CH647699A5

CH647699A5 - Antriebseinrichtung fuer biegeschlitten von stanz-biegeautomaten.

Info

Publication number: CH647699A5
Application number: CH9141/80A
Authority: CH
Inventors: Martin Koepf; Adolf Wuensch
Original assignee: Adolf Wuensch
Priority date: 1980-01-09
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1985-02-15
Also published as: ES8200246A1; ATA607780A; DE3000532C2; IT8083490A0; AT372313B; GB2066713B; ES498383A0; IT1136526B; FR2473411B1; JPS56105820A; GB2066713A; FR2473411A1; US4386516A; DE3000532A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für Biegeschlitten von Stanz-Biegeautomaten.

Bekannt sind solche Antriebseinrichtungen, die aus einem Rahmen bestehen, an dem eine Welle drehbar gelagert ist, welche ein Antriebsritzel zum Eingriff in ein Zentralrad der Biegeeinheit aufweist und an der gegenüberliegenden Seite eine Kurvenscheibe trägt, mit deren Umfang eine kleine Rolle in Verbindung steht, die auf einer, an einem Schlitten befestigten Achse drehbar gelagert ist. Bei langsamlaufenden Stanz-Biegeautomaten haben sich diese Antriebseinrichtungen gut bewährt. Erhöht sich jedoch die Hubzahl des Stanz-Biegeautomaten, so treten schon nach kurzer Zeit Abnutzungserscheinungen an der Übertragungsrolle auf. Die Folge ist, dass die Stanz-Biegevorgänge nicht mehr exakt ablaufen und bei empfindlichen Werkstücken Ausschuss produziert wird. Diese Antriebseinrichtungen können nicht mit einer Hubzahl von über etwa 800 UpM betrieben werden.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Antriebseinrichtung im Aufbau zu vereinfachen und sie für eine erhebliche Erhöhung der Hubzahl geeignet zu machen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Welle als Kurbelwelle und das Übertragungsorgan als Pleuelstange ausgebildet ist, dass sich im Gehäuse eine hin- und herbewegliche Schlittenanordnung befindet, an der eine, aus dem Gehäuse unter Abdichtung herausgeführte Stange befestigt ist, die mit dem Biegeschlitten verbunden ist.

Die Erfindung verwendet für den hin- und hergehenden Antrieb des Werkzeugschlittens das an sich bekannte Kurbeltriebsystem, das allerdings bisher für die Bewegung von Biegeschlitten in Stanz-Biegeautomaten noch nicht verwendet worden ist. Der Vorteil gegenüber dem Kurvenscheiben-prinzip besteht in der wesentlichen Vereinfachung des Aufbaus, der wesentlich höheren Hubzahl und der höheren Lebensdauer.

Während bei einem Kurvenscheibenantrieb die Form der Kurvenscheibe für die Bewegung des Werkzeugschlittens ausschlaggebend ist, kann mit dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen Kurbeltrieb die Bewegung des Werkzeugschlittens nicht gleichgut gesteuert werden, da ja der Kurbelzapfen auf einer Kreisbahn rotiert, womit der Schlitten eine vorgegebene Bewegungsbahn mit vorgegebenen Geschwindigkeiten entsprechend der Drehzahl der Antriebswelle und der Exzentrizität des Kurbelzapfens beschreibt. Um hier nun zusätzliche Variationsmöglichkeiten zu schaffen kann gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Schlittenanordnung aus zwei parallel oder koaxial geführten und hintereinander angeordneten Schlitten besteht, die durch eine Leergangverbindung miteinander verbunden sind und mittels einer Feder im auseinandergeschobenen Zustand gehalten sind. Vorzugsweise kann der Leerhub der Schlittenanordnung durch Begrenzung der relativen Bewegungsstrek-ke beider Schlitten einstellbar sein.

Auch kann vorgesehen sein, dass die Feder austauschbar ist und/oder die Federkraft durch Veränderung der einen Anlagefläche der Feder einstellbar ist, so dass eine mehr oder weniger grosse anfangliche Vorspannung erzielt werden kann.

