NL8801799A - Gereedschapsmachine met c-vormig frame. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Gereedschapmachine met C-vormig frame.

De uitvinding heeft betrekking op een gereedschapmachine, in het bijzonder een machine voor het door middel van stempels bewerken van uit plaatmateriaal gevormde delen, omvattende een in hoofdzaak C-vormig frame dat uit twee parallel geschakelde, in hoofdzaak C-vormige delen bestaan, van welke delen het eerste is ingericht om de reactiekrachten van door tussen de armen van de C-vormige delen geplaatste gereedschappen uitgeoefende krachten op te nemen en het tweede is ingericht om de gereedschappen in een gewenste positie ten opzichte van elkaar te houden.

Een dergelijke machine is bekend uit het Duitse Offen-legungsschrift 19 20 749. Dergelijke machines worden gebruikt voor bijvoorbeeld het uitponsen van gaten van uiteenlopende grootte in materiaal van soms aanzienlijke dikte. De op het frame uitgeoefende krachten kunnen zeer groot zijn; vaak in de orde van vele duizenden Newtons.

Een probleem dat optreedt bij gereedschapmachines met C-vormige frames is dat door de aanzienlijke krachten die op het C-vormige frame worden uitgeoefend, het frame geneigd is te "bekken", dat wil zeggen dat de armen van het frame tijdens de bewerking van een werkstuk uit elkaar buigen. De stand van de gereedschappen in de onderste en bovenste arm ten opzichte van elkaar is daardoor niet volledig te beheersen. Dit leidt tot een verlies van nauwkeurigheid. Met name bij ponsmachines is dit ongewenst. Bij ponsmachines beïnvloedt onder meer de mate van "bekken" van het frame de grootte van de snijspeling.. Hoe groter het "bekeffect" hoe meer de snijspeling afwijkt van de met een bepaalde plaatdikte overeenkomende snijspeling en des te groter is de braamvorming.

Een poging om deze nadelen van conventionele C-vormige frames op te heffen was het verschaffen van een C-vormig frame uit twee delen, waarbij één deel de door de gereed- schappen uitgeoefende reactiekrachten opving en het andere deel de gereedschappen (bijvoorbeeld ponsstempel en pons-matrijs) zo goed mogelijk in hun juiste stand ten opzichte van elkaar moest houden..

Bij oude frames van dit type waren de beide framedelen aan elkaar verbonden, hetzij via de fundering (die dan zeer zwaar moet zijn uitgevoerd), hetzij via de tafel van de machine. Bij deze machines echter konden de framedelen niet onafhankelijk van elkaar functioneren, en trad dus nog . merkbaar "bekken" op.'

Een verbetering was het scharnierend met elkaar verbinden van de beide framedelen, zoals bekend uit onder meer het als uitgangspunt gekozen- 'Duitse Offenlegungs-schrift. De plaatsing van de scharnierpunten was nochtans zodanig, dat bij gebruik van de machine koppels ontstonden die ertoe neigden de beide framedelen te doen "bekken", zodat de nauwkeurigheid nog altijd niet optimaal was, vooral als zeer aanzienlijke krachten werden uitgeoefend.

De uitvinding beoogt een gereedschapmachine van het in de aanhef genoemde type te verschaffen waarbij ook tijdens het uitoefenen van zeer aanzienlijke krachten de gereedschappen in een tevoren bepaalde stand ten opzichte van elkaar worden gehouden, zodat de afmetingen van. de met elkaar samenwerkende delen van de gereedschappen nauwkeuriger op elkaar kunnen worden af gestemd.. Met name beoogt' de uitvinding koppels: die bij bekende gereed- , schapmachines van het genoemde type kunnen optreden, volledig te elimineren.

