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Einrichtung zum Antrieb des Werkzeugträgers einer Schere,
Presse od. dgl.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Antrieb des Werkzeugträgers einer Schere, Presse od. dgl. bestehend aus zwei parallel zueinander angeordneten Kniegelenkhebeln, von denen je ein Arm mit einem Ende an einem festen Punkt angelenkt ist, während das entgegengesetzte Ende des ändern Armes des Kniegelenkhebels gelenkig mit dem Werkzeugträger verbunden ist und beide Kniegelenkhebel gleich- läufig miteinander durch einen hydraulisch angetriebenen Kolben betätigt werden.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art wirkt die ganze Kraft des hydraulisch angetriebenen Kolbens auf eine Verlängerung eines Teiles des einen Kniegelenkhebels und der für die Streckung des andern Kniegelenkhebels erforderliche Kraftanteil wird diesem durch eine die beiden Kniegelenkhebel miteinander verbindende Kuppelstange zugeleitet. Diese Anordnung ist unvorteilhaft, weil der eine Kniegelenkhebel für Kräfte bemessen werden muss, die nicht für ihn bestimmt sind und die Arbeitsweise wird besonders ungünstig, wenn zufolge der bei Scheren und Pressen häufig auftretenden ungleichmässigen Verteilung der Arbeitsdrücke der grössere Teil derselben gerade auf der Seite desjenigen Kniegelenkhebels auftritt, der nicht unmittelbar angetrieben wird.
Ferner verursacht die bekannte Anordnung störende seitliehe Reaktionen in den Führungen des Werkzeugträgers.
Diese Nachteile werden gemäss der Erfindung dadurch beseitigt, dass der hydraulisch angetriebene Kolben zwischen Scheitelgelenken der beiden Kniegelenkhebel angeordnet ist und seine Bewegungen durch von seinen beiden Stirnseiten ausgehende, gelenkige Verbindungen auf die Scheitelgelenke übertragen sind.
BeiAnwendung eines in der üblichen Weise geführten Werkzeugträgers besteht eine vorteilhafte Ausbildung desErfindungsgegenstandes darin, dass das bewegliche Ende jedes Kniegelenkhebels am Werkzeugträger gelenkig durch einen der Schenkel eines doppelarmigen Hebels angebracht ist, dessen anderer Schenkel an einem Arm angelenkt ist, der seinerseits mit einem festen Punkt verbunden ist.
Diese besondere Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Verformung der Führungen oder Gleitbahnen des Werkzeugträgers unter dem Einfluss horizontaler Gegenkräfte vermieden wird, was ohne Anwendung dieser Ausführungsform eintreten kann. Diese Gegenkräfte sind besonders bei Beginn derjenigen Bewegung des Kolbens sehr gross, die die Spreizung der V-Stellung des Kniegelenkhebels hervorruft. Für gewisse Anwendungsfälle ist es noch vorteilhaft, den Steuerkolben als Differentialkolben auszuführen, dessen kleine Oberfläche auf der Seite liegt, auf der der Flüssigkeitsdruck den Rücklauf veranlasst, damit derselbe schneller vor sich geht als der Arbeitslauf.
Fig. l - 5 der beiliegenden Zeichnung zeigen beispielhaft eine Ausführungsform'derErfindung in ihrer Anwendung auf eine Tafelschere mit hydraulischem Blechniederhalter. Fig. 6 und 7 beziehen sich auf eine Abwandlung in ihrer Anwendung auf eine Presse..
Fig. l stellt eine teilweise geschnittene Ansicht des oberen Teiles einer Tafelschere dar. wobei Zubehörteile wie Führungen, Widerlager und anderes weggelassen sind. Der Messerträger und der Tisch sind strichpunktiert dargestellt, während der Blechniederhalter in dieser Figur nicht wiedergegeben ist. Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie in-in der Fig. 1. Fig. 3 ist eine Draufsicht. Fig. 4 ist eine Ansicht einer schematischen Zusammenstellung der Organe und der elektrischen Steuerung der Speisepumpe für den hydraulischen Zylinder, wobei die Kniegelenkhebel in der oberen Totpunktstellung stehen. Fig. 5 ist eine
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schematische Teilansicht, die einen Kniegelenkhebel und den hydraulischen Zylinder in der unteren Tot- punktstellung zeigt.