Dank dieser Ausgestaltungen werden Relativbewegungen zwischen beiden Schlitten erzielt, so dass der zweite Schlitten beispielsweise seine vordere Totpunktlage früher erreicht als der erste Schlitten und auch später wieder ver-lässt, mit dem Erfolg, dass die Verweilzeit des Biegewerkzeuges am Werkstück grösser ist.

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Antriebseinrichtung für Biegewerkzeuge längs der Linie 1-1 der Fig. 2 und

Fig. 2 eine Schnittansicht der Antriebseinrichtung gemäss Fig. 1 und zwar längs der Linie 2-2 der Fig. 1.

In einem hermetisch geschlossenen Gehäuse 10 ist eine Welle 12 beidseitig drehbar gelagert, welche zwei Scheiben 14,16 trägt, die im Abstand zueinander liegen und durch einen Kurbelzapfen 18 miteinander verbunden sind. Die Welle 12 mit Kurbelzapfen 18 bildet damit eine Kurbelwelle, deren eines Ende aus dem Gehäuse 10 herausgeführt ist und mit einem Antriebsritzel 20 versehen ist, das in ein nicht weiter

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dargestelltes Zentralrad der Biegeeinheit eines Stanz-Biege-automaten eingreift. Der Kurbelzapfen 18 lagert eine Pleuelstange 22, deren anderes Ende mittels eines Zapfens 24 an einem ersten Schlitten 26 befestigt ist. Die Scheiben 14, 16 weisen Ausfräsungen 28, 30 auf, um eine Massenverteilung der Kurbelwellenanordnung einschliesslich der Pleuelstange 22 derart zu erreichen, dass eine dynamische Auswuchtung erzielt wird. Alternativ können auch zusätzliche Massengewichte angebracht werden, um einen vibrationsfreien Lauf der Kurbelwellenanordnung sicher zu stellen.

Der erste Schlitten 26 ist mit einem zweiten Schlitten 32 durch eine Leergangverbindung verbunden. Beide Schlitten 26, 32 bilden eine Schlittenanordnung, die in einer gemeinsamen Längsführung 34, 36 hin- und herbeweglich ist. Die Leergangverbindung besteht aus einem Mitnehmerbolzen 38, der in eine Gewindebohrung des ersten Schlittens 26 eingeschraubt und mittels einer Mutter gekontert ist. Am anderen Ende weist der Mitnehmerbolzen 38 einen verbreiterten Kopf 40 auf, der in einer Ausnehmung oder Kammer 42 des zweiten Schlittens 32 längsbeweglich ist. Auf dem Mitnehmerbolzen 38 befindet sich eine Abstützung, die hier in Form eines Schraubringpaares 44 dargestellt ist und zur AbStützung einer Schraubenfeder 46 dient, deren anderes Ende sich an der benachbarten Stirnseite des zweiten Schlittens 32 abstützt. Durch Verschrauben des Mitnehmerbolzens 38 im ersten Schlitten 26 kann also die Vorspannung der Feder 46 verändert werden. Diese Feder 46 hält die beiden Schlitten 26, 32 im auseinandergeschobenen Zustand, so dass der Kopf 40 an der dem ersten Schlitten 26 näherliegenden Begrenzungsfläche der Ausnehmung 42 anliegt.

Der zweite Schlitten 32 dient zur Aufnahme einer Verbindungsstange, die in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist und mit 48 bezeichnet ist. Die Verbindungsstange 48 erstreckt sich parallel zu den Führungsschienen 34, 36 und ist mittels eines Simmerringes unter Abdichtung aus dem hermetisch geschlossenen Gehäuse 10 herausgeführt und mit dem nicht weiter dargestellten Werkzeugschlitten des Biegeschlittens verbunden.