Dit oogmerk wordt volgens, de uitvinding bereikt door een gereedschapmachine van de bovengenoemde type, welke tot kenmerk heeft dat de beide C-vormige delen van het frame nabij de uiteinden.van de armen ervan slechts, met elkaar zijn verbonden .via een scharnierverbinding tussen een onderste arm van het eerste C-vormige framedeel en een nabijgelegen onderste arm van het tweede C-vormige framedeel en via een verbindingselement dat enerzijds scharnierend is verbonden met de bovenste arm van het eerste C-vormige framedeel en anderzijds in de werkrichting van de gereedschappen beweegbaar is verbonden met de bovenste arm van het tweede C-vormige framedeel, dat de hartlijnen van de scharnierverbindingen in hoofdzaak loodrecht staan op het hoofdvlak van de C-vormige framedelen, en de gemeenschappelijke hartlijn van tussen de armen van de C-vormige delen geplaatste gereedschappen snijden.

Met een dergelijk frame wordt het gestelde doel bereikt. Het frame als geheel kan niet gaan "bekken", omdat het tweede deel geen reactiekrachten van de door de gereedschappen uitgeoefende krachten opneemt en daardoor de armen van dit tweede deel niet uit elkaar worden gedreven. Het eerste deel van het frame kan door zijn onafhankelijke opstelling zodanig bewegen dat de uitgeoefende krachten de uitlijning van de gereedschappen ten opzichte van elkaar niet beïnvloeden. De plaatsing van de hartlijnen van de scharnieren loodrecht op het hoofdvlak van de C-vormige delen waarbij de hartlijnen de gemeenschappelijke hartlijn van tussen de armen van de C-vormige delen geplaatste gereedschappen snijden voorkomt het optreden van koppels die tot "bekken" zouden kunnen leiden, volledig.

Voordelige uitvoeringvormen van de uitvinding zijn vastgelegd in de volgconclusies.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld met behulp van bijgaande tekening.

In de figuren toont: figuur 1 een schematische weergave van de inrichting volgens de uitvinding, aan de hand waarvan het principe van de uitvinding wordt toegelicht; figuur 2 een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in vertikale doorsnede; figuur 3 een aanzicht van de inrichting van fig. 2 in een doorsnede, volgens de lijn III-III'in fig. 2; figuur 4 een detail van figuur 3 op vergrote schaal; figuur 5 een ander detail vam figuur 3 op vergrote schaal.

In figuur 1 is een gereedschapmachine 1, bijvoorbeeld een ponsmachine, weergegeven. Deze machine bezit een in hoofdzaak C-vormig frame 2, bestaande uit twee parallel geschakelde, in hoofdzaak C-vormige delen 3 en 4. Het eerste deel 3 is ingericht om de pons- en reactiekrachten van door tussen de armen van de beide framedelen geplaatste ponsge-reedschappen uitgeoefende krachten op,te nemen, het tweede deel 4 is ingericht om de ponsgereedschappen (in deze figuur niet nader weergegeven) in hun juiste onderlinge stand te houden, zoals op zich bekend is.

Het eerste framedeel 3 is uitgevoerd als een lijf met een flens. Het tweede framedeel 4 is een om het eerste framedeel 4 liggende doosconstructie.

De beide framedelen kunnen zich vrij van elkaar bewegen. Zij zijn slechts scharnierend met elkaar verbonden. Aan de onderzijde is de onderste arm 5 van het eerste framedeel scharnierend verbonden met de onderste arm 6 van het tweede framedeel door middel van een onderste scharnierver-binding 7. Aan de bovenzijde is de bovenste, arm 8 van het eerste framedeel door middel van een bovenste scharnierver-binding 9 verbonden met een verbindingselement 10. Dit verbindingselement 10 is in de werkrichting van de gereedschappen op nog nader te beschrijven wijze beweegbaar verbonden met de bovenste arm 11 van het tweede framedeel. De niet nader in detail weergegeven gereedschappen kunnen een pons stempel 12 en een matrijs 13 zijn. De stempel 12 wordt aangedreven door een zuiger 14 die hydraulisch beweegbaar is in een cilinder 15. De matrijs 13 is in hoofdzaak onbeweeglijk; hij is via een nader te beschrijven samenstel 16 van onderdelen verbonden met de onderste scharnierverbinding 7,

Duidelijk is te zien dat de gemeenschappelijke hartlijn van de gereedschappen 12, 13 en de onderste en bovenste scharnierpunten 7, 9 in eikaars verlengde liggen.

