EP2874804A1 - Keiltrieb - Google Patents

Keiltrieb

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EP2874804A1
EP2874804A1 EP13750261.3A EP13750261A EP2874804A1 EP 2874804 A1 EP2874804 A1 EP 2874804A1 EP 13750261 A EP13750261 A EP 13750261A EP 2874804 A1 EP2874804 A1 EP 2874804A1
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EP
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wedge drive
slide
clamping
clamping device
plane
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Ludger MÜLLER
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STRACK NORMA GMBH & CO. KG
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Strack Norma & Co KG GmbH
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    • 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
    • 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
    • B21D28/325—Perforating, i.e. punching holes in other articles of special shape using cam or wedge mechanisms, e.g. aerial cams

Definitions

  • the invention relates to a wedge drive with slider element receptacle, at least one movable slide carriage, at least one driver element and with sliding surfaces between the at least one slide slide and the at least one driver element.
  • Such a wedge drive is known from DE 10 2007 045 703 A1.
  • a wedge drive which is also referred to as a slide, basically serves for deflecting pressing forces in punching or forming tools in order to be able to cut, punch or deform through these, in particular, oblique or backward sections of body parts.
  • the wedge drive comprises at least the above elements.
  • the rigid slider element receptacle is connected to a part of the press or of the press tool in order to be able to carry out the punching or forming work by means of the wedge drive.
  • a wedge drive is called upper slide when its slide element receptacle is fixed in the upper part of the press tool connected to the moving press ram.
  • Wedge drive usually has a linear guide in which the movable slide element can reciprocate.
  • the driver element is connected as a rigid element fixed to the part of the press tool to which the slider element receptacle is not attached.
  • the linear guide in the slider element holder should bear the movable slide element as free of play as possible and thereby high press forces and realize high punching times.
  • a tolerance of the running accuracy of the movable slide element of at most 0.02 mm is currently required.
  • the invention is therefore based on the object to provide a wedge drive of the type mentioned above, which ensures a high degree of running accuracy with technically simple means and at the same time minimizes the manufacturing costs and the running time.
  • This object is achieved according to the wedge drive of the type mentioned in the present invention that at least one clamping device is present at least one sliding surface, which simulates the pressing force adjustable during assembly of the working tool for producing a backlash between the at least one slide slide and the at least one slide holder.
  • the gist of the invention is that by simulating the pressing force on the wedge drive, a 0.02 mm clearance tolerance is not only achieved but even improved to 0.00 mm.
  • a development of the invention provides that the clamping screw is arranged in a plane which is perpendicular to the respective sliding surfaces, and the clamping screw is arranged in this plane perpendicular or inclined to the vertical.
  • the force vector produced by the clamping screw which corresponds approximately to that of the pressing force, respectively, at least one first vector triangle perpendicular to the plane of the sliding surface and a second in the plane of the at least one sliding surface or parallel thereto Power triangle vector is split.
  • the clamping device generates a compressive or tensile stress. If larger sliding surfaces meet, it is advantageous if several clamping devices per sliding surface are present.
  • Fig. 1 is a plan view of a prism guide slide carriage
  • FIG. 2 is a plan view of a corresponding driver of the slide carriage according to FIG. 1;
  • Figure 3 shows two views of a further wedge drive, this once in the cut state with the press force and once in the uncut state with the pressing force (Fp) which is later replaced by the clamping device;
  • FIG. 4 shows an embodiment of other wedge drives similar to FIG.
  • FIG. 6 shows a sectional plan view similar to FIG. 5 with another introduction of force
  • each wedge drive 10 which is shown here in the figures, consists of a slider element receptacle 12, at least one movable slide carriage, at least one driver element 16 and sliding surfaces 18 joined therebetween.
  • the sliding surfaces 18 between the slide carriages 14 and the driver elements 16 are acted upon by at least one tensioning device 20 with the pressing force F P.
  • This pressing force is of course adjustable and simulated to produce the backlash between the slide carriage 14 and the slide holder 22, the pressing force Fp.
