DE2536524B2 - Vorrichtung für eine Nibbelmaschine - Google Patents
Vorrichtung für eine NibbelmaschineInfo
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Description
Die Erfindung berieht sich auf eine Vorrichtung für
eine Nibbelmaschnie zum schrittweise selbsttätigen Vorschub des Werkstücks in zumindest einer Koordinatenrichtung,
mit einem die Vorschubfreigabezeit erfassenden Schallgeber. Eine Vorrichtung dieser Art ist
beispielsweise durch die DE-AS 16 27 299 bekanntgeworden. Bei dieser vorbekannten Vorrichtung besteht
der Schaltgeber z. B. aus einem ortsfesten Schaltglied und einer daran vorbeidrehbaren, kreissektorförmigen
Schaltfahne. Um die verschiedenen Werkstückdichten berücksichtigen zu können, besteht die Schaltfahne aus
zwei Einzelsektorblechen, die einander mehr oder weniger stark überlappen können, wodurch der
Sektorwinkel kleiner oder größer wire. Die Anordnung
und Ausbildung sind dort so gstroffen, daß der Werkstückvorschub eingeschaltet wird, wenn die
Schaltfahne das Schaltglied erreicht, und daß beim Verlassen des Schaltglieds durch die Schaltfahne der
Werkstückvorschub stillgesetzt wird. Diese Zeitspanne zwischen dem Ein- und Ausschalten des Werkstückvorschubs
entspricht, wenn man von einem minimalen Sicherheitsabzug absieht, praktisch der Zeitspanne,
während der sich Jer Nibbelstempel außerhalb des Werkstücks befindet. Die Schaltfahne ist drehfest an der
Exzenterwelle des Nibbelstempelantriebs befestigt und wird infolgedessen während des Nibbeins kontinuierlich
angetrieben.
Bei dieser Vorrichtung muß der erwähnte Sektorwinkel
der Schaltfahnc entsprechend dem jeweils zu nibbelnden Material, beispielsweise einer Blechtafel,
von Hand eingestellt werden. Eine Weiterbildung dieser vorbekannten Vorrichtung schlägt eine automatische
Berücksichtigung der Werkstückdicke vor (DE-PS 25 30 056 - nicht vorveröffentlicht). Dabei wird
allerdings nicht der Seklorenwinkel der Sehaltfahne verändert, vielmehr besitzt die Schaltfahne mehrere,
wahlweise dem Schaltglied zuordenbare Elemente, mit unterschiedlichem Sektorenwinkel.
Schaltgeber dieser vorbekannten Art können auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Verwendung
finden, jedoch ist dies nicht unbedingt erforderlich. Es sind auch alle anderen bekannten Arten von Schaltge-
bern geeignet, die, wenn man den erwähnten Sicherheitsabzug außer Betracht läßt, den Werkstückvorschub
beim Austauchen des Nibbelstempels aus dem Werkstück freigeben und beim bzw. unmittelbar vor dem
nachfolgenden Eintauchen des Nibbelstempels in das Werkstück, d. h. vor dem nachfolgenden Arbeitshub,
den Werkstückvorschub wieder stillsetzen.
Beim Nibbeln wird ein Vorschubschritt bestimmter Größe vorgegeben. Des weiteren ergibt sich aus dem
Vorstehenden, daß die Vorschubfreigabezeit bei einem dünnen Werkstück wesentlich größer ist als bei einem
dickeren. Bei den vorbekannten Nibbelmaschinen wird nun bemängelt, daß beim Nibbeln eines dünnen
Werkstücks der Vorschübschritt möglicherweise vor Ablauf der Vorschubfreigabezeit beendet ist. Infolge- Ii
dessen steht das Werkstück noch eine Zeitlang still, bevor der nächste Arbeitshub erfolgt. Das bedeutet aber
andererseits, daß das Werkstück in diesem Falle unnötigstark beschleunigt und abgebremst bzw. eine unnötig
hohe Vorschubgeschwindigkeit gewählt wurde. Bei 2» einem vergleichsweise dicken Werkstück kann es
passieren, daß der vorgegebene Vorschubs' hritt erst teilweise zurückgelegt ist, wenn der Schaltgeber den
Vorschub wegen Ablaufs der Vorschubfreigabezeit abschaltet. In diesem Falle waren also Beschleunigung, r.
Abbremsung bzw. Vorschubgeschwindigkeit zu gering, und es müssen hier wesentlich mehr Arbeitshübe
durchgeführt werden, als vom Werkzeug und der Maschine her an sich erforderlich wären.
Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen κι darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu
schaffen, bei welcher die für die Werkstückbewegung zur Verfügung stehende Zeitspanne optimal ausgenutzt
wird, so daß es weder zur erwähnten Wartezeit bis zum nächstfolgenden Arbeitshub des Nibbelstempels, noch Ji
zur Einleitung des nächsten Arbeitshubs vor Erreichen der vorgesehenen Verschiebposition des Werkstücks
kommt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschla- w
gen, die erfindungsgemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs ausgebildet ist. Der
.Schaltgeber wirkt hier nicht unmittelbar auf den Werkstückvorschubantrieb ein, sondern auf ein mit
letzterem verbundenes Steuerglied einer Steuervorrichtung. An -liesem Steuerglied kam: die Größe des
Vorschubschritts festgelegt werden, wodurch dann gleichzeitig auch die jeweils optimale Vorschubgeschwindigkeit
gewählt ist. Ein Kriterium für den Vorschubschritt kann beispielsweise die Werkstückdik- ~>u
ke oder der Stempeldurchmesser sein, jedoch kann man die Festlegung alternativ oder zusätzlich auch von
anderen Kriterien abhängig machen. Durch den Schaltgeber ist die Vorschubfreigabezeit festegelegt
und innerhalb letzterer führt das Steuerglied der ss
Steuervorrichtung eine vollständige Arbeitsbewegung durch, wobei dann entsprechend der festgelegten Größe
des Vorschubschritts die notwendige Vorschubgeschwindigkeit einschließlich der Beschleunigung und
Abbremsung des Werkstücks festgelegt sind. Infolgedessen wird die für ein bestimmtes Werkstück zur
Verfügung stehende Vorschubfreigabezeit vollständig ausgenutzt, so daß es weder zur vorzeitigen Abbrechung
des Vorschubschritts noch zu einer unnötig starken Beschleunigung. Abbremsung und Weiterbewe- »>■>
giingdes Werkstücks kommt.
Eine besonders bevu-tugte Ausführungsform der
Erfindung sieht vor, daß die Größe des Vorschubschritts mittels eines gegenüber dem Steuerglied verstellbaren
Abtast-, Abgreif- oder Übertragungsorgans festlegbar ist. Auf diese Weise läßt sich die Bewegung des
St.euerglieds an verschiedenen Stellen abtasten, abgreifen oder abnehmen und die an den Werkstückvorschub
weitergeleitete Information kann sich mit jeder Veränderung der Position des Abtast-, Abgreif- oder
Übertragungsorgans gegenüber dem Steuerglied ändern. Bei einem beispielsweise drehbar gelagerten
Steuerglied ändert sich die Umfangsgeschwindigkeit von innen nach außen, was allein schon zu einer
entsprechenden Änderung des Steuerbefehls für den Werkstückvorschub ausgenutzt werden kann. Aus
diesem Grunde ist es dann auch sehr vorteilhaft, wenn das Steuerglied der Steuervorrichtung eine drehangetriebene
Scheibe ist. Normalerweise führt dabei ein größerer Radius der Abtast- oder Abgreifstelle wegen
dem größeren durchlaufenen Umfang zu einem größeren Vorschubschritt und wegen der größeren
Umfangsgeschwindigkeit zu einer höheren Vorschubgeschwindigkeit, jedoch muß dies nicht notwendigerweise
so sein. Zum einen ist nicht unbedingt erforderlich, für diese Scheibe nur eine einzige Drehgeschwindigkeit
vorzusehen, und zum anderen kann man insbesondere bei elektrischer oder elektronischer Übermittlung des
Abtast- oder Abgreifergebnisses dem größeren Umfang der Scheibe, den kleineren Vorschubschritt und die
kleinere Vorschubgeschwindigkeit zuordnen, falls dies aus irgendwelchen Gründen vorteilhaft ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Abtast-, Abgreif- oder Übertragungsorgan in radialer
Richtung des Steuerglieds verstellbar ist. Diese Verstellart bietet sich aus konstruktiven Gründen an, da eine
gerade Bewegung üblicherweise leichter zu erzeugen ist als eine anders verlaufende.
