DE3102990A1

DE3102990A1 - Doppel-vorschubeinrichtung fuer stanzmaschinen und dergleichen

Info

Publication number: DE3102990A1
Application number: DE3102990A
Authority: DE
Inventors: Albert Willis 06820 Darien Conn. Scribner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-01-29
Filing date: 1981-01-29
Publication date: 1981-11-26
Also published as: JPS56117842A; US4310114A

Description

Greifeinrichtung betätigt, wobei eine zweite Leitung der Leitungen die andere Ausgangsöffnung des 4-Wege-Ventils mit dem Fluidmotor zur Betätigung des zweiten Schiebers und dem Fluidmotor verbindet, welcher die durch den ersten Schieber aufgenommene Greifeinrichtung betätigt.

15. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Stopfen (16, 25) ein Rückschlagventil aufweist, welches die Geschwindigkeit des. zugeordneten Schiebers in einer Bewegungsrichtung begrenzt.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilelement eines jeden der Rückschlagventile einen flexiblen O-Ring (63) aufweist.

17. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil einen Ventilsitz und einen Rotor mit im wesentlichen ebenen sich gegenseitig berührenden und relativ zueinander gleitenden Ventilflächen aufweist. ·

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Doppel-Vorschubeinrichtung für Stanzmaschinen und dergleichen.

Ältere doppelt wirkende Vorschubeinrichtungen, wie beispielsweise in den US-Patentschriften 4 051 987 und 3 561 309 beschrieben, verwenden vier separate Ventile und viele zugehörige Innen- und/oder Außenleitungen für die Bedienung der vier Fluidmotoren der Vorschubeinrichtung, beispielsweise der vier Antriebe 20, 21, 22, 23 gemäß der US-PS 4 051 987. Eine derartige separate Steuerleitung zwischen jedem Fluidmotor und einem zugeordneten Ventilanschluß ist zwar von der Arbeitsweise her zufriedenstellend, allerdings mit beträchtlichen Kosten verbunden und bedeutet auch einen entsprechend großen Bedienungs- und Wartungsaufwand für die relativ große Anzahl von einzelnen Steuerelementen.

Nach Maßgabe der Erfindung soll hier Abhilfe geschaffen werden. Das heißt, eine derartige Vorschubeinrichtung ist zu vereinfachen, wodurch auch die Kosten reduziert werden können.

Erreicht wird dies für eine Vorschubeinrichtung durch ein Steuersystem für das Fluid, in welchem lediglich zwei anstelle von vier Steuerleitungen für die Folgesteuerung der vier Fluidantriebe der Vorschubeinrichtung erforderlich sind. Hierbei bedient eine Steuerleitung sowohl den auf einem Schieber aufgenommenen Greifmotor und den dem anderen Schieber zugeordneten Antriebsmotor, wohingegen die andere Steuerleitung den dem einen Schieber zugeordneten Hauptantrieb und den durch den anderen Schieber aufgenommenen Greifmotor betätigt. Aufgrund dieser Uberkreuz-Anordnung der Steuerschaltung werden die Anzahl der Ventile und der erforderlichen Steuerleitungen reduziert, wodurch Kosten eingespart und die Zuverlässigkeit der Vorschubeinrichtung vergrößert wird. Das heißt die Erfindung schafft ein Steuersystem, bei dem lediglich zwei Steuerleitungen für die Folgesteuerung der vier Fluidmotoren der Vorschubeinrichtung erforderlich sind. Erreicht wird dies durch eine neue Überkreuz-Schaltung zur Steuerung einer insbesondere pneumatisch betätigten Vorschubeinrichtung. Nach Maßgabe

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der Erfindung wird auch in vorteilhafter Weise eine Geschwindigkeitssteuerung für einen Schieber einer insbesondere pneu·= matisehen Vorschubeinrichtung geschaffene

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen

Fig« 1 eine Draufsicht zur Erläuterung des Aufbaus und der Betriebsweise einer Doppal-Vorschubeinrichtung und des Sfceueraufbaus,

Pig» 2 eine Schnittansicht entlang dar Lini© 2=2 von Fig» 1,

Figο 3 ein Schemadiagramm zur Erläuterung des Steuersystems und der Schaltung der Vorschubeinrichtung sowie

Fig» 4 eine Schemadarstellung einer Ausgestaltung des Hauptzylinderstopfens.

