EP2197660A1 - Keiltrieb mit schieberaufnahme - Google Patents

Keiltrieb mit schieberaufnahme

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EP2197660A1
EP2197660A1 EP08715674A EP08715674A EP2197660A1 EP 2197660 A1 EP2197660 A1 EP 2197660A1 EP 08715674 A EP08715674 A EP 08715674A EP 08715674 A EP08715674 A EP 08715674A EP 2197660 A1 EP2197660 A1 EP 2197660A1
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EP
European Patent Office
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slide
wedge
slider
wedge drive
sliding
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EP08715674A
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French (fr)
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EP2197660B1 (de
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Harald Weigelt
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Individual
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Publication date
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Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to PL08715674T priority Critical patent/PL2197660T3/pl
Publication of EP2197660A1 publication Critical patent/EP2197660A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2197660B1 publication Critical patent/EP2197660B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/40—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by wedge means
    • 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
    • B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/08—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws
    • B21D19/082—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws for making negative angles
    • B21D19/084—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws for making negative angles with linear cams, e.g. aerial cams

Definitions

  • the invention relates to a wedge drive with a slide element receptacle, a movable slide element and a driver element, wherein sliding surfaces between slide element and driver element are provided.
  • a wedge drive also referred to as a slide, basically serves to deflect pressing forces into punching or forming tools, in order to be able to cut, punch or deform them by means of these, in particular, oblique or backward sections of body parts.
  • the wedge drive comprises at least one slide element receptacle, a movable slide element and a driver element.
  • the as such rigid slide element receptacle is usually connected to a part of the press or of the press tool in which or in which the wedge drive is to perform the punching or forming work.
  • a top slider is called a wedge drive, when the slider element receptacle is secured in the upper part of the press tool connected to the moving press ram.
  • a lower part pusher is used when its pusher element receptacle is connected to the lower press tool fastened to the rigid press table.
  • Slider element recording of the wedge drive is connected, this usually has a linear guide in which the movable slide element can reciprocate, as such, however, is firmly connected to the slider element receptacle.
  • the driver element is usually connected as a rigid element fixed to the part of the press tool on which the
  • Slider element holder is not attached.
  • the driver element usually has wedge slopes and serves with these with respect to the movable slide element as a drive element.
  • a working stroke which is in its rearward position slider element on the rigidly standing driver element and is supported by this advancing over its pointing in the direction of skew (wedge shape).
  • the inclination of the linear guide is the Slider element recording matched to the inclination of the driver element, so that there is no acceleration of the movable slide element with respect to the actual press speed.
  • the movable slide element is thus driven only driven by the press tool and controlled forward or outward to perform the punching or forming work can.
  • the movable slide element When the rear hub, in which the press tool has exceeded its bottom dead center and its two parts move apart again, usually the movable slide element is pushed back by means of a suitably designed resilient element to its original position, after which the process can be restarted.
  • the retraction force required for retrieving the slider element is usually between 2 and 10% of the actual working force and the weight of the slider element. Determining the size of the press force here are the dimensions of the pressure-transmitting surfaces, which are referred to as sliding surfaces, the respective inclinations of linear guide in the slider element recording and inclination of the driver element and the interaction of the surfaces and inclinations and the structure of the slider element itself transmitted pressures are usually between less than 100 kN up to several 10 000 kN.
  • the linear guide in the slide element holder should guide the movable slide element as free of play and endure high press forces and realize long service life.
  • a tolerance of the running accuracy of the movable slide element of a maximum of 0.02 mm is required. If this tolerance is not met, the trimmed or perforated or otherwise reshaped workpieces can no longer be precisely placed on each other so that it comes to disturbances in the body shell and / or due to rubbing together workpieces for faster corrosion, reduced strength of the body and optionally an increased noise due to dissolving sheet metal parts.
  • a wedge drive extremely high running accuracies realized and permanently the Requests required pressing pressures or provides in relation to the punching or forming tool is required that a wedge drive extremely high running accuracies realized and permanently the Requests required pressing pressures or provides in relation to the punching or forming tool.
  • slider guides with right-angle arranged driver elements and 9.gleitplatten and a screwed cover plate for holding the slide element are known.
  • slide guides hold very large pressing pressures and side thrusts, but are very complicated and expensive to produce, since a high manual training effort to tune the leadership game between the elements is required.
  • the entire slider weight plus the declining tightening forces act on the mounting screws of the cover plate and can overstress this very quickly.
  • such a slide guide builds comparatively large and is therefore unsuitable for the construction of small slide.
  • Another Schieber entrysart used includes at an angle of 45 ° inclined lateral sliding and cover plates. These are thus arranged approximately roof-shaped. This makes it possible to achieve a reduction in the width, since the cover strips and sliding plates are arranged one above the other and not next to each other. However, the required space is still very large, so that little sliders can hardly be realized. Furthermore, the tensile forces occurring adversely affect the fastening screws of the cover plates, resulting in a high process uncertainty.
  • Another known construction comprises a slider guide with a driver plate and one or two column guides with bushings to hold the slider element laterally and against falling. Due to the use of a guide column with a driver plate, although only relatively small installation space is required and it can be a considerably more cost-effective production than in the above-mentioned solutions of the prior art can be achieved. However, the design of the pillar is not able to compensate for large lateral pressures. Furthermore, it can not carry heavy-weight slider elements, so that these slide elements produce less pressing forces and are susceptible to interference in the press operation.
  • slide element guide is known, for example, from EP 1 035 965 B1.
  • a clasping of the slider element guide is provided, wherein the driver element provides a prism guide and sliding elements are inserted between the driver element and slider element. Due to the created roof shape very high slide forces with small achievable space are possible, as well as a very accurate guide game, so that the wedge drive or the slide element guide is stable and durable.
  • the preparation of the staple guide due to the required costly machining to achieve a precise fit quite expensive and thus costly.
  • wedge drives are also known, for example, from EP 1 259 371 B1, DE 198 60 178 C1 and EP 1 197 319 B1.
  • All of the above-described concepts of a wedge drive for a wedge drive comprise one or more slide plates for transmitting mostly high press pressures, as well as correspondingly formed holding elements for holding the slide element in its intended for this Guide.
  • the slide plates serve to permanently transmit the working pressures exerted by the press tool from the slider element holder and the driver element into the movable slider element and thus to ensure the actual propulsion.
  • the holding elements serve to linearly hold the slide element on the sliding plates of the slide element receiving, whereby they permanently ensure the required running accuracy and should compensate for any possible side thrusts occurring during the forming process or during the cutting or punching process.
  • the present invention is based on the object to further develop a wedge drive according to the preamble of claim 1 such that a guide for the movable slide element is created, which allows an even better running accuracy than the solutions of the prior art, which optimally affects the applied pressing force the punching or forming movement converts the side thrusts even better than the prior art compensated and brings a longer service life for the wedge drive than has been possible with the solutions of the prior art. Furthermore, a lesser effort in the incorporation of the wedge drives should be required and a more economical production possible.
  • the object is achieved for a wedge drive according to the preamble of claim 1, characterized in that between the slider element and the slider element receiving a dovetail-like or prism guide means is provided.
  • a slide element for such a wedge drive the object is achieved in that the slide element has a dovetailed or prismatic shaped side.
  • a wedge drive in which the movable slide element has a dovetailed or prismatic side, the slide element receptacle being designed as a corresponding counterpart, so that the slide element with its dovetailed or prismatic side engages in the slide element receptacle and can be guided and held therein.
  • the dovetail or Prismenform provided surfaces on the slide element and / or slide element recording are based on each other, which can be done without any problems due to the angled surfaces to each other in the dovetail or prismatic shape forces directed in different directions. Due to the dovetail shape, the movable slide element is secured after insertion into the correspondingly shaped receiving the slide element holder without further measures against falling out or lateral displacement.
  • the dovetail-like or prism guide device comprises at least two sliding plates arranged at an angle to one another.
  • the sliding plates of the dovetail-like or prism guiding device can advantageously be L-shaped in cross-section.
  • the cross-sectionally L-shaped or roof-shaped sliding plates can be advantageously arranged so that their inner narrow sides result in a backlash in the form of the already mentioned dovetail guide due to the outwardly inclined inclination of the sliding plates.
  • the dovetail-like or prism guiding device comprises a positive connection between the slide element and the slide element receptacle. Due to the provision of such a positive connection creates a compact unit through which even high pressing forces can be easily transferred. Furthermore, this unintentional slipping of slider element and slider element receiving is prevented, since by the positive engagement in the dovetail or prism guide and the mechanical contact between the two components to be joined of the slider element and the slider element recording the forces to be transmitted on the touching surfaces, the in an angle to each other, are transmitted and thereby support the cohesion of the components due to their angular position.