Fig. 6 ist eine seitliche Teilansicht einer Presse, die die Anwendung einer Abwandlung der Erfindung enthält.
Fig. 7 ist ein Schnitt nach Linie VH-vn der Fig. 6. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine
Maschine, deren Gestell (siehe Fig. 1-3) zwei vertikale Wangen la und lb besitzt, die miteinander am un- teren Teil durch eine Traverse 2 (Fig. 2) verbunden sind und den Tisch 3 der Maschine tragen.
Die beiden Wangensilid in gleicher Weise an ihrem oberen Teil durch eine Platte 4 verstrebt, welche zum Messerträger 5 parallel liegt. Sie trägt die Organe der Einrichtung, welche gemäss der Erfindung den Messerträger steuert. Dieser ist in der gebräuchlichen Art mit einer rückwärtigen Rippe 6 versehen, an der er über in angepasster Anzahl vorgesehene Träger 7 angebracht ist. 8 bezeichnet das bewegliche Messer ; 9 das feste Messer.
Gemäss derErfindung und dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einer Schere nach den Fig. 1-4 enthält die Antriebsvorrichtung der Maschine zwei Kniegelenkhebel, deren beide Arme mit 10a, 11a. Mb, 11b bezeichnet sind.
Das Ende jeweils eines Hebels dieser Hebelpaare, nämlich der Hebel 10a und lob ist an einer festen Achse 12a bzw. 12b angelenkt, welche Achsen von dem oben erwähnten plattenartigen Träger 4 getragen werden, während das entgegengesetzte Ende des ändern Armes 114 bzw. 11b beweglich und gelenkig am Werkzeugträger 5 befestigt ist. Im vorliegenden Falle wird diese Verbindung vorteilhaft durch Zwischenschaltung einesHebelsl3a bzw. 13b ausgeführt, welcher vermittels einer Achse 14a bzw. 14b mit dem Ende des Hebels 11a bzw. llb gelenkig verbunden ist.
Jeder Hebel 13a bzw. 13b besitzt zwei Schenkel, von denen der eine in einem Kugelgelenk 15a bzw. 15b endet, mittels dem er an den Messerträger 5 angelenkt ist, welcher zu diesem Zweck für jedes Kugelgelenk eine Ausnehmung 16a bzw. 16b und einen Käfig 17 besitzt, während der andere Schenkel mittels einer Achse 18a bzw. 18b mit einer kleinen Stange 19a bzw.
19b gelenkig verbunden ist. Diese ist anderseits an eine feste Achse 20 angelenkt, die von dem Träger 4 getragen wird.
Anderseits ist die gemeinsame Gelenkachse 21a bzw. 21b der beiden Arme jedes Kniegelenkhebels, die im Scheitel seiner V-Stellung liegt, mit dem Kolben 22 eines doppeltwirkenden hydraulischen Zylinders 23 derart verbunden. dass die Verschiebungen des Kolbens 22 Bewegungen des Messerträgers 5 hervorrufen, indem sie abwechselnd die Arme des"V** jedes Kniegelenkhebels spreizen und schliessen. Diese Verbindung ist für jeden Kniegelenkhebel unter Vermittlung eines kleinen Armes 24a bzw. 24b hergestellt, welcher vermittels einer Achse 25a bzw. 25b an eine der Kolbenstangen 26a bzw. 26b des Kolbens 22 angelenkt ist, die sich zu beiden Seiten desselben erstrecken.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Kolbenstange 26a einen grösseren Querschnitt als die Kolbenstange 26b, so dass die Kolbenfläche, die in. der Fig. 4 links liegt, kleiner ist als die rechte Kolben-
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schnellerdass diese Anordnungnur dann vorgesehen sein kann, wenn die bewegten Massen es erlauben. Der Zylin- der23 ! stauseinemStückmiteinerPlatte27hergestellt. mit der er auf dem Träger 4 durchBolzenschrauben befestigt ist. Er erhält einerseits durch eine Leitung 28 für den Vorlauf, anderseits über eine Leitung 29 für den Rücklauf Öl, welches über einen Verteiler 30 durch eine Pumpe 31 geliefert wird. Diese ist mit dem Verteiler durch eine Leitung 32 sowie durch eine Leitung 34 mit einem Behälter 33 verbunden.