Der zweite Schlitten 32 hat eine achsparallele Schraubbohrung, in welche ein Schraubbolzen 50 verschraubbar aufgenommen und mittels einer Mutter in einer gewünschten Axialstellung festlegbar ist. Dieser Schraubbolzen 50 ist ebenfalls mittels eines Simmerringes abdichtend aus dem Gehäuse 10 herausgeführt und wirkt mit einem vorzugsweise einstellbaren Anschlag an der Grundplatte der Biegeeinheit zusammen, um die Endstellung des zweiten Schlittens 32 und damit des Biegewerkzeuges zu definieren.

Die Funktion der neuen Antriebseinrichtung leuchtet jedem Fachmann ein. Bei Drehung des Zentralrades wird über das Ritzel 20 die Welle 12 gedreht und über den Kurbeltrieb mit Pleuelstange der Schlitten 26 hin- und herbewegt. Je nach der Exzentrizität des Kurbelzapfens 18 ist der Hub des Schlittens 26 vorgegeben. Viele einfache Biegevorgänge könnten mit einer in sich unbeweglichen Schlittenanordnung 26, 32 durchgeführt werden, bei der also der zweite Schlitten 32 keine Relativbewegung zum ersten Schlitten 26 ausführt. In der Praxis ist es ausreichend für solche Biegeschlitten etwa drei verschiedene Kurbelzapfen-Exzentrizitäten vorzusehen. Werden Zwischengrössen verlangt, so tritt die Leergangverbindung zwischen den beiden Schlitten 26, 32 in Funktion,

die derart wirkt, dass der Schraubbolzen 50 mit einem ortsfesten Anschlag zusammenwirkt, um den effektiven Hub des Biegewerkzeugs zu begrenzen, wobei sich der Schlitten 26 gleichwohl in seine Totpunktstellung bewegen kann und zwar gegen die Wirkung der Feder 46 und unter Bewegung des Kopfes 40 des Mitnehmerbolzens 38 in die Ausnehmung 42 des zweiten Schlittens 32 hinein.

Diese Leergangverbindung dient aber auch dazu, die Verweilzeit des Werkzeugs am Werkstück zu beeinflussen. Bei starrer Verbindung der beiden Schlitten 26, 32 würde das Werkzeug lediglich in die Endstellung bewegt und nach Überschreiten der Totpunktlage sofort wieder zurückgenommen. Dank der Differential-Schlitten-Anordnung kann der zweite Schlitten seine Endstellung viel früher erreichen als der erste Schlitten und behält diese Endstellung auch noch bei, nachdem der erste Schlitten seine Totpunktlage überschritten hat, womit die Verweilzeit des Biegewerkzeugs am Werkstück entsprechend verlängert wird.

Andererseits kann man mit der beschriebenen Antriebseinrichtung auch kürzere Arbeitshübe mit höchsten Biegekräften übertragen, wenn man die Feder 46 schwächer ausbildet, so dass bei anfanglichem Widerstand durch das Werkstück zuerst die Feder zusammengedrückt wird, wonach sich die beiden Schlitten 26, 32 als Einheit bewegen, um über den letzten Bewegungswinkel der Kurbelwelle im Totpunktbereich eine hohe Verformungskraft bei geringem Hub zu erreichen.

Die vorstehenden Darlegungen zeigen, dass man mit grossen Exzentrizitäten des Kurbelzapfens arbeiten kann, um grosse Beschleunigungen zu erzielen, dass man aber von dem Gesamthub des ersten Schlittens nur einen Teil für den Arbeitshub des Werkzeugs ausnutzen kann, mit dem Erfolg, dass das Werkzeug sich über den grössten Teil eines Arbeitszyklus in Ausserfunktionsstellung befindet.