  • the slide element receiving is formed cantilevered in the region of the sliding surfaces and / or the inclusion of the sliding plates. As a result, a larger surface for the sliding of
  • the sliding plates can advantageously be releasably secured to the slider element receptacle and / or the slider element, in particular by fastening screws. Due to the solubility of the sliding plates of the slider element receiving or the slider element is an exchange of these possible during wear. Basically, it would of course also be possible, the corresponding sliding surfaces of
  • Slider element recording and the slider element equip so that they can slide on each other without interposition of sliding plates.
  • an exchange of slide element receptacle and slider element itself would be required, so that it is cheaper and in the Operation proves easier to handle when releasable sliding plates are provided, since then their replacement is also easily and quickly possible.
  • the dovetailed or prismatic shaped side of the slide element advantageously has bearing surfaces as sliding surfaces, in particular for the attachment of sliding plates. It proves to be particularly advantageous in each case to provide two sliding plates arranged at an angle to one another, since here a cumbersome adjustment of four individual sliding plates, which are arranged at an angle to one another, can be avoided. It must only be done on each of the bearing surfaces for each sliding plate an adjustment, so that a quick change of sliding plates is possible.
  • a wedge guide device is advantageously provided. As a result, very high forces can be absorbed in a relatively small space, at the same time an accurate and stable guidance of the slider element on the driver element in its movement is possible.
  • the wedge guide device advantageously comprises two sliding plates arranged at an angle to one another.
  • These sliding plates are advantageously made of a material that supports the sliding, in particular of bronze with a solid lubricant.
  • the dovetail-like or prism guide means and the wedge guide means are provided at an angle to each other on the slider element. Due to the multiple angled arrangement to each other in particular the size of the wedge drive can be reduced, so that a compact unit is created, which can be used even in confined spaces within a press tool. As it proves to be further advantageous if the dovetail-like or prism guide means and the wedge guide means are provided on two mutually adjacent sides of the slide element. As a result, the running accuracy can be improved, but at the same time primarily the size can be reduced compared to the solutions of the prior art, which is usually provided on two opposite sides of the slider element engaging on a driver element and engaging the slider element receptacle.
  • the slider element may have a third side adjacent to the other two sides with a receiving device for receiving a machining tool.
  • the third side advantageously has at least two undercuts and / or grooves for inserting projecting elements of a receiving device for receiving a processing tool.
  • the receiving device can be inserted there, for example, by insertion, not even a further fastening is required, since in particular due to undercuts by the thus created positive engagement of the compound already an optimal power transmission is ensured.
  • the third side of the slider element may also be provided with at least one wedge surface, wherein the receiving device then preferably has a corresponding wedge surface to a form-fitting Provide connection between the slide element and receiving device for the machining tool. This lateral shear forces can be intercepted and the power transmission can be optimized.
  • the function of a wedge drive usually includes the power stroke and the reset.
  • the slider element is moved outwardly between the wedge-shaped sliding surfaces of the driver element and the slider element receiver, whereby the slider element receiver and the driver element are driven perpendicular to one another by the press stroke.
  • the pressing force applied by the press tool in this case corresponds to the counterforce applied by the wedge drive for the work done by it, for example, trimming, punching or reshaping of a body part, which is divided depending on the respective angular position of the individual sliding surfaces to each other on the sliding surfaces.
  • the movable slide element By providing arranged at an angle to each other sliding surfaces, which are arranged in a roof shape or prism shape to each other, the movable slide element centered by itself between the slide element receiving and driving element or on the sliding surfaces. In this way, a very high running accuracy and lateral guidance for the slide element can be created, whereby manufacturing tolerances or other production-related inaccuracies can be compensated and thus exert no negative influence.
  • Slider element receptacle is removed from the driver element, the slider element is retracted in the area between the slider element receiving and driver element. Due to the dovetail shape of the guide between slide element holder and slide element, in turn, a self-centering linear guide is made possible for the slide element.
  • the forces acting on the slider element forces are at the rear stroke or the provision only by the weight of this and the moving apart of the press tool on the on the slider element receiving, slide element and driver element restricting withdrawal forces.
  • the successive sliding surfaces of slide element and slide guide element can be reduced in their dimensions relative to the sliding surfaces which run on each other during the working stroke, so that the above-mentioned L-shape of the sliding surfaces on the dovetail guide proves to be very suitable.
  • the weight of the slide element acts on the surfaces of the slide element receptacle lying positively against its sliding surfaces of the dovetail guide and exerts an outwardly directed spreading force on it. Due to the positive Abschult für of the slider element relative to the slider element receiving these lateral thrust forces are compensated, however, so that a permanent and stable attachment of the slider element to the slider element receiving and the sliding plates on the slider element and slider element holder is possible. On the mounting screws of the sliding plates thus do not affect these damaging forces, in particular tensile forces.
  • Figure 1 is a vertical cross-sectional view of a first embodiment of a wedge drive according to the invention with dovetail-like
  • Figure 2 is a perspective view of the slider element receptacle
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG.
  • Figure 4 is a perspective view of a second embodiment of a wedge drive according to the invention with dovetail-like
  • FIG. 5 shows a perspective view of the wedge drive according to FIG. 4 without driver element
  • FIG. 6 shows a perspective side view of the wedge drive according to FIG. 4,
  • FIG. 7 shows a lateral plan view of the wedge drive according to FIG. 4
  • FIG. 8 shows a lateral sectional view of the wedge drive according to FIG. 4,
  • FIG. 9 shows a perspective view obliquely from above of the wedge drive according to FIG. 4 with the holding device inserted for one
  • FIG. 10 shows a perspective view of the wedge drive provided with a receiving device for the machining tool according to FIG. 9 with the driver element removed, and FIG
  • Figure 11 is a perspective view of the wedge drive of Figure 10 with removed receiving device for a machining tool and removed driver element.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a wedge drive 1 with a slider element holder 2, a slider element 3 and a receiving device 4 for receiving a machining tool.
  • a driver element connected to the slide element 3 can not be seen in this illustration, but can be seen from the perspective view in FIG.
  • the slide element 3 has a dovetail-shaped section 30. This comprises two on both sides in each case two mutually angled sliding surfaces 31, 32, 33, 34.
  • the two sliding surfaces 31 and 33 are smaller than the two sliding surfaces 32 and 34. This is due to the fact that in a working stroke of a Pressing tool in which the wedge drive is arranged, exerted pressing forces of the slider element receiving the slider element via the sliding surfaces 32, 34 are transmitted. In a retreat or a rearward stroke of the press tool retraction of the slider element via the two sliding surfaces 31, 33, wherein a very much lower force is exerted on the slider element, so that these smaller dimensions of the sliding surfaces are sufficient.
  • the slider element receptacle 2 also has a correspondingly shaped section 20, which comprises corresponding sliding surfaces 21 to 24, which rest in each case in a form-fitting manner on the sliding surfaces 31 to 34. Further, the dovetail-shaped portion 30 engages with a projecting portion 35 in a corresponding recess 25 a form-fitting manner in the slider element receptacle 2 a.
  • the projecting portion 35 can extend only over a partial region of the longitudinal extension of the slide element or slide element receptacle.
  • sliding plates are provided on the slider element receptacle and slider element in order to form the corresponding sliding surfaces 21 to 24 and 31 to 34, respectively.
  • the slide plates 26, 27 on the slide element holder 2 are L-shaped in cross section, whereas individual flat slide plates 36, 37, 38, 39 are provided on the corresponding surfaces of the slide element, which can be better seen in FIG.
  • the L-shaped sliding plates 26, 27 are secured by fastening screws 28, 29 to the slider element receptacle.
  • the sliding plates 36 to 39 are secured by corresponding fastening screws on the slider element, but these are not shown in Figure 1.
  • the slide element receptacle projects outward in the region of the dovetail-like guide device in order to create a sufficiently large sliding surface 22, 24 for supporting and sliding on the slide element 3.
  • the receiving device 4 for receiving a machining tool with a T-shaped projection 40 and the slider element 3 is provided with a corresponding T-slot 41.
  • the receiving device for the machining tool can be inserted in a simple manner in the T-slot 41, whereby a simple attachment and a secure hold on the slider element is possible.
  • a wedge shape with corresponding grooves and protrusions may be provided in this area, so that in addition a centering and recording of lateral thrust forces in this area is possible.
  • provision of the T-groove and the T-shaped projection is sufficient in most cases.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the details of the slider element receptacle and of the slider element obliquely from below. Both are shown individually, so that a view of the sliding plates 26, 27 of the slider element receptacle 2 and the dovetail-like portion 20 of the slider element receptacle is possible. Furthermore, the dovetail-shaped portion 30 of the slider element is clearly visible, also attached to this slide plates, with their attachment is indicated by screws. As better shown in the perspective exploded view in Figure 3, the respective sliding plates are fixed by three fastening screws on the slider element receiving or the slider element. The sliding plates have corresponding holes for receiving the mounting screws. FIGS. 2 and 3 also show a wedge-shaped receiving surface 300 for connection to the driver element 5, which can be seen in FIG.