Der Rücklauf des Öles des Verteilers zu diesem Behälter wird durch eine Leitung 35 hergestellt. Die Pumpe 31 wird durch einen Elektromotor 36 angetrieben. Ihre Antriebswelle ist mit derjenigen des Motors durch einen Flansch 37 gekuppelt. Der Verteiler 30-von bekannter Bauart-wird elektrisch gesteuert, u. zw. in der einenSteuerrichtung von einem Elektromagneten 38 (Fig. 4) und in der entgegengesetzten von einem Elek-
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39. Beide sind ineinemGehäusebei40 (Fig. 1) untergebracht. Im vorliegenden Ausfübrungsbei-ist. In diese Kammer wird das vom Verteiler 30 kommende Öl gedrückt. Dieses drückt auf die in Abzweigungen dieser Kammer 43 geführten Kolben der Blechniederhalter 45 (Fig. 2 und 4). Jedem dieser Kolben ist eine Rückholfeder 46 zugeordnet.
Aus Fig. 4 ist die folgende Arbeitsweise erkennbar :
Die elektrische Energie wird durch die Leitungen 47 und 48 zugeführt. Durch einen Druck auf einen Knopf49 oder ein in Serie mit einem Haltknopf 50 liegendes Pedal schliesst sich der Stromkreis eines Elek- tromagneten51aeinesSchalters51, welcher seinerseits denjenigen einesElektromagneten 38 des Venei-
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lers 30 schliesst, so dass das Öl, welches von der Pumpe 31 durch die Leitung 32 kommt, durch die Leitung28 den Verteiler verlässt und in den Zylinder 23 rechts des Kolbens 22 eintritt, während ein abgezweigter Strom in die Kammern 43 des Trägers 41 der Blechniederhalter 45 durch die Leitung 44 eintritt und die Kolben mit den Niederhalter gegen den Tisch 3 presst.
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gelenkhebel veranlassen.
Dieselben drängen gegen das untere Ende der Arme 13a, 13b, die mitdcnStangen 19a, 19b verbunden sind, so dass der Messerhalter 5 in seine untere Stellung geführt wird und dasBlech schneidet, welches auf dem Tisch durch die Niederhalter 45 gehalten wird.
Am Ende seiner Bewegung trifft der Hebel 10a einen Unterbrecher 52, welcher den Stromkreis des Elektromagneten51a öffnet und den Stromkreis des Magneten 53a des Kontaktes 53 schliesst, welcher den zweiten Elektromagneten 39 des Verteilers 30 steuert.
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den Zylinder 23 links des Kolbens 33 ein und drängt denselben nach rechts. Das Öl, welches vorher durch die Leitung 28 herangeführt wurde, kehrt durch die letztere in den Behälter 33 zurück, indem es den Ver- teiler 30 und die Leitung 35 durchläuft. Der Kolben 22 veranlasst die Schliessung der V-Stellung der Knie- hebel, so dass der Messerhalter in seinen oberen Totpunkt zurückkehrt, u. zw. mit einer grösseren Geschwindigkeit wie bei der Absenkung.
Beim Rückgang in seine Ausgangsstellung trifft der Hebel 10a den Unterbrecher 54, welcher den Stromkreis des Elektromagneten des Kontaktes 53 öffnet, so dass der Verteiler 30 seine Ausgangsstellung wieder einnimmt und die Kanäle zu den Leitungen schliesst, die in den Zylinder 23 münden. Die Pumpe fördert in einem über den Behälter 33 geschlossenen Kreislauf und die gesamte Anlage steht für ein neues Arbeitsspiel bereit.
Es ist ersichtlich, dass das Öl, welches Zutritt zur Kammer 43 des Blechniederhalters hatte, durch die Kolben der Niederhalter zurückgedrängt wird, welche durch die Federn 46 zurückgeholt werden, und nach dem Behälter 33 zu gleicher Zeit zurückläuft, wie das von dem Zylinder 23 durch die Leitung 28 zurückkommende.