Als nu door de zuigercilinderinrichting 14, 15 een ponskracht wordt uitgeoefend op de stempel 12, komt deze in aanraking met de matrijs 13 via een daarop geplaatst (niet nader weergegeven) werkstuk. Er ontstaat een reactiekracht die gelijk is aan de door de zuigercilinderinrichting 14, 15 uitgeoefende kracht. Deze beide krachten worden doorgeleid naar de scharnierpunten 7, resp. 9. Door de inwerking van deze krachten zal het frame 3, zoals bekend, gaan "bekken". De armen 5, 8 van het eerste framedeel 3 2ullen uit elkaar worden bewogen, terwijl het rugdeèl 17 van het eerste framedeel binnenwaarts zal worden bewogen, een en ander zoals in streeplijn weergegeven in figuur 1.

De stempel 12 wordt in een rechte lijn geleid in de cilinder 15, die aan de bovenste arm 11 van het tweede framedeel 4 is bevestigd. De matrijs 13 wordt rechtgehouden doordat het samenstel 16 van onderdelen in de onderste arm.6 van het tweede framedeel is geleid. Het tweede framedeel 4 neemt noch de door de zuigercilinderinrichting 14, 15 uit-geoefende kracht, noch de reactiekracht op.

Doordat de scharnierpunten 7, 9 in een rechte lijn liggen met de gemeenschappelijke hartlijn van de gereedschappen 12, 13, ontstaat er geen koppel dat er toe neigt de armen 6, 11 van het tweede framedeel uit elkaar te bewegen. De uitrichting van de gereedschappen 12, 13 ten opzichte van elkaar blijft dus volledig behouden. Opgemerkt wordt echter, dat dit effect nog vereist dat de hartlijnen van de schar-nierverbindingen 7, 9 loodrecht staan op het hoofdvlak van het eerste framedeel 3.

De overige figuren geven een uitvoeringsvorm van de uitvinding weer. Voor in de overige figuren weergegeven onderdelen die overeenkomen met de in figuur 1 weergegeven onderdelen zijn dezelfde verwijzingscijfers gebruikt.

De te beschrijven gereedschapmachine is een ponsmachine met een hydraulische aandrijving 14, 15. Duidelijk te zien is het eerste C-vormige framedeel 3 dat binnen het tweede C-vormige framedeel 4 ligt. De onderste armen 5 resp. 6 van de eerste en tweede framedelen zijn bij 7 door middel van een scharnierverbinding 7 aan elkaar bevestigd.

De bovenste arm 8 van het eerste framedeel 3 is bij 9 scharnierend bevestigd aan een nog te beschrijven deksel 10 dat dient als verbindingselement voor het verbinden van de bovenste arm 8 van het framedeel 3 met de bovenste arm 11 van het tweede framedeel 4 via de cilinder 15. Op bekende wijze zijn een stempel 12 en een matrijs 13 in de machine gemonteerd. Er is een tafel 18 aanwezig die slechts bestemd is om het gewicht van het werkstuk tijdens de bewerking te dragen en die verder geen krachten opneemt. Voorts is er een bekende afstroper 19 aanwezig die voorkomt dat het werkstuk aan de stempel blijft hangen. De hydraulische aandrijving is op zich bekend en wordt niet nader beschreven. Een cilinderorientatieplaat 20 dient voor het nauwkeurig positioneren van de cilinder 15 en daarmee van de stempel 12 ten opzichte van de matrijs 13.

Er is een samenstel 16 van onderdelen aanwezig dat de op de matrijs 13 uitgeoefende ponskrachten overbrengt op de scharnierverbinding 7, Het samenstel 16 van onderdelen wordt toegelicht aan de hand van fig. 4.

De matrijs 13 is geplaatst in een matrijshouder 21 die bestaat uit een centreerring 22, een maatring 23 en een steunring 24, welke maatring en steunring gekozen worden afhankelijk van de maat van de matrijs 13.