Gemäß einer anderen Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß der Drehantrieb des Steuerglieds
mittels des Schaltgebers ein- und ausschaltbar ist, der mit dem Antrieb des Nibbelstempels gekuppelt ist,
wobei der Einschaltzeitpunkt dem Beginn und der Aus"chaltzeitpunkt dem Ende des Vorschubfreigabezeitraums
zugeordnet sind. Der Nibbelstempel wird in der Regel kontinuierlich angetrieben. Diese Bewegung
kann man an geeigneter Stelle abgreifen und zur Betätigung des Schaltgebers ausnutzen, so daß letzterer
bei einer ganz bestimmten Stellung des Nibbelstempels und damit auch dessen Antrieb den Drehantrieb des
Steuerglieds einschaltet, und bei einer zweiten Stellung des Nibbelstempels bzw. des Nibbelstempelantriebs den
Drehantrieb des Steuerglieds wieder ausschaltet, wobei der Einschaltzeitputikt, wie gesagt, dem Beginn, und der
Ausschaltzeitpunkt dem Ende des Vorschubfreigabezeitraums
zugeordnet sind. Unter Vorschubfreigabezeitraum wird hier generell der Zeitraum verstanden,
während dem der Nibbelstempel aus dem Werkstück ausgetaucht ist. Der für den Vorschub ausgenutzte
Zeitraum wird in der Praxis aus Sicherheitsgründen verkürzt. Bei der vorbeschriebenen Ausgestaltung wird
also das Steuerglied intermittierend angetrieben, und es steht vorzugsweise still, solange der Nibbelstempel in
das Werkstück eingetaucht ist. Damit entfällt während dem zuletzt genannten Zeitraum auch jeglicher Befehl
für den Antrieb des Werkstückvorschub«. Es ist jedoch ohne weiteres möglich und auch vorteilhaft, daß man
das Steuerglied au^h noch antreibt, während der
Nibbelstempel in das Werkstück eintaucht, jedoch muß es dann so ausgebildet sein, daß es während dieser Zeit
dem Werkstückvorschubantrieb keinen Befehl zum
Laufen erteilen kann. Ils kann sieh dabei also nur um
eine Art Rückstellung, einen Lccrhub od. dgl. handeln. Selbstverständlich muß dieser beendet sein, wenn der
Schallgeber den nächsten Befehl für die Arbeitsbewegung de.« Steuerglieds erteilt.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß
der Schallgeber für das .Steuerglied aus einer drehfesi
mit der Exzenterwelle des Nibbelstempelantriebs verbundenen Schaltfahne und einem damit zusammenwirkenden
ortsfesten Schalter besteht, der im Stromkreis eines Antriebsmotors des Slcucrglieds liegt. Die
Schaltfahnc erreicht den ortsfesten Schalter bei einer genau vorgegebenen Stellung des Nibbelslempels.
nämlich dann, wenn er aus dem Werkstück austaiichl.
und damit wird dann der Antrieb des Steuerglieds eingeschaltet. Wenn die Schaltfahne den ortsfesten
Schalter verläßt, wird der Drehantrieb des Steuerglieds abgeschaltet. Die drehangetriebene Scheibe hat wähicikiucvnMi
cmc voile > iiiuircluing ausgeführt, wobei in
bevorzugter Weise die Arbeitsbewegung des Steuerglieds zugleich auch eine volle Umdrehung des letzteren
ist. Für die Zuordnung von Vorschiibschritl zu Vorschubgeschwindigkeit sind ein mechanisches bzw.
hydraulisches und ein elektrisches bzw. elektronisches Ausführungsbeispiel beschrieben, jedoch soll dies nicht
einschränkend sein.
Cine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Übertragungsorgan aus einer Pleuelstange
besteht, deren eines Ende an einem llydraulikkolben angclcnkt ist. der seinerseits mit dem oder den
hydraulischen Vorschubmotorcn hydraulisch verbunden ist. und daß das andere Pleuelstangcncnde verstellbar
am Steuerglied angebracht ist, wobei der I Ivdraulikkollien
während der Vorschubfrcigabezeil einen Arbeitshub durchführt. Während seines Arbeitshubes. also einer
Arbeitsbewegung, verdrängt der Kolben eine vorgegebene
Menge des hydraulischen Mediums. Diese wird dem oder den hydraulischen Vorschubmotoren züge
führt, welche demzufolge einen ihrer /ugeführten Menge des hydraulischen Mediums entsprechenden
Vorschubschrill durchführen. Für die Dauer des
kolbenriJckhubs muß die Zufuhr zu den Vorschubmotoren
durch einen Rückflußverhinderer unterbunden werden, während ein beim Arbeitshub geschlossenes
Absperrorgan nunmehr geöffnet ist. um das Ansaugen neuen Mediums zu ermöglichen. Die Größe des
Vorschubschritts läßt sich durch radiales Verstellen des l'leuelstangenanlenkpunktcs am scheibenförmigen
Steuerglied leicht einstellen und verändern. Der Rückhub des Arbeitskolbens bzw. das Weiterdrehen des
Sieuerglieds bis zir Beendigung der vollen Umdrehung erfolgen während des Nibbelstempel-Arbeitshubs, d. h.