DasÜbersichtsbild derFig. 4 ist nur eine Darstellung des Arbeitsprinzips, wobei dieUmkehrdesLaufes durch alle andern geeigneten Mittel sichergestellt werden kann, z. B. durch einen manometrischen Kontakt in Verbindung mit dem unter Druck stehenden Öl.
Die Fig. 6 und 7, in denen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Organe wie bisher bezeichnen, zeigen eine Abwandlung in ihrer Anwendung auf eine Presse, die sich nur von der eben beschriebenen Ausführungsform hinsichtlich der Verbindung des oder der Kniegelenkshebel mit dem Werkzeugträger unterscheidet.
Beider vorliegenden Ausführungsform ist jeder Hebel13a bzw. 13b mit zwei seitlichen Zapfen 55 versehen, welche an Stelle der Achse 14a bzw. 14b in den Hebeln 11a und I1b gelagert sind. Die Hebel 13a und 13b sind zur Aufnahme eines Gewindebolzens 56 mit Gewinde versehen, welches in einem Kugelkopf oder Kugelgelenkteil 57 endet. Dieses ist mit dem Werkzeughalter gelenkig verbunden. Das Kugelgelenk 57 wird von einer Achse 58 durchquert, welche durch dafür vorgesehene Öffnungen eines Ringes 59 tritt.
Dieser hat eine gezahnte Aussenpartie, die in eine sich in einem Gehäuse 61 drehende Schnecke 60 eingreift (Fig. 7), wobei das Gehäuse am Werkzeughalter 62 befestigt ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel oder wenn es sich um eine Maschine mit zwei Kniegelenkhebeln handelt, sind die beiden Schnekken 60 derVorrichtung mit einer Welle 63 gekoppelt. Eine Handkurbel 64 oder ein Elektromotor ermögli- chen diebetätigung derschnecken 60 zumEinregeln der gewünschten Länge der Teile 56/57 und dementsprechend die Einregelung des unteren Totpunktes des Werkzeugträgers.
Das Gehäuse 61 enthält ein Spurlager 65, auf dem der Kugelkopf 57 ruht. Der kugelige Innenraum des Ringes 59 setzt sich in einer konischen Bohrung fort, in der der Bolzen 56 Winkelausschläge machen kann.
DieserRing 59 wird in dem Gehäuse 61 durch einen mit Gewinde versehenen Ring 66 in nachstellbarerLage gehalten, so dass es möglich ist, die Abnutzung zwischen dem Kugelkopf 57 und dem Ring 59 auszu- gleichen.
Die feste, die Achse 12a bzw. 12b ersetzende Achse 67 durchquert den Vertikalträger 68, welcher an die Stelle des Trägers 4 des vorhergehendenBeispielstritt und dort eine Versteifung der Wangen 69 des Maschinengestells bildet sowie eine andere Traverse 70.
In derFig. 7 bezeichnet 71 die Gleitbahnen der Führung des Werkzeugträgers 62.
Es ist klar, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern deren mögliche Abwandlungen umfasst und dass die vorliegende Antriebsvorrichtung in gleicher Weise auf Maschinen der beschriebenen Art angewendet werden kann, bei denen sich der Ar-
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beitsweg von unten nach oben erstreckt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Antrieb des Werkzeugträgerseiner Schere, Presse, od. dgl., bestehend aus zwei parallel zueinander angeordneten Kniegelenkhebeln, von denen je ein Arm mit seinem Ende an einem festen Punkt angelenkt ist, während das entgegengesetzte Ende des andern Armes des Kniegelenkhebels. gelenkig mit dem Werkzeugträger verbunden ist und beide Kniegelenkhebel gleichläufig miteinander durch einen hydraulisch angetriebenen Kolben betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (22) zwischen Scheitelgelenken (21a, 21b) der Kniegelenkhebel angeordnet ist und seine Bewegungen durch von seinen beiden Stirnseiten ausgehende, gelenkige Verbindungen (26a, 25a, 24a und 26b, 25b, 24b) auf die Scheitelgelenke (21a, 21b) übertragen sind.