Soweit hierin nicht anders beschrieben kann der Aufbau der vorliegenden Doppel-Vorsehubeinrichtung ähnlich dem in der US-PS 4 051 987 beschriebenen und hiermit einbezogenen Aufbau sein»

Die vorliegende Vorschubeinrichtung umfaßt einen ersten und zweiten Schieber 10 und 11, welche entlang eines ebenen Flächenabschnitts 12a des Unförmigen Rahmens 12 der Vorschubeinrichtung hin- und herbewegbar angeordnet sind,, Der Schieber bzw« Gleitstück 10 trägt einen angelenkten Greifhebel 13a zur Aufnahme des Werkstücks (Fig„ 2) „ welcher derart ausgebildet ist, daß er durch einen einfach wirkenden Hydraulikantrieb 13 betätigt x<d.rd. Der Schieber 10 ist über einen ersten doppelt wirkenden Hauptantrieb 14 hin- und herbewegbar, v/elcher im Gehäuseblock 15 des Rahmens 12 aufgenommen ist» Das vordere Ende des Motors bzw» Antriebs 14 ist durch einen im wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten Stopfen 16 geschlossen«, welcher in geeigneter Weise im Gehäuseblock des Rahmens 12 befestigt istο Der Schieber 10 ist für die hin- und hergehende Bewegung in Längsrichtung (Richtungen 50 und 51) entlang des

ebenen Flächenabschnitts 12a des Rahmens 12 mittels eines T-förmigen Halteglieds 17 (Fig. 2) verschiebbar gehalten, welches entsprechend in eine T-förmige Nut 18 greift, die sich vertikal durch und in Längsrichtung des Rahmenabschnitts 12a erstreckt. Das Halteglied ist an seinem oberen Ende mit dem Bodenabschnitt des Schiebers 10 verbunden. Der Schieber 11 ist in gleicher Weise verschiebbar am Rahmenabschnitt 12a gehalten. Die Leitung für die Zufuhr des Fluids zum fluidbetriebenen Antrieb 13 am Schieber 10 umfaßt ein Rohr 20, welches mit einem Ende koaxial am Stopfen 16 befestigt ist und teleskopartig mit dem Rohrkolben und der Kolbenstange 21 des fluidbetriebenen Hauptanstriebs 14 zusammenwirkt. Das äußere rohrförmige Ende der Kolbenstange ist mit dem Schieber 10 verschraubt und wirkt mit dem Fluidantrieb 13 über eine im Schieber 10 gebildete Luftleitung 22 zusammen. Der Schieber 11 trägt einen ähnlichen Fluidantrieb 23 und wird durch einen zweiten ähnlichen fluidbetriebenen Hauptantrieb 24 betätigt, dessen Ende in ähnlicher Weise durch einen Stopfen 25 verschlossen ist. Eine entsprechende Fluidleitung zum Antrieb am Schieber 11 umfaßt ein ähnliches Rohr 27, welches mit dem Stopfen 2 5 verbunden ist und teleskopartig mit dem Kolben und der Kolbenstange 28 des Hauptantriebs 24 zusammenwirkt. Die Stangenenden der Hauptantriebe 14 und 24 sind je an eine Druckquelle S angeschlossen, so daß sie kontinuierlich in einer Zufuhrrichtung 50 vorgespannt sind.

Die beiden Stopfen 16 und 25 und die beiden damit gekoppelten Hauptsteuerleitungen werden nachfolgend im Detail beschrieben. Der Stopfen 16 ist mit zwei Umfangsnuten 30 und 31 ausgebildet, die gegenseitig mittels geeigneter O-Ringdichtungen pneumatisch isoliert sind. Die in Fig. 1 linke Nut 30 wirkt über eine im Stopfen 16 ausgebildete Leitung 32 mit dem angrenzenden Ende des Rohrs 20 und damit mit dem Materialzufuhrmotor 13 zusammen, wohingegen die rechte Nut 31 mit dem Ende des Hauptantriebs über eine Luftleitung 33 zusammenwirkt, die ebenfalls im Stopfen 16 ausgebildet ist und einen relativ kleinen Querschnitt aufweist. Der Stopfen 25 ist mit zwei ähnlich ausgebildeten und angeordneten Umfangsnuten 34 und 35 ausgebildet, die von-