der Schaltgeber läßt dabei den Antrieb des Steuerglieds
über den Vorschubfreigabezeitraum hinaus weiterlaufen, so daß das Steuerglied vor Beginn des nächsten
Vorschubfreigabezeitraums seine Ausgangsstellung wieder einnimmt. Die Charakteristik eines derartigen
Kolbentriebs läßt sich in bekannter Weise leicht verändern, beispielsweise durch Verlängern oder
Verkürzen der Pleuelstange.
Eine Vorschubsteuerung mit einem Längs- und einem Quervorschubmotor ist in zweckmäßiger Weise dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen die Vorschubmoloren und den Hydraulikkolben ein Öimengenvericiler
geschaltet ist. Dieser wird beispielsweise nach einem
vorgegebenen Programm von einer Schaltzentrale aus gesteuert und er verteilt die zur Verfügung stehende
Olmcngc oder allgemein die Energiemenge auf die beiden Vorschubmoloren in der Weise, daß das
Werkstück eine reine Längsbewegung, eine reine Qiierbcwegung oder eine Schrägbewegung vorbe
summier Richtung ausführt. Eine andere, besonders bevorzugte Variante der Erfindung besteht darin, daß
das scheibenförmige Steuerglied als Impulsgeber ausgebildet ist und die mittels eines als Schalter
ausgebildeten Ablastorgans erfaßbaren Impulse auf konzentrischen Kreisen angeordnet sind, wobei die
Impulszahl auf den einzelnen Kreisen unterschiedlich ist. und daß das Steuerglied im Vorschiibfrcigahczeitraum
eine volle Umdrehung durchführt. Im Gegensat/ zu der vorne beschriebenen mechanischen Variante
fuhrt das Steuerglied bei dieser elektrischen oder elektronischen Ausführung während der Zeit, in der der
Nibbelstempel in das Werkstück eingetaucht ist. keine bewegung durch, vielmehr wird es nur während der
Vorschubfreigabczeii angetrieben. Andererseits kann die Veränderung der Vorschubschrittgroüc hier nur in
Stufen vorgenommen werden. Dies ist aber in der Praxis ohne größere Bedeutung, weil eine sehr feinfühlige
Veränderung der Vorschubschrittgrößc trotzdem möglich ist und der Veränderung der Vorschubsehriitgröße
durch die Stärke des Nibbelslempcls und andere I aktorcn. wie beispielsweise die Werkslückdicke
ohnehin Grenzen gesetzt sind. Zur Veränderung der Vorschubschrittgrößc wird also das insbesondere als
berührungslose!· Schalter ausgebildete Abtastorgan einem der vorhandenen »Impulskreise« zugeordnet. Da
die Impuls/ahl von Kreis zu Kreis verschieden ist.
bedeutet dies, daß innerhalb einer Umdrehung des Steuerglieds b/w. innerhalb des Vorschubfrcigabezeiiraums
eine ganz bestimmte Impulsmenge erfaßt und an den oder die Vorschubmotoren weitergegeben werden
kann. Dabei ist die Impulsmenge proportional der Vorschubschrittgröße und damit auch der Vorschubge
schwindigkeit.
Theoretisch isl es möglich, einen bestimmten
Kreissektor impulsfrei /υ halten und die Arbcitsbewegung
des Steucrgliedcs dementsprechend geringer als 3Mi zu wählen. Das Weiterdrehen bis zur vollen
Umdrehung könnte in diesem Falle ebenfalls während des Nibbelsienipelarbcitshubs erfolgen.
Dj der Umfang eines Kreises mit zunehmendem Abstand von der Mitte größer wird, ist es vorteilhaft,
wenn die Impulszahl des inneren Kreises gegenüber derjenigen seines jeweils nächstäußeren geringer ist.
Auf diese Weise ist es möglich, den Impulsabstand auf den einzelnen Kreisen jeweils gleich zu wählen.