  • the simulated pressing force F P is, of course, similar to the pressing force FP actually acting on the press and compresses the two sliding surfaces so tightly that there is at most a clearance of 0.01 mm between these units.
  • the clamping screw 20 is arranged in a plane which is perpendicular to the respective sliding surfaces 18 and the clamping screw 20 is arranged in this plane perpendicular or perpendicular to the vertical.
  • the different inclinations to the different wedge drives 10 are based on the corresponding points of application and vectors of the pressing force Fp.
  • the force vectors F and F 2 occurring in the application of the clamping force F s run once perpendicular to the sliding surface and secondly parallel thereto. This gives an even better assembly of the sliding elements to each other.
  • the clamping force F s corresponds to the pressing force F P , so that the actual state for the production can be set clean.
  • the sliding surfaces 18 each have a sintered metal support surface, is stored in the solid lubricant.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Keiltrieb (10) mit Schieberelementaufnahme, mindestens einem bewegbaren Schieberschlitten, mindestens einem Treiberelement und mit Gleitflächen zwischen dem mindestens einen Schieberschlitten und dem mindestens einen Treiberelement, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einer Gleitfläche mindestens eine Spanneinrichtung vorhanden ist, die die Presskraft (FP) einstellbar bei der Montage des Arbeitswerkzeugs simuliert zur Herstellung einer Spielfreiheit zwischen dem mindestens einem Schieberschlitten und der mindestens einen Schieberaufnahme

Description

Keiltrieb
Die Erfindung betrifft einen Keiltrieb mit Schieberelementaufnahme, mindestens einem bewegbaren Schieberschlitten, mindestens einem Treiberelement und mit Gleitflächen zwischen dem mindestens einen Schieberschlitten und dem mindestens einen Treiberelement.
Ein derartiger Keiltrieb ist aus der DE 10 2007 045 703 A1 bekannt.
In dieser Druckschrift ist auch beschrieben, das ein auch als Schieber bezeichneter Keiltrieb grundsätzlich der Umlenkung von Presskräften in Stanz- bzw. Um- formwerkzeuge hinein dient, um durch diese insbesondere schräge oder hinterläufige Teilbereiche von Karosserieteilen beschneiden, lochen oder verformen zu können. Der Keiltrieb umfasst dabei zumindest die oben genannten Elemente. Die starre Schieberelementaufnahme wird mit einem Teil der Presse bzw. des Pressenwerkzeugs verbunden, um mittels des Keiltriebs die Stanz- oder Umfor- mungsarbeiten durchführen zu können.
Dabei wird als Oberteilschieber ein Keiltrieb bezeichnet, wenn dessen Schieberelementaufnahme in dem oberen mit dem sich bewegenden Pressenstößel verbundenen Teil des Pressenwerkzeugs befestigt ist.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Von einem Unterteilschieber wird dann gesprochen, wenn dessen Schieberelementaufnahme mit dem auf dem starren Pressentisch befestigten unteren Pressenwerkzeug verbunden ist. Allerdings ist davon unabhängig, dass die Schieberelementaufnahme des
Keiltriebs üblicherweise eine Linearführung aufweist, in der sich das bewegbare Schieberelement hin- und herbewegen kann.
Üblicherweise ist das Treiberelement als starres Element fest mit dem Teil des Pressenwerkzeugs verbunden, an dem die Schieberelementaufnahme nicht befestigt ist.
Die Linearführung in der Schieberelementaufnahme sollte das bewegbare Schieberelement möglichst spielfrei und dabei hohe Pressenkräfte ertragen und hohe Stanzzeiten realisieren. Um ein Grad freies Beschneiden oder Lochen eines Werkstücks zu ermöglich, wird derzeit eine Toleranz der Laufgenauigkeit des bewegbaren Schieberelements von maximal 0,02 mm gefordert.
Ein Nichteinhalten dieser Toleranz führt dazu, dass die Werkstücke nicht mehr passgenau aufeinander gelegt werden können, so dass es zu Störungen im Karosserierohbau kommt.