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einander isoliert sind. Hier wirkt die in Fig. 1 linke Nut 3 4 mit dem Kopfende des Hauptantriebs 24 über eine im Stopfen 25 ausgebildete Luftleitung mit relativ kleinen Querschnitt zusammen, wohingegen die rechte Nut 35 über eine im Stopfen 25 ausgebildete Leitung 37 mit dem benachbarten Ende des Rohrs 27 und damit mit dem Materialzuführmotor 23 zusammen. Die relativ klein bemessenen Leitungen 33 und 36 zu den Hauptantrieben 14 und 24 stellen sicher, daß jede Greif- und Loslaßtätigkeit der Greifhebel für das Material vor Beginn des begleitenden Beginns des Betriebs der Hauptantriebe 14 und 24 beginnt, wie allgemein bekannt ist. Der Gehäuseblock 15 des Rahmens ist mit zwei Luft-Hauptsteuerleitungen 40 und 41 ausgebildet, wobei die Leitung 40 mit der linken Nut 30 des Stopfens 16 und der linken Nut 3 4 des Stopfens 25 zusammenwirkt, während die Leitung 41 mit der rechten Nut 31 des Stopfens 16 und der rechten Nut 35 des Stopfens 25 zusammenwirkt. Die äußeren Enden der Steuerleitungen 40 und 41 sind jeweils mit einem geeigneten Ventil 42 verbunden, welches in einer Betriebsstellung die Leitung 40 unter Druck stellt und die Leitung 41 entspannt und in einer zweiten Betriebsstellung die Leitung 40 entspannt und die Leitung 41 unter Druck setzt. Das Ventil 42 kann beispielsweise lediglich die beiden Ausgangsleitungen 190 und 192 aufweisen, die in Fig. 9 der bereits oben angegebenen US-PS 4 051 987 dargestellt ist.

Wenn die Steuerleitung 40 unter Druck gesetzt und die Leitung 41 entspannt ist, was durch das in eine erste Betriebsstellung in Reaktion auf einen ersten Arbeitshub des Stanzenkolbens verstellte Ventil 4 2 erfolgt, dann wird der Greifmotor 13 derart betätigt, daß das Material durch den Hebel 13a gegriffen wird, und wird der Hauptantrieb 14 entspannt, wodurch ein Zufuhrhub des Schiebers 10 in Zufuhrrichtung 50 erfolgt. Diese Druckbedingungen in den Leitungen 40, 41 verursachen gleichzeitig, daß der Greifmotor 23 entspannt wird, so daß das Material losgelassen wird, und das kopf seiLiqe Ende des Hauptantriebs 24 derart unter Druck gesetzt wird, daß ein Hub des Schiebers 11 in die Nicht-Zufuhr oder Index-Richtung 51 erzeugt wird. Wenn das Ventil 42 in eine zweite Betriebsstellung

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in Reaktion auf den nächsten Arbeitshub des Preßstempels verschoben wird, werden die Druckzuständc in den Leitungen 40 und 41 derart umgekehrt, daß nun der Schieber 10 den Indexhub ausführt, wohingegen der Schieber 10 einen Zufuhrhub ausführt. Ersichtlich bedingt dann das vorliegende vereinfachte Steuersystem die wechselweise Betätigung der Schieber 10 und 11, so daß schnelle Serien von Zufuhrhüben in Reaktion auf aufeinanderfolgende Betriebshübe des Pressenstempels erzeugt werden.

Die beiden Luftleitungen 32 und 33, die im Stopfen 16 ausgebildet sind, sind zwischen den Nuten 30 und 31 und den beiden zugeordneten Fluidmotoren 13 und 23 in einer Weise angeordnet, die entgegengesetzt zur Anordnung der beiden Luftleitungen 36 und 37 zwischen den Nuten 3 4 und 35 und den beiden zugeordneten Fluidmotoren 24 und 14 ist. Dieser Aufbau schafft eine einfache und relativ billige Möglichkeit, um die gewünschte Überkreuz-Schaltverbindung zwischen den geraden parallel gebohrten Abschnitten der Luftleitungen 40 und 41 im Gehäuseblock 15 und den vier Fluidmotoren zu machen.

Die Arbeitsweise des oben beschriebenen Steuersystems hat sich als sehr wirksam zur Erzeugung einer schnellen Reihe von Zufuhrhüben der Schieber 10 und 11 herausgestellt.

Falls bei Bedarf die Geschwindigkeit des Zyklus für die vorliegende Vorschubeinrichtung auf einen noch höheren Wert angehoben werden soll, kann ein vereinfachtes Einwege-Ventil in jede der Luftleitungen an den Kopfenden der Hauptmotoren 14 und 24 eingeführt werden. Da diese Ausgestaltung für jeden Stopfen 16 und 25 dieselbe ist, genügt die Beschreibung für den Stopfen 16. Bei Verwendung von lediglich einer einzelnen eingeschnürten Leitung, wie etwa die oben beschriebene Leitung 33, tendiert die Geschwindigkeit des Schiebers 10 dazu, daß die Geschwindigkeit für einen Zufuhrhub geringer als für einen Indexhub ist. Um diese Geschwindigkeiten ungefähr auszugleichen sind zwei parallele Zweigleitungen in der Luftleitung zum Kopfende des Hauptantriebs 14 und ein Einweg-Ventil in einer der Zweigleitungen angeordnet. Dazu ist der Stopfen 16

