselement (10) und einem unteren Führungsteil, enthaltend ein Treiberelement (40),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der obere Führungsteil (10, 20) durch zumindest eine Führungsklammer (30) zusammenhaltbar und/oder zusammengehalten ist.
  2. Keiltrieb nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die zumindest eine Führungsklammer (30) Schieberelement (20) und Schieberführungselement (10) miteinander verbindet.
  3. Keiltrieb nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Führungsklammer/Führungsklammern (30) formschlüssig in das Schieberführungselement (10) und/oder das Schieberelement (20) eingreifbar ist oder eingreift.
  4. Keiltrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die zumindest eine Führungsklammer (30) Haltevorsprünge (31) aufweist, mittels derer sie in einen Teil (11) des Schieberführungselements (10) eingreift, wobei die Haltevorsprünge eine Anschrägung (32) aufweisen.
  5. Keiltrieb nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Haltevorsprünge (31) eine geringe Anschrägung (32), insbesondere eine Anschrägung von im wesentlichen 1° in Richtung zu dem Treiberelement (40) aufweisen.
  6. Keiltrieb nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine lineare Verstellung des Führungsspiels und/oder ein Einstellen des Gleitspiels zwischen oberem (10, 20) und unterem Führungsteil (40) durch die Führungsklammer/Führungsklammern (30) vorgesehen ist, insbesondere Führungsklammer/Führungsklammern (30) und der obere Führungsteil (10, 20) so ineinandergreifbar sind, daß ein lineares Verschieben der Führungsklammer/Führungsklammern in Hubrichtung des Keiltriebs (1) zu einer Veränderung des Führungsspiels quer zur Wirkrichtung des Treiberelements (40) bei im wesentlichen gleichbleibender Linearität des Führungsspiels führt.
  7. Keiltrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Schieberelement (20) und das Schieberführungselement (10) im wesentlichen die gleiche Breite und insbesondere im wesentlichen parallele Flächen aufweisen, an denen die zumindest eine Führungsklammer (30) befestigbar ist.
  8. Keiltrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das untere und/oder Führungsteil (10,20,40) einen prismatischen Teil (43) und/oder zumindest eine prismatische Oberfläche zur Führung des Schieberelements (20) und/oder zur Aufnahme seitlicher Kräfte zum Erzeugen einer hohen Laufgenauigkeit aufweist.
  9. Keiltrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Keiltrieb (1) über seine gesamte Breitenerstreckung hinweg im wesentlichen eine gleichmäßige Breite aufweist.
  10. Keiltrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine oder mehrere Fixflächen (2) zum Erzeugen einer reproduzierbaren Ausgangsposition des Keiltriebs zwischen Schieberführungselement und Schieberelement vorgesehen ist oder sind.
  11. Keiltrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    ein Federelement (50), insbesondere eine Gasdruckfeder, zum Zurückholen des Schieberelements (20) vorgesehen ist, das mittels eines Sicherungselementes, insbesondere einer Sicherungsschraube (53), in dem Schieberelement gesichert und darüber demontierbar ist.
  12. Keiltrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die einzelnen aufeinander gleitenden Elemente aus einer Werkstoffpaarung Bronze und gehärteter Stahl bestehen, insbesondere in Kombination mit einem Schmierstoff, insbesondere einem Festschmierstoff.
  13. Keiltrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    Zwangsrückholeinrichtungen (60) zum Verhindern des Einwirkens seitlicher Momente auf den Keiltrieb zwischen Treiberelement (40) und Schieberelement (20) vorgesehen sind.
  14. Keiltrieb nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Schieberelement (20) so mit dem Treiberelement (40) verschiebbar verbindbar oder verbunden ist, daß ein Abheben von dem prismatischen Teil (43) im wesentlichen nur in der Ausgangsposition ermöglicht ist.
  15. Verfahren zum reproduzierbaren Justieren eines Keiltriebs (1), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer schrägen Fläche (23), die über zwei weitere schräge Gleitflächen (18, 44) hin- und her bewegbar ist, in einem Werkzeug,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine schräge Fixfläche (2) zwischen dem Keiltrieb (1) und dessen Aufnahme in dem Werkzeug als Justierfläche gewählt wird,
    ein Distanzstück, dessen Abmessungen dem gewünschten Abstand zwischen einer in einem festen Winkel zur schrägen Fläche (23) stehenden schrägen Fläche (19) des Keiltriebs und der Justierfläche (2) entsprechen, auf die Justierfläche aufgelegt wird,
    und der Keiltrieb (1) in dieser Position fixiert bzw. im Werkzeug befestigt wird.
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