Um die geforderte Laufgenauigkeit sicherzustellen, wurde eine Vielzahl von Konzepten entwickelt, die aber alle noch nicht die gewünschte Genauigkeit sicherstellen, oder aber sehr teuer in der Herstellung sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Keiltrieb der eingangs genannten Art anzugeben, der mit technisch einfachen Mitteln einen hohen Grad der Laufgenauigkeit sicherstellt und gleichzeitig die Herstellungs- kosten und die Laufzeitkosten minimiert. Diese Aufgabe wird beim Keiltrieb der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei mindestens einer Gleitfläche mindestens eine Spanneinrichtung vorhanden ist, die die Presskraft einstellbar bei der Montage des Arbeitswerkzeugs simuliert zur Herstellung einer Spielfreiheit zwischen dem mindestens einem Schieberschlitten und der mindestens einen Schieberaufnahme.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass durch Simulieren der Presskraft auf den Keiltrieb eine Toleranz des Spiels von 0,02 mm nicht nur erreicht, sondern sogar noch verbessert wird auf 0,00 mm.
Der Grund liegt darin, dass durch die simulierte Presskraft die gegenseitig bewegbaren Teile mit Hilfe der Spanneinrichtung so fest aufeinander zu drücken, dass das gewünschte Ziel der sehr geringen Spielfreiheit von 0,02 mm und sogar 0,00 mm erreichbar ist und daran das Arbeitswerkzeug befestigt wird.
Sicherlich gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten die gewünschte Kraft in den Keiltrieb einzuleiten. Vorteilhaft ist es aber, wenn als Spanneinrichtung eine Spannschraube verwandt wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Spannschraube in einer Ebene angeordnet ist, die zu den jeweiligen Gleitflächen senkrecht verläuft, und die Spannschraube in dieser Ebene senkrecht oder zur Lotrechten geneigt angeordnet ist.
Dies führt dazu, dass nicht nur in der Gleitebene sondern auch senkrecht dazu eine ausreichende Kraft auf die Gleitfläche einwirkt, um die Spielfreiheit zu gewährleisten. Dabei ist es dann von Vorteil, wenn der von der Spannschraube erzeugte Kraftvektor, der demjenigen der Presskraft in etwa entspricht, jeweils zumindest einem senkrecht zur Ebene der Gleitfläche verlaufenden ersten Kräftedreiecks- Vektor und einen in der Ebene der zumindest einen Gleitfläche oder parallel dazu verlaufenden zweiten Kräftedreiecks-Vektor aufgeteilt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Spanneinrichtung eine Druck- oder Zugspannung erzeugt. Sollten größere Gleitflächen aufeinander treffen, so ist es von Vorteil, wenn mehrere Spanneinrichtungen pro Gleitfläche vorhanden sind.
Dadurch kann die Krafteinleitung besser auf die großen Flächen verteilt werden.
Damit die einmal eingestellte Position auch stets sicher gehalten werden kann, ist es vorteilhaft, die eingestellte Position der Spanneinrichtung durch das Arbeitswerkzeug fixierbar ist. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schrägstellung der
Spannschraube das Endstellungspassstück spielfrei einklemmt.
Eine zusätzliche Unterstützung der geringen Spielfreiheit, aber hauptsächlich für eine hohe Laufzeit ist es vorteilhaft, wenn die Gleitflächen jeweils eine Sintermetall-Tragfläche aufweisen, in der Festschmierstoff eingelagert ist.