De matrijs 13 steunt via de steunring 24 op een bovenste wig 26.Deze rust op zijn beurt op een contrawig 25. De hellingshoeken van deze wiggen zijn eikaars supplement, zodat de onderste en bovenste draagvlakken zuiver evenwijdig kunnen zijn, Door het in horizontale richting bewegen van de contrawig 25 kan de hoogte van de steunring 24 en dus van de daarop rustende matrijs 13 ingesteld worden.

Een zuiger 27 in een hydraulische cilinder 28 drukt de contrawig 25 tegen de veerkracht van een (niet weergegeven) terugstelVeer in, zodanig dat de wig 26 naar boven wordt gedrongen door de centreerring 22 en tegen de steunring 24 aan. De steunring 24 gaat naar boven totdat de contrawig 25 tegen een draadspindel aandrukt. Door met behulp van een knop 29 de draadspindel in of uit te draaien, kan de matrijs op de juiste hoogte gesteld worden (voor de hydraulische olie'is een niet weergegeven accumulator aanwezig).

Uit het bovenstaande blijkt dat de wig 26 tevens de matrijshouder 21 centreert- De wig 26 en de contrawig 25 bevinden zich in een centreerkoker 30. De wig 26 kan uitsluitend bovenwaarts langs de hartlijn van de gereedschappen 12, 13 en benedenwaarts bewegen, en de contrawig 25 uitsluitend loodrecht op deze hartlijn.

De ponskracht die op de matrijs komt, wordt via de steunring 24, de wig 26, de contrawig 25, een oriëntatie-plaat 31, vulstukken 32, een kogelgewrichtslager en eenas 33 (verbonden door bouten 34 aan vulstukken 32) rechtstreeks overgebracht naar de onderste arm 5 van het eerste framedeel 3. Dit geheel is uitsluitend via een oriëntatieplaat 31 door middel van (niet weergegeven) stelhouten verbonden met het tweede framedeel 4. De oriëntatieplaat 31 heeft dus als functie de bovenstaande onderdelen te positioneren in de gemeenschappelijke hartlijn tussen de armen 5, 6, 8, 11 van de C-vormige framedelen 3 en 4 geplaatste gereedschappen 12, 13. Tevens brengt de oriëntatieplaat het gewicht van het eerste framedeel 3, de scharnierverbindin-gen 9 en 7, het verbindingselement 10, de steunblokken 34, de oriëntatieplaat 31, de wig 26, de contrawig 25, de centreerkoker 30, de steunring 24, de centreerring 22, de matrijs 13 en de matrijshouder 21 over op het tweede framedeel 4.

Uit de voorgaande beschrijving blijkt duidelijk, dat door het samenstel 16 van onderdelen de door de stempel 12 uitgeoefende ponskrachten rechtstreeks worden overgebracht op de onderste scharnierverbinding 7 en niet rechtstreeks op enig deel van het tweede framedeel 4.

Binnen alle onderdelen die deel uitmaken van het samenstel 16 van onderdelen (de matrijshouder 21, de wig 25 met contrawig 26, de oriëntatieplaat 31, de vulstukken 32) is een ruimte uitgespaard. Daardoor kan de ponsdop neerwaarts vallen. Een schuine plaat 35 dient om de ponsdoppen uit de machine weg te geleiden, bijvoorbeeld naar een (niet weergegeven) afvalbak.

De scharnierverbinding 7 bestaat uit een as 33, die in hoofdzaak., loodrecht staat op het hoofdvlak van het eerste C-vormige· framedeel 3» De as 33 is draaibaar gelegerd in de onderste .arm 5 van het eerste framedeel 3 door middel van een kogelgewrichtsleger 36. De bovenste scharnierverbinding 9 is van overeenkomstige constructie.

De verbinding van de hydraulische cilinder 15 aan de bovenste arm van het eerste C-vormige framedeel 3 zal nu worden beschreven aan de hand van. fig. 5.