  • the wedge-shaped receiving surface 300 is divided into two and has two sliding surfaces 301, 302, on each of which slide plates are placed, which, however, can not be seen in FIGS. 2 and 3.
  • the wedge-shaped receiving surface 300 is at both the dovetail-shaped portion 30 and the side with the T-shaped groove 41 for receiving the receiving device for the machining tool at an angle, so that an extremely compact design for the slide element is formed, substantially unused
  • FIG. 5 shows that the forced return clips 7 have protruding sections 70 for this purpose, which can engage in corresponding grooves in the driver element. Furthermore, FIG. 5 shows that slide plates 303, 304 are attached to the sliding surfaces 301, 302 via fastening screws 305.
  • the perspective view, rotated by 90 ° relative to the view in FIG. 4, of the wedge drive 1 in FIG. 6 shows a view of the receiving device 4 for receiving a machining tool.
  • the receiving device 4 is provided with a corresponding wedge surface 42, consisting of two sliding surfaces 43, 44, which can slide on a corresponding wedge portion 50 of the driver element 5.
  • the lateral view of the wedge drive 1 according to FIG. 7 can be better taken again that the dovetail-shaped section 30, the wedge-shaped receiving surface 300 and the third side with the T-shaped groove 41 for receiving the receiving device 4 for the machining tool of the slide element 3 respectively are arranged at an angle to each other.
  • Each of the sides of the slider element is also at an angle to the vertical or horizontal, which are indicated by dashed lines 8, 9 in Figure 7.
  • the extremely compact design of the wedge drive can be clearly taken.
  • the corresponding lateral sectional view of the wedge drive 1 according to FIG. 8 additionally shows a spring element 10 in the form of a gas pressure spring.
  • a spring element 10 in the form of a gas pressure spring. This serves to retract the slide element at the rearward stroke of the press tool back to its original position. As a result, the retraction of the slider element is facilitated at the rear hub, so that faster again a working stroke can be done.
  • a spring element in particular when providing specially trained Zwangsgurhol- devices in the form of Zwangsgurholklammem 7, for example in the form of forced return devices with Rollreibungs instituten.
  • the perspective view of the wedge drive 1 from below with removed driver element 5 according to Figure 10 can be seen that the sliding plates 303, 304 can be formed so long that they also engage the sliding surfaces 43, 44 of the wedge surface 42 of the receiving device 4 for the machining tool, So here no more sliding plates are provided, but only the sliding plates 303, 304, so that a uniform surface for cooperation with the corresponding wedge portion 50 of the driver element 5 is provided.
  • FIG. 11 The perspective view of the wedge drive 1 from above in accordance with FIG. 11 shows the sliding plates 303, 304 once again with the receiving device for the machining tool removed. It will also be appreciated that a corresponding attachment to the machining tool receptacle is provided by providing a bore 305 in the slide plates 303, 304 and corresponding mounting bolt, which is not shown in FIG. 11, however. By means of this, the fastening of the receiving device 4 for the machining tool on the slide element can be further improved and an even more stable unit can be created.
  • the aforementioned sliding plates on the slide element and the driver element as well as the slide element receptacle are preferably made of bronze with a solid lubricant, in order to allow a particularly good sliding of the corresponding sliding pairings on one another.
  • other materials for the sliding plates can be used, a particularly optimal movement of the slide element within the wedge drive during the working stroke and rearward stroke of the press tool, in which the wedge drive is arranged, is possible by a low friction of the sliding surfaces.

Abstract

Bei einem Keiltrieb (1 ) mit einer Schieberelementaufnahme (2), einem bewegbaren Schieberelement (3) und einem Treiberelement (5), wobei Gleitflächen (301,302) zwischen Schieberelement (3) und Treiberelement (5) vorgesehen sind, ist zwischen Schieberelement (3) und Schieberelementaufnahme (2) eine schwalbenschwanzartige oder Prismen- Führungseinrichtung (6) vorgesehen.

Description

Keiltrieb mit Schieberaufnahme
Die Erfindung betrifft einen Keiltrieb mit einer Schieberelementaufnahme, einem bewegbaren Schieberelement und einem Treiberelement, wobei Gleitflächen zwischen Schieberelement und Treiberelement vorgesehen sind.
Ein auch als Schieber bezeichneter Keiltrieb dient grundsätzlich der Umlenkung von Presskräften in Stanz- beziehungsweise Umformwerkzeuge hinein, um durch diese insbesondere schräge oder hinterläufige Teilbereiche von Karosserieteilen beschneiden, lochen oder verformen zu können. Der Keiltrieb umfasst dabei zumindest eine Schieberelementaufnahme, ein bewegbares Schieberelement und ein Treiberelement. Die als solches starre Schieberelementaufnahme wird üblicherweise mit einem Teil der Presse beziehungsweise des Pressenwerkzeugs verbunden, in der bzw. in dem der Keiltrieb die Stanz- oder Umformarbeiten vornehmen soll. Als Oberteilschieber wird ein Keiltrieb bezeichnet, wenn dessen Schieberelementaufnahme in dem oberen mit dem sich bewegenden Pressenstößel verbundenen Teil des Pressenwerkzeugs befestigt ist. Von einem Unterteilschieber wird gesprochen, wenn dessen Schieberelementaufnahme mit dem auf dem starren Pressentisch befestigten unteren Pressenwerkzeug verbunden ist. Unabhängig davon, mit welchem Teil die
Schieberelementaufnahme des Keiltriebs verbunden ist, weist diese üblicherweise eine Linearführung auf, in der sich das bewegbare Schieberelement hin- und herbewegen kann, als solches jedoch fest mit der Schieberelementaufnahme verbunden ist. Das Treiberelement ist üblicherweise als starres Element fest mit dem Teil des Pressenwerkzeugs verbunden, an dem die
Schieberelementaufnahme nicht befestigt ist. Das Treiberelement weist üblicherweise Keilschrägen auf und dient mit diesen in Bezug auf das bewegbare Schieberelement als Antriebselement.
Beim etwa senkrechten Zufahren eines Pressenwerkzeugs, was als Arbeitshub bezeichnet wird, setzt das in seiner rückwärtigen Position befindliche Schieberelement auf dem starr stehenden Treiberelement auf und wird von diesem unterstützt über dessen in Arbeitsrichtung weisende Schrägstellung (Keilform) vorgetrieben. Hierbei ist die Neigung der Linearführung der Schieberelementaufnahme auf die Schrägstellung des Treiberelements abgestimmt, so dass es zu keiner Beschleunigung des bewegbaren Schieberelements bezüglich der eigentlichen Pressengeschwindigkeit kommt. Das bewegbare Schieberelement wird somit lediglich von dem Pressenwerkzeug angetrieben und gesteuert nach vorne beziehungsweise außen gedrückt, um die Stanz- oder Umformarbeiten ausführen zu können. Beim rückwärtigen Hub, bei dem das Pressenwerkzeug seinen unteren Totpunkt überschritten hat und sich dessen beide Teile wieder auseinander bewegen, wird üblicherweise das bewegbare Schieberelement mittels eines entsprechend ausgelegten federelastischen Elements in seine Ursprungsposition zurückgeschoben, wonach der Vorgang erneut gestartet werden kann. Die für das Zurückholen des Schieberelements erforderliche Rückzugskraft beträgt üblicherweise zwischen 2 und 10% der eigentlichen Arbeitskraft und des Gewichts des Schieberelements. Für die Größe der Pressenkraft bestimmend sind hierbei die Abmessungen der den Druck übertragenden Flächen, die als Gleitflächen bezeichnet werden, die jeweiligen Neigungen von Linearführung in der Schieberelementaufnahme und Schrägstellung des Treiberelements sowie des Zusammenspiels der Flächen und Neigungen und der Aufbau des Schieberelements selbst. Die zu übertragenden Drücke betragen üblicherweise zwischen weniger 100 kN bis hin zu mehreren 10.00O kN.