Eine weitere Sicherstellung der geringen Spielfreiheit ist dann gegeben, wenn zwischen den Schieberschlitten und der Schieberelementaufnahme eine schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung angeordnet ist. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand mehrerer unterschiedlicher Keiltriebe, die auf die gleiche Art unter Spannung gesetzt werden. Diese Beschreibung erfolgt anhand der Figuren, die folgendes zeigen:
Fig.1 eine Draufsicht auf einen Prismen-Führung-Schieberschlitten;
Fig.2 eine Draufsicht auf einen entsprechenden Treiber des Schieberschlittens gemäß Fig.1 ;
Fig.3 zwei Ansichten eines weiteren Keiltriebs, dabei einmal im geschnittenen Zustand mit der Presskraftangabe und einmal im ungeschnittenen Zustand mit der Presskraft (Fp) die später durch die Spanneinrichtung ersetzt wird;
Fig.4 eine der Fig.3 ähnliche Ausführungsform anderer Keiltriebe;
Fig.5 eine geschnittene Skizze in Draufsicht zur Darstellung der
Schlittenspannung und der Wirkung der Spannschraube;
Fig.6 eine der Fig.5 ähnliche Schnittdraufsicht mit einer anderen Krafteinleitung; und
Fig.7 eine letzte Ausführungsform zur Darstellung der Spannkraft eines weiteren Keiltriebs. Anhand der Figuren 1 bis 7 werden nunmehr die Wirkungsweisen und
Anordnungen der Spanneinrichtungen 20 an verschiedenen Keiltrieben 10 näher beschrieben. Dabei bedeuten gleiche Bezugszahlen gleiche oder ähnliche Merkmale, soweit nichts anderes ausgesagt ist. Wie bereits in der Einleitung dargestellt, besteht jeder Keiltrieb 10, der hier in den Figuren dargestellt ist, aus einer Schieberelementenaufnahme 12, mindestes einem bewegbaren Schieberschlitten, mindestens einem Treiberelement 16 und mit dazwischen gefügten Gleitflächen 18. Um mit höchster Genauigkeit und mit einem Spiel von höchstens 0,01 mm die entsprechenden Werkzeuge an den Keiltrieben 10 befestigen zu können, werden die Gleitflächen 18 zwischen den Schieberschlitten 14 und den Treiberelementen 16 mit mindestens einer Spanneinrichtung 20 mit der Presskraft FP beaufschlagt. Diese Presskraft ist selbstverständlich einstellbar und simuliert zur Herstellung der Spielfreiheit zwischen den Schieberschlitten 14 und der Schieberaufnahme 22 die Presskraft Fp.
Die simulierte Presskraft FP ist selbstverständlich ähnlich groß wie die tat- sächlich dann in Betrieb einwirkende Presskraft FP und presst die beiden gleitenden Flächen so fest zusammen, dass höchstens ein Spiel von 0,01 mm zwischen diesen Einheiten vorhanden ist.
In diesem Zustand wird dann ein beliebiges Arbeitswerkzeug ange- schlössen, dass dann auch gleichzeitig die entsprechenden Positionen zu den anderen begleitenden Elementen fixiert.
Selbstverständlich muss für den Betrieb oder die Benutzung des Keiltriebs 10 jede Spannschraube 20 entfernt werden. Durch diese Einstellung besteht quasi überhaupt keine Möglichkeit mehr für die Werkzeugelemente, die gewünschte Toleranz zu überschreiten. Selbstverständlich tritt nach einer gewissen Laufzeit, die bei diesen Ausführungsbeispielen allerdings wesentlich verlängert ist zum Stand der Technik, auch die Notwendigkeit des Auswechseins der Arbeitswerkzeuge auf.
Um die richtige Pressspannung Fp zu simulieren, wird die Spannschraube 20 in einer Ebene angeordnet, die zu den jeweiligen Gleitflächen 18 senkrecht verläuft und die Spannschraube 20 in dieser Ebene senkrecht oder zur lotrechten geneigt angeordnet ist. Dabei richten sich die unterschiedlichen Neigungen zu den unterschiedlichen Keiltrieben 10 nach den entsprechenden Angriffspunkten und Vektoren der Presskraft Fp. Die bei dem Aufbringen der Spannkraft Fs auftretenden Kräftedreiecksvektoren F und F2 verlaufen einmal senkrecht zur Gleitfläche und zum anderen parallel dazu. Dadurch ist eine noch bessere Zusammenfügung der aneinander gleitenden Elemente gegeben. Die Spannkraft Fs entspricht der Presskraft FP, damit der Ist-Zustand für die Produktion sauber eingestellt werden kann.