Fs kann indessen sehr zweckmäßig sein, daß der
gegenseitige Abstand der einzelnen Impulse eines Kreises mindestens teilweise unterschiedlich und
insbesondere die Drehgeschwindigkeit des scheibenförmigen Steuerglieds konstant ist. Damit läßt sich der
Verlauf der Vorschubgeschwindigkeit-Zeit-Kurve zumindest in weiten Grenzen variieren. Die durch die
genannte Kurve begrenzte Fläche ist im Normalfalle trapezförmig, d. b. das Werkstück muß zunächst auf die
vorgesehene Höchstgeschwindigkeit beschleunigt und nach einer gewissen Dauer der Höchstgeschwindigkeit
wieder auf Null abgebremst werden. Durch entsprechende Impulsanordnungen kann man beispielsweise
einen dreieckförmigcn Verlauf dieser Kurve erreichen,
so daß das Werkstück bis zu einer gcv/issen Höchstgeschwindigkeit beschleunigt und dann sofort
wieder auf Null abgebremst wird. Dabei verlaufen die Kurven für das Beschleunigen und Abbremsen flacher
als beim trapezförmigen Kurvenbild und dies hat eine
weitere Schonung der Nibbelmaschine zur Folge. Anstelle eines dreieckförmigen Verlaufs wäre beispielsweise
auch ein sinusförmiger ohne weiteres denkbar und zur Vermeidung einer plötzlichen Geschwindigkeitsänderung
insbesondere hinsichtlich seines Mittelbereichs vorteilhaft.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, d',9 die Drehgeschwindigkeit des scheibenförmigen
Steuerglieds während einer Umdrehung nicht konstant ist. Vorzugsweise haben die Impulse eines
Kreises dabei gleichen gegenseitigen Abstand. Der Effekt ist hier wiederum der gleiche, nämlich eine
Einflußnahme auf die Vorschubgeschwindigkeit-Zeit-Kurve. Die technisch einfachere Lösung ist wohl die der
ungleichmäßigen Impulsverteilung auf dem Kreis bei gleichförmiger Drehbewegung des Steuerglieds. Denkbar
sind natürlich auch Mischformen und sie kommen bei der ersten Variante in der Praxis schon allein
dadurch zustande, daß das Steuerglied am Beginn seiner Umdrehung zunächst beschleunigt und am Ende
derselben wieder abgebremst werden muß. Das läßt sich allerdings innerhalb relativ kurzer Drehwinkel erreichen,
so daß für den Großteil der Drehbewegung doch eine gleichbleibende Winkrlgeschwindigkeit erzielbar
ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Drehgeschwindigkeit des scheibenförmigen Steuerglieds
mittels eines Drehzahlreglers veränderbar und der Drehzahlregler vom Abtast-, Abgreif- oder
Übertragungsorgan steuerbar ist.
Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht bei einer Vorschubsteuerung mit einem Längs- und Quervorschubmotor
darin, daß zwischen die Vorschubmotoren und die Steuervorrichtung ein Impulsmengenverteiler
geschaltet ist. Dieser wirkt in gleicher Weise wie der Olmengenverteiler der mechanischen Ausführungsform
der Erfindung.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 perspektivisch die schematische Darstellung einer Nibbelmaschine mit Längs- und Quervorschub für
das Werkstück,
F i g. 2 eine mechanisch arbeitende Vorschubsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig.3 eine elektronisch arbeitende Vorschubsteuerung,
F i g. 4 eine elektronische Vorschubsteuerung modifizierter Bauart
Die Nibbelmaschine 1 bekannter Bauart besitzt eine Exzenterwelle 2 zum Antrieb eines Stößels 3, in welchen
ein Nibbelstempel 4 eingesetzt wird, der mit einer nicht gezeigten Matrize zusammenarbeitet. Die Auf- und
Abbewegung des Stößels 3 bzw. Stempels 4 ist durch den Doppelpfeil 5 symbolisiert Das zu nibbelnde
Werkstück 7, beispielsweise eine Blechtafel, kann bezüglich des Stempels 4 mit Hilfe des Vorschubmotors
8 in Längsrichtung und mittels des Vorschubmotors 9 in Querrichtung verschoben werden. Dabei arbeitet der
Vorschubmotor 8 bei der in F i g. 1 gezeigten Nibbelmaschine mit einer Zahnstange 10 und der Vorschubmotor
9 mit einer Zahnstange 11 zusammen. Diese Einrichtung
ist mit einem bei Werkzeugmaschinen bekannten Kreuzsupport zu vergleichen. Da die Vorschubmotoren
8 und 9 sowohl einzeln als auch gleichzeitig ein- und ausgeschaltet werden können, läßt sich das Werkstück
mit Hilfe dieses Antriebs in beliebiger Richtung verschieben. Anstelle von drehenden Motoren können
auch solche mit hin- und hergehender Arbeitsbewegung verwendet werden.