De scharnieras 9 is in de bovenste arm 8 van het eerste framedeel 3 gelegerd door middel van een kogelgewrichtsleger 37. Bij voorkeur worden voor de 'legering van de beide schar- ' nierassen 7 en 9 kogelgewrichtslegers gebruikt, omdat die een geringe hoekbeweging toelaten zodat de beide scharnier-assen 7, 9 zuiver loodrecht op het hoofdvlak van het. eerste framedeel 3 kunnen worden gesteld. De scharnieras 9 is bevestigd aan een deksel 10 van de hydraulische cilinder 15 door middel van bouten 38. Dit deksel 10 is in de met. de werkrichting van de gereedschappen samenvallende asrichting van de cilinder beweegbaar ten opzichte van het met het tweede C-vormige framedeel 4 verbonden deel van de cilinder 15. Aldus is het mogelijk, als hydrauliekvloeistof wordt ingébracht in de ruimte 39 tussen de zuiger 14 en het deksel 10 en de stempel 12 tegen het werkstuk wordt aanbewogen dat de bovenste arm 8 van het eerste framedeel 3 door de invloed van de reactiekracht naar boven beweegt en gaat "bekken". De cilinder 15, en dus het tweede framedeel 4, worden niet belast door enige kracht die ertoe neigt hen uit hun ruststanden te bewegen.

Claims (4)

1. Gereedschapmachine, in het bijzonder een machine voor het door middel van stempels bewerken van uit plaatmateriaal gevormde delen, omvattende een in hoofdzaak C-vormig frame dat uit twee parallel geschakelde, in hoofdzaak C-vormige delen bestaan, van welke delen het eerste is ingericht om de reactiekrachten van door tussen de armen van de C-vormige delen geplaatste gereedschappen uitgeoefende krachten op te nemen en het tweede is ingericht om de gereedschappen in een gewenste positie ten opzichte van elkaar te houden, met het kenmerk, dat de beide C-vormige delen (3, 4) van het frame nabij de uiteinden van de armen (5, 6, 8, 11) ervan slechts met elkaar zijn verbonden via een scharnierverbinding (7) tussen een onderste arm (5) van het eerste C-vormige framedeel (3) en een nabijgelegen onderste arm (6) van het tweede C-vormige framedeel (4) en via een verbindingselement (10) dat enerzijds scharnierend is verbonden met de bovenste arm (8) van het eerste C-vormige framedeel (3) en anderzijds in de werkrichting van de gereedschappen beweegbaar is verbonden met de bovenste arm (11) van het tweede C-vormige framedeel (4), dat de hartlijnen van de scharnierverbindingen (7, 9) in hoofdzaak loodrecht staan op het hoofdvlak van het eerste C-vormige framedeel (3), en de gemeenschappelijke hartlijn van tussen de armen (5, 6, 8, 11) van de C-vormige delen (3, 4) geplaatste gereedschappen (12, 13) snijden.

2. Gereedschapmachine volgens conclusie 1, die voorzien is van een hydraulische cilinder voor het aandrijven van het ten opzichte van het frame beweegbare gereedschap, met het kenmerk, dat de hydraulische cilinder (15) is bevestigd aan de bovenste arm (11) van het tweede C-vormige framedeel (4) dat de gereedschappen (12, 13) in de gewenste positie t.o.v, elkaar moet houden, dat de hydraulische cilinder (15) aan de bovenzijde een deksel (10) heeft, welk deksel (10) in. de met de werkrichting van de gereedschappen samenvallende asrichting van de cilinder (15) beweegbaar is ten opzichte van het met het tweede C-vormige framedeel (4) verbonden deel van de cilinder (15) en verbonden is met de bovenste arm van het eerste C-vormige framedeel (3) door middel van een scharnierverbinding (9).

3. Gereedschapmachine volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de scharnierverbindingen (7, 9) elk bestaan uit een as (33, 40) die in hoofdzaak loodrecht staat op het hoofdvlak van het eerste C-vormige framedeel .(3)., welke as (3.3, 40) in tenminste een van de telkens de verbinden framedelen (3, 4). draaibaar is gelegerd, bij voorkeur door middel van een kogelgewrichtsleger (36, 37).

4. Frame voor een gereedschapmachine volgens een der conclusies 1 t/m 3.