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entsprechend Fig. 4 abgewandelt worden„ so daß zwei Öffnungen oder Leitungen 60, 61 derart ausgebildet sind, daß sie die Stopfennut 31 mit der größeren Leitung 3 3a zum Kopfende des Motors 14 verbinden. Eine V-Kerbe oder Nut 62 ist über dem Umfang im Boden der Stopfennut 31 und in der Ebene der Leitung 60 ausgebildet und ein O-RLng 63 ist in dor Ringkerbe angeordnet, so daß Fluid, wie etwa Luft, radial nach außen durch die Leitung 60, jedoch nicht radial nach innen durch die Leitung 60 strömen kann. Beim Betrieb der Einrichtung stehen dann beide Öffnungen 60 und 61 für den Abzug von Luft aus dem Kopfende des Fluidmotors 14 zur Verfügung, jedoch kann lediglich die öffnung bzw. Leitung 61 Luft zum Kopfende des Motors 14 geben. Dieser Aufbau ermöglicht eine größere Gleichmäßigkeit zwischen den Zufuhr- und Indexgeschwindigkeiten des Schiebers 10 was wiederum höhere zyklische Betriebsgeschwindigkeiten der Vorschubeinrichtung erlaubt.

Bei Bedarf kann ein flacher Drehventilsitz und ein Rotor verwendet werden, wie beispielsweise durch die Bezugszeichen und 87 in der US-Anmeldung Nr. 910, 840, eingereicht am 30. Mai 1978, bezeichnet.

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Claims

Patentansprüche

1. Doppel-Vorschubeinrichtung für Stanzmaschinen und derglei* chen, gekennzeichnet durch einen Rahmen (12), erste und zweite am Rahmen hin- und herbewegbar montierte Schieber (10, 11), eine durch je einen Schieber aufgenommene Greifeinrichtung, einen ersten durch den ersten Schieber (10) aufgenommenen Fluidmotor (13) zur Betätigung der auf dem ersten Schieber aufgenommenen Greifeinrichtung, einen.zweiten, durch den Rahmen aufgenommenen Fluidmotor (14) zur Hin- und Herbewegung des ersten Schiebers, einen dritten, durch den zweiten Schieber (11) aufgenommenen Fluidmotor (23) zur Betätigung der auf dem zweiten Schieber (11) aufgenommenen Greifeinrichtung, einen vierten, durch den Rahmen (12) aufgenommenen Motor (24) zum Hin- und Herbewegen des zweiten Schiebers (11) sowie durch eine Steuereinrichtung für die vier Fluidantriebe, welche ein Ventil (42) aufweist, welches in Abhängigkeit vom Arbeitszyklus der Stanzmaschine betätigt wird und zwei Ausgangssteuerleitungen aufweist, von denen eine mit dem

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on.

ersten und vierten Fluidraotor und die andere mit dem zweiten und dritten Fluidmotor gekoppelt ist, wobei das Ventil derart ausgebildet ist, daß in einer Betriebsstellung des Ventils eine Steuerleitung unter Druck gesetzt und die andere Steuerleitung entspannt ist, so daß der erste Schieber (10) einen Zufuhrhub (50) und der zweite Schieber einen Indexhub (51) ausführt und in einer zweiten Betriebsstellung eine Steuerleitung entspannt und die andere Steuerleitung unter Druck gesetzt ist, so daß der zweite Schieber (11) einen Zufuhrhub und der erste Schieber (10) einen Indexhub ausführt, wobei die Schieber (10, 11) abwechselnd eine schnelle Reihe von Materialzufuhrhüben in Abhängigkeit von der wiederholten Schalttätigkeit des Ventils (42) ausführen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein einzelnes 4-Wege-Ventil ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (42) ein Drehventil aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und der vierte Fluidmotor (14, 24) je einen Stopfen (16, 25) aufweisen, welche je mit zwei korrespondierend angeordneten Einlaßöffnungen, zwei Auslaßöffnungen und zwei je die Einlaß- und Auslaßleitungen miteinander verbindenden Luftleitungen (3 2, 33; 36, 37) ausgebildet sind, wobei die Luftleitungen zwischen den Einlassen und Auslässen eines Stopfens (16, 25) gegenüberliegend zu denjenigen für jeden anderen SLopfen angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet., daß die ersten und dritten Fluidmotore einfach wirkend ausgebildet sind und jeder Schieber am Rahmen (12) durch ein unterhalb des Schiebers angeordnetes Halteglied (17) verschiebbar gehalten ist, welches in einen Schlitz (18) greift.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Hauptmotor (14, 24) zwei Fluidleitungen vorgesehen sind und in einer der Fluidleitungen ein Einwege-Ventil ange-

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ordnet ist.