Eine Verschiebung des Werkstücks 7 ist nur möglich, wenn der Stempel 4 vollständig aus dem Werkstück
ausgetreten ist. Ausgehend von einem Stempelhub vorgegebener Größe ist der Teil des Stempelhubs, den
der Stempel außerhalb des Werkstücks zurücklegen kann und damit die Vorschubfreigabezeit, um so kleiner,
je größer die Blechdicke ist. Damit steht bei dickeren Blechen eine geringere Einschaltdauer für die beiden
Vorschubmotoren zur Verfugung als bei dünneren. Um sicherzustellen, daß der Werkstückvorschub erst beginnt,
wenn der Stempel vollständig aus dem Werkstück atisgetaucht ist und vor dem Wiedereintauchen des
Stempels in das Werkstück endigt, ist ein Schaltgeber an der Nibbelmaschine angebracht, der aus einem ortsfest
montierten Schalter 14 und einer mit der Exzenterwelle 2 umlaufenden Schaltfahne 15 bestehen kann. Beispielsweise
beginnt die Vorschubfreigabezeit beim Eintreten der Schaltfahne 15 in den Schlitz des Schalters 14 und
endigt, wenn die Schaltfahne 15 den Schlitz des Schalters 14 wieder verlassen hat.
Die Größe des jeweiligen Vorschubschritts zwischen zwei automatisch durchgeführten Stempelhüben ist
unter anderem von der Werkstückdicke abhängig und läßt sich vorgeben. Mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung erreicht man nun, daß ein vorgegebener Vorschubschritt in dem Moment beginnt, in dem der
Vorschub freigegeben ist und mit Ablauf der Vorschubfreigabezeit vollendet ist. Man vermeidet dadurch
unnötige positive und negative Beschleunigungen des Werkstücks und erreicht gleichzeitig auch eine 100%ige
Ausnutzung des Vorschubfreigabezeitraums.
Das Kernstück dieser Vorschubsteuerung ist die Steuervorrichtung 16 (Fig. 2) bzw. 17 (Fig.3 und 4).
Die Arbeitsbewegung dieser Steuervorrichtungen dauert praktisch genau so lange wie die Vorschubfreigabezeit.
Die Steuervorrichtung 16 wirkt mit einem Übertragungsorgan 18 zusammen, welches seine Arbeitsbewegung
in ein von den hydraulischen Vorschubmotoren 12 und 13 verwertbares Signal übersetzt. Das Übertragungsorgan
kann eine Pleuelstange sein, mit deren Hilfe sich ein Arbeitskolben 19 in einem Hydraulikzylinder 20
hin und her verschieben läßt. Beim Arbeitshub wird das im Zylinder 20 enthaltene Medium, beispielsweise öl,
ausgestoßen und in die Zylinder der hydraulischen Vorschubmotoren 12 und 13 eingeleitet Ein zwischengeschalteter
olmengenverteiler 21, der beispielsweise von einer Programmsteuerung der Nibbelmaschine
so gesteuert werden kann, bestimmt, welche Menge in den
Hydraulikmotor 12 und welche in den Hydraulikmotor 13 fl-eßen soll. Bei einer reinen Querbewegung strömt
beispielsweise das gesamte ölt in den Hydraulikmotor 12, während zur reinen Längsverstelfung nur der
Hydraulikmotor 13 beaufschlagt wird. Bei einer schräggerichteten Bewegung erhalten beide Hydrauükmotoren
eine anteilige Menge. Ein automatisch arbeitendes Ventil 22 unterbindet ein Rückströmen des
Öls in den ölbehälter. Andererseits wird ein Rücksaugen
des Öls beim Rückhub des Kolbens 19 beispielsweise mit Hilfe eines Rückschlagventils 23 verhindert Der
Hub des Kolbens 19 läßt sich dadurch verändern, daß man das Ende 24 der Kolbenstange 18 in einem
Radialschlitz 25 des als Exzenterscheibe ausgebildeten, drehbar gelagerten Steuerglieds 26 verschiebt Verlagert
man dieses Ende 24 nach außen, so wird eine größere ölmenge ausgestoßen und dies bedeutet einen
größeren Vorschubschritt Geht man von einer für alle
lix/.enterstellungen gleichen Drehgeschwindigkeit des
Steuerglieds 26 aus, so hat der vergrößerte Vorschubschritt natürlich auch eine Vergrößerung der Vorschubgeschwindigkeit
zur Folge, jedoch ändert sich nichts an der Tatsache, daß der gesamte Vorschub innerhalb der
Vorschubfreigabezeit erfolgt und dieser Zeitraum vollständig ausgenutzt wird. Der Rückhub des Kolbens
19 und damit di<£ restliche Drehung des Steuerglieds 26
bis zur 360°-Drehstellung erfolgt, während der Nibbelstempel in das Werkstück eingetaucht ist, d. h. in dem
Zeitraum, der für den Vorschub nicht /ur Verfugung steht.