Die Linearführung in der Schieberelementaufnahme sollte das bewegbare Schieberelement möglichst spielfrei führen und dabei hohe Pressenkräfte ertragen und hohe Standzeiten realisieren. Um ein gradfreies Beschneiden oder Lochen eines Werkstücks zu ermöglichen, wird eine Toleranz der Laufgenauigkeit des bewegbaren Schieberelements von maximal 0,02 mm gefordert. Wird diese Toleranz nicht eingehalten, können die beschnittenen bzw. gelochten oder anderweitig umgeformten Werkstücke nicht mehr passgenau aufeinander gelegt werden, so dass es zu Störungen im Karosserierohbau kommt und/oder aufgrund von aneinander reibenden Werkstücken zu einer schnelleren Korrosion, verminderten Festigkeit der aufgebauten Karosserie und gegebenenfalls einer erhöhten Lärmentwicklung aufgrund sich lösender Blechteile. Um all diese Nachteile zu vermeiden, wird insbesondere in der Automobilindustrie gefordert, dass ein Keiltrieb extrem hohe Laufgenauigkeiten realisiert und dauerhaft die geforderten Pressendrücke erträgt bzw. in Bezug auf das Stanz- oder Umformwerkzeug zur Verfügung stellt.
Um hier die geforderte Laufgenauigkeit zur Verfügung zu stellen, wurden diverse Konzepte entwickelt, von denen einige nachfolgend genannt werden. Beispielsweise sind Schieberführungen mit rechtwinklig angeordneten Treiberelementen und Seitengleitplatten sowie einer verschraubten Deckplatte zum Halten des Schieberelements bekannt. Derartige Schieberführungen halten zwar sehr großen Pressdrücken und Seitenschüben stand, sind jedoch sehr aufwendig und teuer herzustellen, da ein hoher manueller Einarbeitungsaufwand zum Abstimmen des Führungsspiels zwischen den Elementen erforderlich ist. Als weiter problematisch erweist sich ein unzureichender Schutz gegen ein Auseinanderfallen der Schieberführung, wobei das gesamte Schiebergewicht zuzüglich der rückläufigen Anzugskräfte auf die Befestigungsschrauben der Deckplatte wirken und diese sehr schnell überbeanspruchen können. Ferner baut eine solche Schieberführung vergleichsweise groß und ist daher für den Aufbau kleiner Schieber ungeeignet.
Bekannt sind ebenfalls Schieberführungen mit seitlichen Winkelleisten und einer rechtwinklig angeordneten Treiberplatte. Im Unterschied zu der vorstehend genannten Schieberführung führt die Kombination der seitlichen Gleitplatten mit einer Deckplatte zu einer Verringerung des erforderlichen Bauraums, so dass insbesondere auch kleinere Schiebergrößen hierdurch aufgebaut werden können. Allerdings wirken große Kräfte auf die Befestigungsschrauben der Winkelleisten und sorgen dadurch für eine verhältnismäßig große Unfallgefahr. Ferner ist auch hier der Aufwand für das Einarbeiten der zusammenwirkenden Elemente zum Abstimmen des Führungsspiels hoch, so dass auch hierfür zusätzliche Kosten anfallen.
Eine weitere verwendete Schieberführungsart umfasst um einen Winkel von 45° geneigte seitliche Gleit- und Deckplatten. Diese sind somit etwa dachförmig angeordnet. Hierdurch lässt sich eine Verminderung der Baubreite erzielen, da die Deckleisten und Gleitplatten übereinander und nicht nebeneinander angeordnet werden. Allerdings ist der erforderliche Bauraum weiterhin sehr groß, so dass sich kleine Schieber kaum realisieren lassen. Ferner wirken sich die auftretenden Zugkräfte ungünstig auf die Befestigungsschrauben der Deckplatten aus, was zu einer hohen Prozessunsicherheit führt.
Ein weiterer bekannter Aufbau umfasst eine Schieberführung mit einer Treiberplatte und einer oder zwei Säulenführungen mit Buchsen, um das Schieberelement seitlich und gegen ein Herabfallen zu halten. Aufgrund der Verwendung einer Führungssäule mit einer Treiberplatte sind zwar nur noch verhältnismäßig kleine Bauräume erforderlich und es kann eine erheblich kostengünstigere Fertigung als bei den vorstehend genannten Lösungen des Standes der Technik erzielt werden. Allerdings ist die Säulenführung bauartbedingt nicht in der Lage, große Seitendrücke auszugleichen. Ferner kann sie keine schwergewichtigen Schieberelemente tragen, so dass diese Schieberelemente weniger Presskräfte erzeugen und im Pressenbetrieb störanfälliger sind.
Eine weitere Art einer Schieberelementführung ist beispielsweise aus der EP 1 035 965 B1 bekannt. Hierbei ist eine Umklammerung der Schieberelementführung vorgesehen, wobei das Treiberelement eine Prismenführung vorsieht und zwischen Treiberelement und Schieberelement Gleitplatten eingefügt sind. Aufgrund der geschaffenen Dachform sind sehr hohe Schieberkräfte bei kleinen erzielbaren Bauräumen möglich, ebenso ein sehr genaues Führungsspiel, so dass der Keiltrieb beziehungsweise die Schieberelementführung stabil und langlebig ist. Allerdings ist die Herstellung der Klammerführung aufgrund der erforderlichen aufwendigen Zerspanung zum Erzielen einer genauen Passform recht aufwendig und dadurch kostenintensiv.
Weitere Keiltriebe sind auch beispielsweise aus der EP 1 259 371 B1 , der DE 198 60 178 C1 sowie der EP 1 197 319 B1 bekannt.
All die vorstehend beschriebenen Konzepte einer Schieberelementführung für einen Keiltrieb weisen einen oder mehrere Gleitplatten zum Übertragen von zumeist hohen Pressendrücken auf, ebenso entsprechend ausgebildete Halteelemente zum Halten des Schieberelements in der für diesen vorgesehenen Führung. Die Gleitplatten dienen dazu, die von dem Pressenwerkzeug ausgeübten Arbeitsdrücke dauerhaft von der Schieberelementaufnahme und dem Treiberelement in das bewegbare Schieberelement zu übertragen und somit den eigentlichen Vortrieb zu gewährleisten. Die Halteelemente dienen einem linearen Halten des Schieberelements auf den Gleitplatten der Schieberelementaufnahme, wobei sie dauerhaft die geforderte Laufgenauigkeit gewährleisten und gegebenenfalls beim Umformvorgang oder beim Schnitt- bzw. Stanzvorgang auftretende Seitenschübe kompensieren sollen.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Keiltrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, dass eine Führung für das bewegbare Schieberelement geschaffen wird, die eine noch bessere Laufgenauigkeit als die Lösungen des Standes der Technik ermöglicht, welche die einwirkende Pressenkraft optimal in die Stanz- bzw. Umformbewegung umsetzt, die Seitenschübe noch besser als der Stand der Technik kompensiert und eine höhere Standzeit für den Keiltrieb bringt als dies mit den Lösungen des Standes der Technik bisher möglich ist. Ferner soll ein geringerer Aufwand bei der Einarbeitung der Keiltriebe erforderlich sein und eine wirtschaftlichere Herstellung ermöglicht werden.
Die Aufgabe wird für einen Keiltrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zwischen Schieberelement und Schieberelementaufnahme eine schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung vorgesehen ist. Für ein Schieberelement für einen solchen Keiltrieb wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Schieberelement eine schwalbenschwanzartige oder prismatisch geformte Seite aufweist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dadurch wird ein Keiltrieb geschaffen, bei dem das bewegbare Schieberelement eine schwalbenschwanzartige oder prismatische Seite aufweist, wobei die Schieberelementaufnahme als entsprechendes Gegenstück ausgebildet ist, so dass das Schieberelement mit seiner schwalbenschwanzartig oder prismatisch ausgebildeten Seite in die Schieberelementaufnahme eingreifen und darin geführt und gehalten werden kann. Die jeweils durch die Schwalbenschwanz- bzw. Prismenform vorgesehenen Flächen an Schieberelement und/oder Schieberelementaufnahme stützen sich aufeinander ab, wobei aufgrund der in einem Winkel zueinander stehenden Flächen bei der Schwalbenschwanz- oder Prismenform eine Aufnahme von in unterschiedliche Richtungen gerichteten Kräften problemlos erfolgen kann. Aufgrund der Schwalbenschwanzform wird das bewegbare Schieberelement nach dem Einfügen in die entsprechend geformte Aufnahme der Schieberelementaufnahme ohne weitere Maßnahmen gegen ein Herausfallen oder seitliches Verschieben gesichert.