Mit der dargestellten Antriebseinrichtung kann ein Stanz-Biegeautomat mit bisher unerreicht hohen Taktzahlen betrieben werden, die in der Grössenordnung von 10 000 UpM liegen und zwar ohne dass die Gefahr schneller Abnutzung bei der Umwandlung einer Drehbewegung in eine hin-und hergehende Bewegung besteht. Die einem Kurbeltrieb an sich anhaftenden Nachteile im Vergleich zu Kurventrieben mit speziell geformten Kurvenscheiben, nämlich die geringere Variationsmöglichkeit hinsichtlich der Steuerung der Bewegungsabläufe des Werkzeuges können mit der beschriebenen Differentialschlittenanordnung weitgehend beseitigt werden. Die Leerhubeinstellung zwischen den beiden Schlitten und die Hubbegrenzung des zweiten Schlittens und die Wahl der Federstärke der Feder 46 sowie die Einstellung der Federvorspannung sowie schliesslich die Wahl der Exzentrizität des Kurbelzapfens 18 eröffnen mannigfache Variationsmöglichkeiten zur Steuerung des Bewegungsablaufes des Biegewerkzeuges.

Es versteht sich, dass die beschriebenen Einstellungen innerhalb des Gehäuses 10 beim Einrichten der Biegeeinheit vorgenommen werden und dass erst anschliessend das Gehäuse mit einer Ölfüllung versehen und hermetisch geschlossen wird. Der Leerhub, d.h. die maximale relative Bewegungsstrecke zwischen beiden Schlitten wird also durch Verstellen des Schraubbolzens 50 genau eingestellt, wenn das Gehäuse noch nicht mit Öl gefüllt ist.

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1. Antriebseinrichtung für Biegeschlitten von Stanz-Biegeautomaten, bestehend aus einem hermetisch abgedichteten, eine Ölfüllung enthaltenden Gehäuse, in dem eine Welle drehbar gelagert ist, die ausserhalb des Gehäuses ein Antriebsritzel zum Eingriff in ein Zentralrad der Biegeeinheit aufweist und innerhalb des Gehäuses ein Drehorgan trägt, das mit einem Übertragungsorgan in Verbindung steht, welches mit dem hin- und herbeweglich geführten Biegeschlitten verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (12) als Kurbelwelle und das Übertragungsorgan (22) als Pleuelstange ausgebildet ist und dass sich im Gehäuse (10) eine hin- und herbewegliche Schlittenanordnung (26, 32) befindet, an der eine, aus dem Gehäuse unter Abdichtung herausgeführte Stange (48) befestigt ist, die mit dem Biegeschlitten verbunden ist.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (12) beidseitig im Gehäuse (10) gelagert ist und eine Auswuchtmasse (14, 16) trägt.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (12) zwei Scheiben (14, 16) trägt, die durch einen Kurbelwellenzapfen (18) miteinander verbunden sind.

4. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlittenanordnung aus zwei parallel oder koaxial geführten und hintereinander angeordneten Schlitten (26, 32) besteht, die durch eine Leergangverbindung (40,42) miteinander verbunden sind und mittels einer Feder (46) im auseinandergeschobenen Zustand gehalten sind.

5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Schlitten (26) ein Mitnehmerbolzen (38) verschraubbar und feststellbar angeordnet ist, der am anderen Ende einen Kopf (40) aufweist, welcher in einer Ausnehmung (42) des anderen Schlittens (32) mit Längsbewegungsspiel aufgenommen ist und dass der Mitnehmerbolzen (38) eine Abstützung (44) für die Feder (46) aufweist, deren anderes Ende sich am zweiten Schlitten (32) abstützt.

6. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leerhub der Schlittenanordnung (26, 32) durch Begrenzung der relativen Bewegungsstrecke der beiden Schlitten einstellbar ist.

7. Antriebseinrichtung nach Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ausnehmung (42) des zweiten Schlittens (32) ein Schraubbolzen (50) hineinragt, dessen Stirnfläche eine Anschlagfläche für den Kopf (40) des Mitnehmerbolzens bildet.

8. Antriebseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubbolzen (50) mit einem verstellbaren Anschlag an der Grundplatte der Biegeeinheit zur Hubbegrenzung des Biegewerkzeuges zusammenwirkt.