Die Steuervorrichtung 17 der F i g. 3 und 4 besitzt gleichfalls ein scheibenförmiges, drehbar gelagertes
Steuerglied 26. Darauf sind auf konzentrischen Kreisen »Impulse« 27 angebracht, die von einem als berührungsloser
Schalter ausgebildeten Abtastorgan 28 abgetastet werden können. Streng genommen handelt es sich um
beispielsweise punktförmige elektrische Kontakte, die beim Durchlaufen des Schalters 28 einen Impuls
auslösen. Der Einfachheit halber wird aber im folgenden von den Impulsen 27 des Steuerglieds 26 gesprochen.
Das Steuerglied 26 (Fig. 3, 4) führt innerhalb des Vorschubfreigabezeitraums eine einzige Umdrehung
durch. Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 3 nimmt die Zahl der auf den einzelnen Kreisen untergebrachten
Impulse von innen nach außen zu. Außerdem ist der Schalter 28 mit Hilfe einer schematisch eingezeichneten
Verstellvorrichtung 29 in radialer Richtung des Steuerglieds 26 bewegbar, so daß der Schalter wahlweise
einem der verschiedenen Impulskreise zuordenbar ist. Da die Impulszahl proportional der Größe des
Vorschubschrittes ist, kann man auf diese Weise die Größe des Vorschubschrities verändern. Ein Impulsmengenverteiler
30, welcher entsprechend dem ölmengenverteiler 21 der F i g. 2 arbeitet, verteilt in Abhängigkeit
von einem Steuerbefehl bzw. Programm die ankommenden !'.pulse auf die beiden Vorschubmotoren
31 und 32.
Beim Steuerglied 26 der Fig.4 ist der gegenseitige
Abstand der Impulse 27 ein und desselben Kreises gleich groß. Andererseits muß aber der Impulsabstand des
nächstäußeren oder nächstinneren Kreises nicht notwendigerweise derselbe sein. Beim Steuerglied der
F i g. 3 ändert sich der Abstand benachbarter Impulse entlang ein und desselben Kreises. Konstante Winkelgeschwindigkeit
vorausgesetzt, hat letzteres eine Veränderung der pro Zeiteinheit an den Vorschiibmotoren 31
und 32 ankommenden Impulse zur Folge. Auf diese Weise läßt sich die Vorschubgeschwindigkeit, die
Beschleunigung und das Abbremsen des Werkstückes allein durch eine bestimmte Impulsanordnung auf jedem
Kreis in weiten Grenzen verändern. Die Winkelgeschwindigkeit des Steuerglieds 26 ist bei den Ausfür·
rungsformen der Fig. 2 und 3 in bevorzugter Weise konstant. Das kann auch bei der in F i g. 4 gezeigten
Variante der Fall sein. Andererseits läßt sich aber der durch die ungleiche Impulsverteilung bei Fig. 3
erzielbare Effekt auch bei einer gleichmäßigen Impulsverteilung, wie sie bei F i g. 4 vorgesehen ist, erzielen,
wenn man die Winkelgeschwindigkeit während eines Umlaufs des Steuerglieds 26 variiert. Auch diese
Veränderung der Drehgeschwindigkeit — hier ist nicht das Anlaufen und das Abbremsen des Stcuerglieds 26
angesprochen — kann mit Hilfe einer zentralen Steuerung oder eines speziellen Steuermechanismus der
Steuervorrichtung 17 erreicht werden. Im letzteren Falle ist ein Drehzahlregler 33 vorgesehen. Dieser kann
zusätzlich noch mit de Verstellvorrichtung 29 verbunden
sein, wie dies durch die Linie 34 versinnbildlich ist. Damit bewirkt dann die Betätigung der Verstellvorrich-Hing
29 für das Abtastorgan 28 gleichzeitig auch noch eine Beeinflussung des Reglers 33.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (14)
1. Vorrichtung für eine Nibbelmaschine zum schrittweise selbsttätigen Vorschub des Werkstücks
in zumindest einer Koordinatenrichtung, mit einem die Vorschubfreigabezeit erfassenden Schaltgeber,
dadurch gekennzeichnet, daß vom Schaltgeber (14, 15) ein mit dem Werkstückvorschubantrieb
(8, 9; 12, 13; 31, 32) verbundenes Steuerglied (26) einer Steuervorrichtung (16, 17) betätigbar ist,
an dem die Größe des Vorschubschritts und damit die Vorschubgeschwindigkeit festlegbar ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Vorschubschritts mittels
eines gegenüber dem Steuerglied (26) verstellbaren Abtast-, Abgreif- oder Übertragungsorgans (18, 28)
festlegbar ist
3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (26) der
Steuervorrichtung (16, 17) eine drehangetriebene Scheibe isL