Vorteilhaft sind an den Schieberelementen und/oder der
Schieberelementaufnahme Gleitflächen vorgesehen. Besonders bevorzugt umfasst die schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung zumindest zwei in einem Winkel zueinander angeordnete Gleitplatten. Die Gleitplatten der schwalbenschwanzartigen oder Prismen-Führungseinrichtung können vorteilhaft im Querschnitt L-förmig sein. Als weiter vorteilhaft erweist es sich, auf allen aufeinander gleitenden Flächen von Schieberelement und Schieberelementaufnahme Gleitplatten vorzusehen, so dass jeweils zumindest zwei in einem Winkel zueinander angeordnete Gleitplatten an Schieberelement und Schieberelementaufnahme vorgesehen sind. Die im Querschnitt L-förmigen oder dachförmigen Gleitplatten können vorteilhaft so angeordnet werden, dass ihre inneren Schmalseiten aufgrund der nach außen geneigten Schrägstellung der Gleitplatten eine Hinterläufigkeit in Form der bereits genannten Schwalbenschwanzführung ergeben.
Durch das Vorsehen von Gleitplatten an zwei Seiten des Schieberelements bzw. der Schieberelementaufnahme zugleich, wobei diese symmetrisch und L-förmig bzw. in Dachform angeordnet sind, so dass die Form einer Schwalbenschwanzführung erhalten werden kann, ist es besonders vorteilhaft möglich, auf weitere kostenintensive lineare Halteelemente zu verzichten. Ferner können die Herstellungskosten im Vergleich zu den Lösungen des Standes der Technik deutlich vermindert werden, da weniger Elemente als im Stand der Technik vorgesehen sind, ohne die Funktionsweise des Keiltriebs in irgendeiner Weise zu beeinträchtigen, sondern vielmehr einen sichereren Betrieb ohne das Vorsehen von Halteelementen, jedoch mit einer höchst genauen Laufgenauigkeit zu ermöglichen.
Vorteilhaft umfasst die schwalbenschwanzartige oder Prismen- Führungseinrichtung eine formschlüssige Verbindung zwischen Schieberelement und Schieberelementaufnahme. Aufgrund des Vorsehens einer solchen formschlüssigen Verbindung entsteht eine kompakte Einheit, über die auch hohe Presskräfte problemlos übertragen werden können. Ferner wird hierdurch ein ungewolltes Auseinandergleiten von Schieberelement und Schieberelementaufnahme verhindert, da durch die Formschlüssigkeit im Bereich der Schwalbenschwanz- oder Prismenführung und den mechanischen Kontakt zwischen den beiden zu fügenden Bauteilen des Schieberelements und der Schieberelementaufnahme die zu übertragenden Kräfte über die sich berührenden Flächen, die in einem Winkel zueinander stehen, übertragen werden und dabei aufgrund ihrer Winkelstellung den Zusammenhalt der Bauteile unterstützen.
Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn die Schieberelementaufnahme im Bereich der Gleitflächen und/oder der Aufnahme der Gleitplatten auskragend ausgebildet ist. Hierdurch wird eine größere Fläche für das Gleiten von
Schieberelement gegenüber der Schieberelementaufnahme geschaffen, so dass eine sehr gute Übertragung der Pressenkräfte über diese vergrößerten Aufnahmeflächen möglich ist.
Die Gleitplatten können vorteilhaft an der Schieberelementaufnahme und/oder dem Schieberelement lösbar befestigt sein, insbesondere durch Befestigungsschrauben. Durch die Lösbarkeit der Gleitplatten von der Schieberelementaufnahme beziehungsweise dem Schieberelement ist ein Austausch von diesen bei Verschleiß möglich. Grundsätzlich wäre es natürlich ebenfalls möglich, die entsprechenden Gleitflächen der
Schieberelementaufnahme und des Schieberelements so auszurüsten, dass diese ohne Zwischenfügung von Gleitplatten aufeinander gleiten können. Bei Verschleiß wäre dann jedoch ein Austausch von Schieberelementaufnahme und Schieberelement selbst erforderlich, so dass es sich als kostengünstiger und im Betrieb einfacher handhabbar erweist, wenn lösbare Gleitplatten vorgesehen sind, da dann deren Austausch auch problemlos und schnell möglich ist.
Die schwalbenschwanzartig oder prismatisch geformte Seite des Schieberelements weist vorteilhaft Auflageflächen als Gleitflächen, insbesondere zum Auffügen von Gleitplatten auf. Als besonders vorteilhaft erweist es sich dabei, jeweils zwei zueinander in einem Winkel angeordnete Gleitplatten vorzusehen, da hier ein mühseliges Justieren von vier einzelnen Gleitplatten, die in einem Winkel zueinander angeordnet werden, vermieden werden kann. Es muss lediglich an jeweils einer der Auflageflächen für jeweils eine Gleitplatte eine Justage erfolgen, so dass ein schneller Wechsel von Gleitplatten möglich ist.
Zwischen Schieberelement und Treiberelement ist vorteilhaft eine Keilführungseinrichtung vorgesehen. Hierdurch können sehr hohe Kräfte bei einem verhältnismäßig kleinen Bauraum aufgenommen werden, wobei zugleich eine genaue und stabile Führung des Schieberelements auf dem Treiberelement bei dessen Bewegung möglich ist.
Die Keilführungseinrichtung umfasst vorteilhaft zwei zueinander in einem Winkel angeordnete Gleitplatten. Diese Gleitplatten bestehen vorteilhaft aus einem das Gleiten unterstützenden Material, insbesondere aus Bronze mit einem Festschmierstoff. Durch das Vorsehen der Gleitplatten, die insbesondere austauschbar an dem Treiber- und/oder Schieberelement befestigt sind, kann auf einfache Art und Weise ein Austausch der Platten bei Verschleiß erfolgen und im Betrieb ein optimales Gleiten der aufeinander gefügten Flächen von Treiberelement und Schieberelement.
Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn die schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung und die Keilführungseinrichtung in einem Winkel zueinander an dem Schieberelement vorgesehen sind. Aufgrund der mehrfach gewinkelten Anordnung zueinander kann insbesondere die Baugröße des Keiltriebs verringert werden, so dass eine kompakte Einheit entsteht, die auch bei beengten Platzverhältnissen innerhalb eines Pressenwerkzeugs eingesetzt werden kann. Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn die schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung und die Keilführungseinrichtung an zwei zueinander benachbarten Seiten des Schieberelements vorgesehen sind. Hierdurch kann die Laufgenauigkeit verbessert, zugleich jedoch in erster Linie auch die Baugröße im Vergleich zu den Lösungen des Standes der Technik vermindert werden, bei denen üblicherweise an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Schieberelements ein Angreifen an einem Treiberelement und ein Angreifen an der Schieberelementaufnahme vorgesehen ist.
Das Schieberelement kann eine dritte, den beiden anderen Seiten benachbarte Seite mit einer Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bearbeitungswerkzeugs aufweisen. Hierbei weist die dritte Seite vorteilhaft zumindest zwei Hinterschneidungen und/oder Nuten zum Einfügen von auskragenden Elementen einer Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bearbeitungswerkzeugs auf. Das Vorsehen einer solchen separaten Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bearbeitungswerkzeugs, wie beispielsweise eines Lochstempels, führt zu einem einfachen und problemlosen Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs, da lediglich die Aufnahmeeinrichtung von der dritten Seite des Schieberelementes abgenommen und gegen eine andere Aufnahmeeinrichtung, die beispielsweise ein anderes Bearbeitungswerkzeug trägt, ausgetauscht zu werden braucht. Ein mühsames An- und Abschrauben des Bearbeitungswerkzeugs selbst, gegebenenfalls unter Bohren weiterer Löcher in dem Schieberelement entfällt vollständig. Durch das Vorsehen von Hinterschneidungen und/oder Nuten an der dritten Seite des Schieberelements kann die Aufnahmeeinrichtung dort beispielsweise durch Einschieben eingefügt werden, wobei nicht einmal ein weiteres Befestigen erforderlich ist, da insbesondere aufgrund von Hinterschneidungen durch die dadurch geschaffene Formschlüssigkeit der Verbindung bereits eine optimale Kraftübertragung sichergestellt wird.
Die dritte Seite des Schieberelements kann ferner noch mit zumindest einer Keilfläche versehen sein, wobei auch die Aufnahmeeinrichtung dann vorzugsweise eine entsprechende Keilfläche aufweist, um eine formschlüssige Verbindung zwischen Schieberelement und Aufnahmeeinrichtung für das Bearbeitungswerkzeug vorzusehen. Hierüber können seitliche Schubkräfte abgefangen und die Kraftübertragung optimiert werden.