Je nach Anordnung der Spannschraube 20 erzeugt diese eine bezüglich des Keiltriebs 10 gesehene Zugkraft nach außen, wie in den Figuren 5 bis 7 gezeigt, oder aber eine Druckkraft in Richtung des Keiltriebs 10, wie es beispielsweise in Fig.4 gezeigt ist.
Sollten sehr große Gleitflächen 18 vorhanden sein, so können auch pro Gleitfläche 18 mehrere Spanneinrichtungen bzw. Spannschrauben 20 verwandt werden.
Des weiteren dient die Schrägstellung der Spannschraube 20 zum spielfreien Einklemmen des Endstellungspassstückes 26. Damit die gewünschte Spielfreiheit so lange wie möglich erhalten bleibt, weisen die Gleitflächen 18 jeweils eine Sintermetall-Tragfläche auf, in der Festschmierstoff eingelagert ist.
Eine weitere Unterstützung zur Aufrechterhaltung des geringen Spiels ist dann gegeben, wenn zwischen den Schieberschlitten 14 und der Schieberelementaufnahme 12 eine schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungsein- richtung angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist es daher möglich, mit Hilfe der Spanneinrichtung bzw. Spannschrauben bei der Montage der Arbeitswerkzeuge an den Keiltrieben 10 ein Höchstmaß an Genauigkeit und auch noch eine Verlängerung der Laufzeit zu erzielen.
Bezugszeichenliste:
10 Keiltrieb
12 Schieberelementaufnahme
14 Schieberschlitten
16 Treiberelement
18 Gleitflächen
20 Spanneinrichtung/Spannschraube
22 Schieberaufnahme
24 Prismen-Führungseinrichtung
26 Endstellungspassstück
Fp Presskraft
Fs Spannkraft
Fi erster Kräftedreiecks- Vektor
F2 zweiter Kräftedreiecks- Vektor

Claims

Patentansprüche:
Keiltrieb (10) mit Schieberelementaufnahme (12), mindestens einem bewegbaren Schieberschlitten (14), mindestens einem Treiberelement (16) und mit Gleitflächen (18) zwischen dem mindestens einen Schieberschlitten (14) und dem mindestens einen Treiberelement (16), dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einer Gleitfläche (18) mindestens eine Spanneinrichtung (20) vorhanden ist, die die Presskraft (FP) einstellbar bei der Montage des Arbeitswerkzeugs simuliert zur Herstellung einer Spielfreiheit zwischen dem mindestens einem Schieberschlitten (14) und der mindestens einen Schieberaufnahme (22).
Keiltrieb (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung eine Spannschraube (20) ist.
Keiltrieb (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschraube (20) in einer Ebene angeordnet ist, die zu den jeweiligen Gleitflächen (18) senkrecht verläuft, und die Spannschraube (20) in dieser Ebene senkrecht oder zur Lotrechten geneigt angeordnet ist.
Keiltrieb (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Spannschraube (20) erzeugte Kraftvektor (Fs), der demjenigen der Presskraft (Fp) in etwa entspricht, jeweils zumindest einem senkrecht zur Ebene der Gleitfläche (18) verlaufenden ersten Kräftedreiecks- Vektor (F^ und einen in der Ebene der zumindest einen Gleitfläche (18) oder parallel dazu verlaufenden zweiten Kräftedreiecks-Vektor (F2) aufgeteilt ist. Keiltrieb (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (20) eine Druck- oder Zugspannung erzeugt.
Keiltrieb (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Spanneinrichtungen (20) pro Gleitfläche (18) vorhanden sind.
7. Keiltrieb (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich- net, dass die eingestellte Position der Spanneinrichtung (20) durch das
Arbeitswerkzeug fixierbar ist.
8. Keiltrieb (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägstellung der Spannschraube (20) das Endstellungs- passstück (26) spielfrei einklemmt.
9. Keiltrieb (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitflächen (18) jeweils eine Sintermetall-Tragfläche aufweisen, in der Festschmierstoff eingelagert ist.
10. Keiltrieb (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schieberschlitten (14) und der Schieberelementaufnahme (12) eine schwalbenschwanzartige oder Prismen-Führungseinrichtung angeordnet ist.
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