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtast-, Abgreif- oder Übertragungsorgan
(18, 28) in radialer Richtung des Steuerglieds (26) verstellbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb des Steuerglieds
(26) mittels des Schaltgebers (14, 15) ein- und ausschaltbar ist, der mit dem Antrieb des Nibbelstempels
gekuppelt ist, wobei insbesondere der Einschaltzeitpunkt dem Beginn und der Ausschaltzeitpunkt
dem Ende des Vorschubfreigabezeitraumes zugeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltgebei (14, 15) für das
Steuerglied (26) aus einer drehfest mit der Exzenterwelle (2) des Nibbelstempelantriebs verbundenen
Schaltfahne (15) und einem damit zusammenwirkenden ortsfesten Schalter (14) besteht,
der im Stromkreis eines Antriebsmotors des Steuerglieds (26) liegt.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Übertiagungsorgan (18) aus einer Pleuelstange besteht, deren eines Ende an einem Hydraulikkolben
(19) angelenkt ist, der seinerseits mit dem oder den hydraulischen Vorschubmotoren (12,13) hydraulisch
verbunden ist, und daß das andere Pleuelstangenende (27) verstellbar am Steuerglied (26) angebracht
ist, wobei der Hydraulikkolben während der Vorschubfreigabezeit einen Arbeitshub durchführt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, mit einem Längsund einem Quervorschubmotor, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen die Vorschubmotoren (12, 13) und den Hydraulikkolben (19, 20) ein ölmengenverteiler
(21) geschaltet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
scheibenförmige Steuerglied (26) als Impulsgeber ausgebildet ist und die mittels eines als Schalter
ausgebildeten Abtastorgans (28) erfaßbaren Impulse auf konzentrischen Kreisen angeordnet sind, wobei
die Impulszahl auf den einzelnen Kreisen unterschiedlich ist, und daß das Steuerglied im Vorschubfreigabezeitraum
eine volle Umdrehung durchführt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulszahl des inneren
Kreises gegenüber derjenigen seines jeweils nächstäußeren geringer ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,dadurch
gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der einzelnen Impulse eines Kreises zumindest teilweise
' unterschiedlich und die Drehgeschwindigkeit des scheibenförmigen Steuerglieds (26) konstant ist
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit des scheibenförmigen Steuerglieds (26) währe,-d einer
i" Umdrehung nicht konstant ist
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit des
scheibenförmigen Steuerglieds (26) mittels eines Drehzahlreglers (33) veränderbar und der Drehzahl-
I^ regler vom Abtast-, Abgreif- oder Übertragungsorgan
(18,28) steuerbar ist
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, mit einem Längs- und
Quervorschubmotor, dadurch gekennzeichnet, daß
-'» zwischen die Vorschubmotoren (31, 32) und die
Steuervorrichtung (17) ein Impulsmengenverteiler i30) geschaltet ist
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2536524A DE2536524C3 (de) | 1975-08-16 | 1975-08-16 | Vorrichtung für eine Nibbelmaschine |
CH959276A CH615373A5 (de) | 1975-08-16 | 1976-07-27 | |
US05/713,495 US4104940A (en) | 1975-08-16 | 1976-08-11 | Nibbling machine having automatically adjustable feed control |
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DE2536524A DE2536524C3 (de) | 1975-08-16 | 1975-08-16 | Vorrichtung für eine Nibbelmaschine |
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ID=5954115
Family Applications (1)
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1975
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1976
- 1976-07-27 CH CH959276A patent/CH615373A5/de not_active IP Right Cessation
- 1976-08-11 US US05/713,495 patent/US4104940A/en not_active Expired - Lifetime
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DE2536524C3 (de) | 1980-02-21 |
US4104940A (en) | 1978-08-08 |
CH615373A5 (de) | 1980-01-31 |
DE2536524A1 (de) | 1977-02-24 |
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