Die Funktion eines Keiltriebs umfasst üblicherweise den Arbeitshub und die Rückstellung. Während des Arbeitshubs wird das Schieberelement zwischen den in Keilform angeordneten Gleitflächen des Treiberelements und der Schieberelementaufnahme nach außen bewegt, wobei die Schieberelementaufnahme und das Treiberelement sich durch den Pressenhub angetrieben senkrecht aufeinander zu bewegen. Die von dem Pressenwerkzeug aufgebrachte Presskraft entspricht hierbei der Gegenkraft, die der Keiltrieb für die von ihm geleistete Arbeit beispielsweise eines Beschneidens, Lochens oder Nachformens eines Karosserieteils aufbringt, wobei diese in Abhängigkeit von der jeweiligen Winkelstellung der einzelnen Gleitflächen zueinander auf die Gleitflächen aufgeteilt wird. Durch das Vorsehen von in einem Winkel zueinander angeordneten Gleitflächen, die in Dachform bzw. Prismenform zueinander angeordnet sind, zentriert sich das bewegbare Schieberelement von selbst zwischen Schieberelementaufnahme und Treiberelement bzw. auf deren Gleitflächen. Hierdurch kann eine sehr hohe Laufgenauigkeit und Seitenführung für das Schieberelement geschaffen werden, wobei Fertigungstoleranzen oder andere fertigungsbedingte Ungenauigkeiten kompensiert werden können und somit keinen negativen Einfluss mehr ausüben.
Bei der Rückstellung des Schieberelements, dem sogenannten rückwärtigen Hub, bei dem das Pressenwerkzeug auseinander fährt und somit die
Schieberelementaufnahme von dem Treiberelement entfernt wird, wird das Schieberelement zurückgezogen in den Bereich zwischen Schieberelementaufnahme und Treiberelement. Aufgrund der Schwalbenschwanzform der Führung zwischen Schieberelementaufnahme und Schieberelement wird wiederum eine sich selbst zentrierende lineare Führung für das Schieberelement ermöglicht. Die auf das Schieberelement einwirkenden Kräfte sind bei dem rückwärtigen Hub bzw. der Rückstellung lediglich durch das Gewicht von diesem und die beim Auseinanderfahren des Pressenwerkzeugs auf die auf die Schieberelementaufnahme, Schieberelement und Treiberelement einwirkenden Rückzugskräfte beschränkt. Die hierbei aufeinander laufenden Gleitflächen von Schieberelement und Schieberführungselement können in ihren Abmessungen gegenüber den Gleitflächen, die beim Arbeitshub aufeinander laufen, reduziert werden, so dass die bereits vorstehend erwähnte L-Form der Gleitflächen an der Schwalbenschwanzführung sich hierbei als sehr geeignet erweist.
Bei einem hängenden Oberteilschieber bzw. -keiltrieb wirkt das Gewicht des Schieberelements auf die formschlüssig an dessen Gleitflächen der Schwalbenschwanzführung anliegenden Flächen der Schieberelementaufnahme ein und übt auf diese eine nach außen gerichtete Spreizkraft aus. Aufgrund der formschlüssigen Abschulterung des Schieberelements gegenüber der Schieberelementaufnahme werden diese seitlichen Schubkräfte jedoch kompensiert, so dass eine dauerhafte und stabile Befestigung des Schieberelements an der Schieberelementaufnahme und der Gleitplatten an Schieberelement und Schieberelementaufnahme möglich ist. Auf die Befestigungsschrauben der Gleitplatten wirken somit keine diese schädigenden Kräfte, insbesondere Zugkräfte ein. Da die Führung des Schieberelements entlang der Schieberelementaufnahme durch die Schwalbenschwanzführung hochgenau und gegen seitliche Schubkräfte unempfindlich sowie in ihrer Herstellung kostengünstig ohne das Vorsehen weiterer Bauelemente in Form einer Linearführung möglich ist, entsteht ein kompakter Keiltrieb mit sehr hoher Laufgenauigkeit, der ferner gegen Fertigungstoleranzen unempfindlich ist. Da Klammerführungen oder weitere Bauelemente nicht mehr erforderlich sind, können nicht nur die Kosten gegenüber den Lösungen des Standes der Technik verringert, sondern auch die Prozesssicherheit erhöht und eine eventuelle Unfallgefahr vermindert werden. Da das Schieberelement lediglich in die Schieberelementaufnahme eingeschoben zu werden braucht, wird die Montage des Keiltriebs gegenüber den Lösungen des Standes der Technik vereinfacht. Ein kostenintensives Einschleifen der Führungselemente kann entfallen, da die Prismenführungen bzw. Schwalbenschwanzführung von Schieberelementaufnahme, Schieberelement und Treiberelement gegenüber Toleranzen bei der Herstellung unempfindlich sind. Die durch die Prismenführungen erzielte Selbstzentrierung führt ferner zu einer sehr hohen Laufgenauigkeit der Aufnahme seitlicher Schubkräfte. Aufgrund der kompakten Bauweise des Keiltriebs ist dieser nicht nur für einen geringen innerhalb eines Pressenwerkzeugs zur Verfügung stehenden Bauraum geeignet, sondern selbstverständlich auch für größerformatige Anwendungen. Durch die zwischen Schieberelement und Schieberelementaufnahme vorgesehene schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung können somit kleine, mittlere und großformatige Keiltriebe ausgerüstet werden, so dass sich ein großes Anwendungsgebiet ergibt.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden
Ausführungsbeispiele näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:
Figur 1 eine vertikale Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Keiltriebs mit schwalbenschwanzartiger
Führungseinrichtung,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht von Schieberelementaufnahme und
Schieberelement des Keiltriebs gemäß Figur 1 ,
Figur 3 eine perspektivische Explosionsansicht von
Schieberelementaufnahme und Schieberelement gemäß Figur 2,
Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Keiltriebs mit schwalbenschwanzartiger
Führungseinrichtung zwischen Schieberelement und Schieberelementaufnahme,
Figur 5 eine perspektivische Ansicht des Keiltriebs gemäß Figur 4 ohne Treiberelement,
Figur 6 eine perspektivische Seitenansicht des Keiltriebs gemäß Figur 4,
Figur 7 eine seitliche Draufsicht auf den Keiltrieb gemäß Figur 4, Figur 8 eine seitliche Schnittansicht des Keiltriebs gemäß Figur 4,
Figur 9 eine perspektivische Ansicht schräg von oben des Keiltriebs gemäß Figur 4 mit aufgefügter Aufnahmeeinrichtung für ein
Bearbeitungswerkzeug,
Figur 10 eine perspektivische Ansicht des mit einer Aufnahmeeinrichtung für das Bearbeitungswerkzeug versehenen Keiltriebs gemäß Figur 9 mit abgenommenem Treiberelement, und
Figur 11 eine perspektivische Ansicht des Keiltriebs gemäß Figur 10 mit abgenommener Aufnahmeeinrichtung für ein Bearbeitungswerkzeug und abgenommenem Treiberelement.
Figur 1 zeigt eine Schnittansicht eines Keiltriebs 1 mit einer Schieberelementaufnahme 2, einem Schieberelement 3 und einer Aufnahmeeinrichtung 4 zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs. Ein mit dem Schieberelement 3 in Verbindung stehendes Treiberelement ist in dieser Darstellung nicht zu sehen, kann jedoch der perspektivischen Ansicht in Figur 4 entnommen werden.
Schieberelement und Schieberelementaufnahme sind über eine schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung 6 miteinander verbunden. Hierbei weist das Schieberelement 3 einen schwalbenschwanzartig ausgebildeten Abschnitt 30 auf. Dieser umfasst zwei beidseitig jeweils zwei zueinander in einem Winkel stehende Gleitflächen 31 , 32, 33, 34. Die beiden Gleitflächen 31 und 33 sind dabei kleiner ausgebildet als die beiden Gleitflächen 32 und 34. Dies liegt darin begründet, dass bei einem Arbeitshub die von einem Pressenwerkzeug, in dem der Keiltrieb angeordnet ist, ausgeübten Pressenkräfte von der Schieberelementaufnahme auf das Schieberelement über die Gleitflächen 32, 34 übertragen werden. Bei einem Rückzug beziehungsweise einem rückwärtigen Hub des Pressenwerkzeugs erfolgt ein Zurückziehen des Schieberelements über die beiden Gleitflächen 31 , 33, wobei eine sehr viel geringere Kraft auf das Schieberelement ausgeübt wird, so dass diese geringeren Abmessungen der Gleitflächen ausreichend sind.
Auch die Schieberelementaufnahme 2 weist einen entsprechend gegengleich geformten Abschnitt 20 auf, der entsprechende Gleitflächen 21 bis 24 umfasst, die jeweils formschlüssig an den Gleitflächen 31 bis 34 anliegen. Ferner greift der schwalbenschwanzartig ausgebildete Abschnitt 30 mit einem auskragenden Abschnitt 35 in eine entsprechende Ausnehmung 25 formschlüssig in die Schieberelementaufnahme 2 ein. Der auskragende Abschnitt 35 kann sich lediglich über einen Teilbereich der Längsstreckung von Schieberelement beziehungsweise Schieberelementaufnahme erstrecken. Grundsätzlich ist es auch möglich, keinen solchen auskragenden Abschnitt vorzusehen, wobei allerdings der Halt von Schieberelement und Schieberelementaufnahme aneinander durch einen solchen formschlüssig in eine entsprechende Ausnehmung 25 der Schieberelementaufnahme eingreifenden auskragenden Abschnitt 35 deutlich verbessert wird.