7ο Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einwege-Ventil einen O-Ring aufweist, welcher in einer · Umfangsnut angeordnet ist.

8. Pneumatische Vorschubeinrichtung für einen intermittierenden Materialvorschub in die Arbeitseinheit einer Stanzmaschine oder dergleichen, gekennzeichnet durch einen Rahmen, eine am Rahmen hin- und herbewegbare Schubeinrichtung, eine durch die Schubeinrichtung aufgenommene Greifeinrichtung, einen Antrieb zur Betätigung der Schubeinrichtung, eine Ventileinrichtung zur Steuerung des Fluidantriebs, eine die Ventileinrichtung und den Fluidantrieb verbindende Fluidleitung sowie eine zusätzliche Einwege-Ventileinrichtung, welche in der Leitung angeordnet und derart ausgebildet ist, daß eine Fluidströmung in einer Richtung durch die Leitung gesperrt und eine Fluidströmung in entgegengesetzter Richtung durch die Fluidleitung entsperrt ist (Rückschlagventil).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt der Fluidleitung zwei separate Leitungen aufweist, wobei das Einwege-Ventil ir einer der Leitungen angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einwege-Ventil einen O-Ring aufweist, welcher in einer dem Fluidantrieb zugeordneten Nut angeordnet ist, wobei wenigstens ein Abschnitt der Nut einen Abschnitt für eine der Leitungen bildet.

11.- Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubeinrichtung zwei sich wechselweise bewegende Schieber aufweist, der Fluidantrieb zwei Fluidmotoren beinhaltet, jeder der Fluidmotoren einen Stopfen aufweist, welcher mit Luftleitungen ausgebildet ist, die ein Paar der Leitungen bilden und in einer der Leitungen ein Einwege-Ventil angeordnet ist, welches eine im Stopfen ausgebildete Ringnut und einen in der

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Ringnut angeordneten O-Ring umfaßt.

12. Pneumatisch betätigte Vorschubeinrichtung für einen intermittierenden Materialvorschub in die Arbeitseinheit einer Stanzmaschine oder dergleichen, gekennzeichnet durch einen Rahmen (12), erste und zweite am Rahmen (12) hin- und herbewegbar angeordnete Schieber (10, 11), erste und zweite Fluidmotoren (14, 24) zum Hin- und Herbewegen der Schieber (10,11), wobei jeder der Fluidmotoren einen verschiebbar in einem zugeordneten Zylinder angeordneten Kolben aufweist, wobei die beiden Zylinder je an ihren Kopfenden durch zwei im wesentlichen zylinderförmige Stopfen (16, 25) verschlossen sind, durch Greifeinrichtungen, welche je durch einen Schieber aufgenommen sind, dritte und vierte Fluidmotoren zur Betätigung der Greifeinrichtungen, ein Ventil zur Steuerung der Arbeitsweise der vier Fluidmotoren sowie durch Fluidleitungen, welche zwischen dem Ventil und den vier Fluidmotoren angeordnet sind, wobei die Fluidleitungen vom Ventil (42) zum dritten und vierten Fluidmotor ein Paar von Rohren (20) aufweist, wobei jedes der Rohre mit einem Ende am zugeordneten Stopfen (16 bzw. 25) angeordnet und teleskopartig mit seinem anderen Ende im zugeordneten Kolben aufgenommen ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Stopfen (16, 25) mit ersten und zweiten, in einem axialen Abstand zueinander angeordneten Ringnuten (30, 31 bzw. 34, 35), wobei die erste Nut des einen Stopfens und die zweite Nut des anderen Stopfens Abschnitte einer ersten Leitung der Leitungen bildet, während die zweite Nut des einen Stopfens und die erste Nut des anderen Stopfens Abschnitte einer zweiten Leitung der Leitungen bildet.

14. Einrichtung nach Anspruch 12,oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil als ein einzelnes 4-Wege-Ventil mit zwei Ausgangsöffnungen ausgebildet ist, wobei die erste der Leitungen eine Ausgangsöffnung des 4-Wege-Ventils mit dem Fluidmotor zur Betätigung des ersten Schiebers und dem Fluidmotor verbindet, welcher die durch den zweiten Schieber aufgenommene

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