Wie Figur 1 weiter entnommen werden kann, sind Gleitplatten an Schieberelementaufnahme und Schieberelement vorgesehen, um die entsprechenden Gleitflächen 21 bis 24 bzw. 31 bis 34 zu bilden. Die Gleitplatten 26, 27 an der Schieberelementaufnahme 2 sind im Querschnitt L-förmig ausgebildet, wohingegen auf den entsprechenden Flächen des Schieberelements einzelne flache Gleitplatten 36, 37, 38, 39 aufgefügt sind, was besser der Figur 3 entnommen werden kann. Die L-förmigen Gleitplatten 26, 27 sind durch Befestigungsschrauben 28, 29 an der Schieberelementaufnahme befestigt. Auch die Gleitplatten 36 bis 39 sind durch entsprechende Befestigungsschrauben an dem Schieberelement befestigt, wobei diese jedoch in Figur 1 nicht dargestellt sind.
Durch das Vorsehen einer solchen lösbaren Befestigung der Gleitplatten an der Schieberelementaufnahme bzw. dem Schieberelement ist ein problemloser Austausch der Gleitplatten bei Verschleiß möglich. Die Befestigungsschrauben sind in die Gleitplatten versenkt angeordnet, so dass keine Behinderung des Gleitens der Gleitflächen aufeinander durch das Vorsehen der Befestigungsschrauben auftritt.
Wie insbesondere der Querschnittsansicht in Figur 1 deutlich zu entnehmen ist, kragt die Schieberelementaufnahme im Bereich der schwalbenschwanzartigen Führungseinrichtung nach außen aus, um eine ausreichend große Gleitfläche 22, 24 für das Abstützen und Gleiten auf dem Schieberelement 3 zu schaffen.
Wie Figur 1 weiter entnommen werden kann, ist die Aufnahmeeinrichtung 4 zum Aufnehmen eines Bearbeitungswerkzeugs mit einer T-förmigen Auskragung 40 und das Schieberelement 3 mit einer entsprechenden T-Nut 41 versehen. Hierdurch kann die Aufnahmeeinrichtung für das Bearbeitungswerkzeug auf einfache Art und Weise in die T-Nut 41 eingeschoben werden, wodurch eine einfache Befestigung und ein sicherer Halt an dem Schieberelement möglich ist. Anstelle einer T-Nut und einer T-förmigen Auskragung kann in diesem Bereich auch eine Keilform mit entsprechenden Nuten und Auskragungen vorgesehen werden, so dass zusätzlich noch eine Zentrierung und Aufnahme von seitlichen Schubkräften in diesem Bereich möglich ist. Da jedoch keine Bewegung von Schieberelement gegenüber der Aufnahmeeinrichtung vorgesehen ist, ist in den meisten Fällen das Vorsehen von T-Nut und T-förmiger Auskragung ausreichend.
In Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht des Details der Schieberelementaufnahme und des Schieberelements schräg von unten gezeigt. Beide sind einzeln dargestellt, so dass ein Blick auf die Gleitplatten 26, 27 der Schieberelementaufnahme 2 und in den schwalbenschwanzartigen Abschnitt 20 der Schieberelementaufnahme möglich ist. Ferner ist auch der schwalbenschwanzartig ausgebildete Abschnitt 30 des Schieberelements deutlich erkennbar, ebenfalls die an diesem befestigten Gleitplatten, wobei auch deren Befestigung durch Schrauben angedeutet ist. Wie noch besser der perspektivischen Explosionsansicht in Figur 3 zu entnehmen ist, sind die jeweiligen Gleitplatten durch drei Befestigungsschrauben an der Schieberelementaufnahme beziehungsweise dem Schieberelement befestigt. Die Gleitplatten weisen entsprechende Bohrungen zum Aufnehmen der Befestigungsschrauben auf. In den Figuren 2 und 3 ist ferner eine keilförmige Aufnahmefläche 300 zum Verbinden mit dem Treiberelement 5, das in Figur 4 zu sehen ist, zu erkennen. Die keilförmige Aufnahmefläche 300 ist zweigeteilt und weist zwei Gleitflächen 301 , 302 auf, auf denen jeweils Gleitplatten aufgefügt werden, die jedoch in den Figuren 2 und 3 nicht zu erkennen sind. Die keilförmige Aufnahmefläche 300 steht sowohl zu dem schwalbenschwanzartig ausgebildeten Abschnitt 30 als auch der Seite mit der T-förmigen Nut 41 zur Aufnahme der Aufnahmeeinrichtung für das Bearbeitungswerkzeug in einem Winkel, so dass eine äußerst kompakte Bauform für das Schieberelement entsteht, im Wesentlichen ohne ungenutzte
Seitenflächen. Dies kann insbesondere auch der perspektivischen Ansicht des zusammengesetzten Keiltriebs 1 gemäß Figur 4 entnommen werden, bei dem Schieberelementaufnahme, Schieberelement, Treiberelement und Aufnahmeeinrichtung für das Bearbeitungswerkzeug zusammengefügt sind. Hierbei ist ferner noch zu erkennen, dass Treiberelement und Schieberelement über Zwangsrückholklammern 7 miteinander verbunden sind. Diese dienen der besseren Mitnahme des Schieberelements beim rückwärtigen Hub des Pressenwerkzeugs. Die Zwangsrückholklammern 7 greifen sowohl an dem Schieberelement als auch dem Treiberelement an, in dort vorgesehene Ausnehmungen, Aussparungen oder Nuten.
In Figur 5 ist deutlich erkennbar, dass die Zwangsrückholklammern 7 zu diesem Zweck auskragende Abschnitte 70 aufweisen, die in entsprechende Nuten in dem Treiberelement eingreifen können. Ferner kann Figur 5 entnommen werden, dass auf den Gleitflächen 301 , 302 Gleitplatten 303, 304 über Befestigungsschrauben 305 befestigt sind.
Die gegenüber der Ansicht in Figur 4 um 90° gedrehte perspektivische Ansicht des Keiltriebs 1 in Figur 6 zeigt einen Blick auf die Aufnahmeeinrichtung 4 zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs. Hierbei ist ersichtlich, dass auch die Aufnahmeeinrichtung 4 mit einer entsprechenden Keilfläche 42, bestehend aus zwei Gleitflächen 43, 44 versehen ist, die auf einem entsprechenden Keilabschnitt 50 des Treiberelements 5 gleiten können. Der seitlichen Ansicht des Keiltriebs 1 gemäß Figur 7 kann noch einmal besser entnommen werden, dass der schwalbenschwanzartig ausgebildete Abschnitt 30, die keilförmige Aufnahmefläche 300 und die dritte Seite mit der T-förmigen Nut 41 zur Aufnahme der Aufnahmeeinrichtung 4 für das Bearbeitungswerkzeug des Schieberelements 3 jeweils in einem Winkel zueinander angeordnet sind. Jede der Seiten des Schieberelements steht ferner in einem Winkel zur Senkrechten bzw. Waagerechten, die durch gestrichelte Linien 8, 9 in Figur 7 angedeutet sind. Hier kann noch einmal die äußerst kompakte Bauform des Keiltriebs deutlich entnommen werden.
Der entsprechenden seitlichen Schnittansicht des Keiltriebs 1 gemäß Figur 8 ist zusätzlich ein Federelement 10 in Form einer Gasdruckfeder zu entnehmen. Dieses dient dazu, das Schieberelement bei dem rückwärtigen Hub des Pressenwerkzeugs wieder in seine Ausgangsposition zurückzuziehen. Hierdurch wird der Rückzug des Schieberelements beim rückwärtigen Hub erleichtert, so dass schneller wieder ein Arbeitshub erfolgen kann. Je nach Ausbildung des Keiltriebs wäre es aber sogar möglich, ein solches Federelement wegzulassen, insbesondere bei Vorsehen von speziell ausgebildeten Zwangsrückhol- einrichtungen in Form der Zwangsrückholklammem 7, beispielsweise in Form Zwangsrückholeinrichtungen mit Rollreibungselementen.
Aus der perspektivischen Draufsicht auf den Keiltrieb 1 gemäß Figur 9 ist noch einmal ersichtlich, dass das Schieberelement durch entsprechende Anordnung seiner drei Seiten mit schwalbenschwanzartig ausgebildetem Abschnitt zum Eingriff in die Schieberelementaufnahme, T-förmiger Nut zur Aufnahme der Aufnahmeeinrichtung 4 für das Bearbeitungswerkzeug und keilförmiger Aufnahmefläche zum Zusammenwirken mit dem Treiberelement 5 äußerst kompakt ausgebildet ist.
Der perspektivischen Ansicht des Keiltriebs 1 von unten mit abgenommenem Treiberelement 5 gemäß Figur 10 kann entnommen werden, dass die Gleitplatten 303, 304 so lang ausgebildet werden können, dass diese auch die Gleitflächen 43, 44 der Keilfläche 42 der Aufnahmeeinrichtung 4 für das Bearbeitungswerkzeug untergreifen, also hier keine weiteren Gleitplatten vorgesehen werden, sondern lediglich die Gleitplatten 303, 304, so dass eine einheitliche Fläche zum Zusammenwirken mit dem entsprechenden Keilabschnitt 50 des Treiberelements 5 vorgesehen ist.
Der perspektivischen Ansicht des Keiltriebs 1 von oben gemäß Figur 11 sind die Gleitplatten 303, 304 bei abgenommener Aufnahmeeinrichtung für das Bearbeitungswerkzeug noch einmal zu entnehmen. Hierbei ist ferner ersichtlich, dass eine entsprechende Befestigung an der Aufnahmeeinrichtung für das Bearbeitungswerkzeug durch Vorsehen einer Bohrung 305 in den Gleitplatten 303, 304 und entsprechender Befestigungsschraube, die jedoch in Figur 11 nicht dargestellt ist, vorgesehen wird. Hierüber kann die Befestigung der Aufnahmeeinrichtung 4 für das Bearbeitungswerkzeug an dem Schieberelement noch weiter verbessert und eine noch stabilere Einheit geschaffen werden.
Die vorstehend genannten Gleitplatten an Schieberelement und Treiberelement sowie Schieberelementaufnahme bestehen vorzugsweise aus Bronze mit einem Festschmierstoff, um ein besonders gutes Gleiten der entsprechenden Gleitpaarungen aufeinander zu ermöglichen. Selbstverständlich sind grundsätzlich auch andere Materialien für die Gleitplatten verwendbar, wobei durch eine geringe Reibung der aufeinander gleitenden Flächen ein besonders optimales Bewegen des Schieberelements innerhalb des Keiltriebs beim Arbeitshub und rückwärtigen Hub des Pressenwerkzeugs, in dem der Keiltrieb angeordnet ist, möglich ist.
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren dargestellten Ausführungsformen von Keiltrieben mit einer schwalbenschwanzartigen oder Prismen-Führungseinrichtung können noch zahlreiche weitere Ausführungsformen gebildet werden, bei denen jeweils schwalbenschwanzförmige Gleitflächen zwischen Schieberelementaufnahme und Schieberelement bzw. Prismenführungen zwischen Schieberelement und
Treiberelement und Schieberelementaufnahme und Schieberelement vorgesehen sind. Hierdurch wird jeweils die Laufgenauigkeit des Schieberelements zwischen Schieberelementaufnahme und Treiberelement deutlich gegenüber dem Stand der Technik verbessert, seitliche Schubkräfte werden abgefangen und Fertigungstoleranzen an Schieberelementaufnahme, Schieberelement und Führungselement ausgeglichen. Durch das Vorsehen lediglich einer schwalbenschwanzartigen oder Prismen-Führungseinrichtung zwischen Schieberelementaufnahme und Schieberelement können weitere eine Führung unterstützende Bauelemente eingespart und damit die Herstellung des Keiltriebs gegenüber dem Stand der Technik deutlich kostengünstiger gestaltet werden.
Bezugszeichenliste
1 Keiltrieb
2 Schieberelementaufnahme
3 Schieberelement
4 Aufnahmeeinrichtung für Bearbeitungswerkzeug
5 Treiberelement
6 schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung
7 Zwangsrückholklammern
8 vertikale Linie
9 horizontale Linie
10 Federelement (Gasdruckfeder)
20 Abschnitt
21 Gleitfläche
22 Gleitfläche
23 Gleitfläche
24 Gleitfläche
25 Ausnehmung
26 L-förmige Gleitplatte
27 L-förmige Gleitplatte
28 Befestigungsschraube
29 Befestigungsschraube
30 schwalbenschwanzartig ausgebildeter Abschnitt
31 Gleitfläche
32 Gleitfläche
33 Gleitfläche
34 Gleitfläche
35 auskragender Abschnitt
36 Gleitplatte
37 Gleitplatte
38 Gleitplatte
39 Gleitplatte
40 T-förmige Auskragung
41 T-Nut 2
42 Keilfläche
43 Gleitfläche
44 Gleitfläche
50 Keilabschnitt 70 auskragender Abschnitt
300 keilförmige Aufnahmefläche
301 Gleitfläche
302 Gleitfläche
303 Gleitplatte 304 Gleitplatte
305 Bohrung

Claims

Ansprüche
1. Keiltrieb (1 ) mit einer Schieberelementaufnahme (2), einem bewegbaren Schieberelement (3) und einem Treiberelement (5), wobei Gleitflächen (301 ,302) zwischen Schieberelement (3) und Treiberelement (5) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schieberelement (3) und Schieberelementaufnahme (2) eine schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung (6) vorgesehen ist.
2. Keiltrieb (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
Gleitflächen (21 ,22,23,24,31 ,32,33,34) an dem Schieberelement (3) und/oder der Schieberelementaufnahme (2) vorgesehen sind.
3. Keiltrieb (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung (6) zumindest zwei in einem Winkel zueinander angeordnete Gleitplatten
(26,27,36,37,38,39) umfasst.
4. Keiltrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitplatten (26,27) der schwalbenschwanzartigen oder Prismen-
Führungseinrichtung (6) im Querschnitt L-förmig sind.
5. Keiltrieb (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei in einem Winkel zueinander angeordnete Gleitplatten
(36,37,38,39) vorgesehen sind.
6. Keiltrieb (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung (6) eine formschlüssige Verbindung zwischen Schieberelement (3) und Schieberelementaufnahme (2) umfasst.
7. Keiltrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberelementaufnahme (2) im Bereich der Gleitflächen (21 ,22,23,24) und/oder der Aufnahme der Gleitplatten (26,27) auskragend ausgebildet ist.
8. Keiltrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitplatten (26,27,36,37,38,39) an der Schieberelementaufnahme (2) und/oder dem Schieberelement (3) lösbar befestigt sind, insbesondere durch Befestigungsschrauben (28,29).
9. Keiltrieb (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schieberelement (3) und Treiberelement (5) eine Keilführungseinrichtung (50,300) vorgesehen ist.
10. Keiltrieb (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilführungseinrichtung (50,300) zwei zueinander in einem Winkel angeordnete Gleitplatten (303,304) umfasst.
11. Keiltrieb (1 ) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung (6) und die Keilführungseinrichtung (300) in einem Winkel zueinander an dem
Schieberelement (3) vorgesehen sind.
12. Keiltrieb (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung (6) und die Keilführungseinrichtung (300) an zwei zueinander benachbarten Seiten des Schieberelements (3) vorgesehen sind.
13. Schieberelement (3) für einen Keiltrieb (1 ), insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberelement (3) eine schwalbenschwanzartig oder prismatisch geformte Seite (30) aufweist.
14. Schieberelement (3) nach Anspruchi 3, dadurch gekennzeichnet, dass die schwalbenschwanzartig oder prismatisch geformte Seite (30) Auflageflächen (31 ,32,33,34) als Gleitflächen, insbesondere zum Auffügen von Gleitplatten (36,37,38,39) aufweist.
15. Schieberelement (3) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei zueinander in einem Winkel angeordnete Gleitplatten (36,37,38,39) vorgesehen sind.
16. Schieberelement (3) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu der ersten schwalbenschwanzartig oder prismatisch geformten Seite (30) eine zweite Seite mit zumindest einer
Keilführungsfläche (300) zum Verbinden mit einem Treiberelement (5) vorgesehen ist.
17. Schieberelement (3) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Gleitplatte (303,304) zum Auffügen auf die zumindest eine Keilführungsfläche vorgesehen ist.
18. Schieberelement (3) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberelement (3) eine dritte den beiden anderen Seiten benachbarte Seite mit einer Aufnahmeeinrichtung (41 ) zum Aufnehmen eines Bearbeitungswerkzeugs aufweist.
19. Schieberelement (3) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Seite zumindest zwei Hinterschneidungen und/oder Nuten (41 ) zum Einfügen von auskragenden Elementen (40) einer Aufnahmeeinrichtung (4) zum Aufnehmen eines Bearbeitungswerkzeugs aufweist.
20. Schieberelement (3) nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Seite mit zumindest einer Keilfläche versehen ist.
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