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Zwangsläufig betätigte Vorrichtung zum unbeweglichen Festhalten des
Werkstückes im Gesenk bei einsetzendem Rückzug des die Werkstückformung einleitenden,
eine Hohlform aufweisenden Stempels einer Mehrfachdruckpresse od. dgl. Die Erfindung
betrifft eine zwangsläufig betätigte Vorrichtung zum unbeweglichen Festhalten des
Werkstückes im Gesenk bei einsetzendem Rückzug des die Werkstückformung einleitenden,
eine Hohlform aufweisenden Stempels einer Mehrfachdruckpresse od. dgl.
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Bei einer Vorrichtung dieser Art, bei der eine Anzahl von Stempeln
zur Vornahme des Stauchvorganges Verwendung findet, bleibt das Werkstück gelegentlich
in den einen Werkzeugen hängen, während es in Wirklichkeit in den anderen Werkzeugen
verbleiben sollte. Dies kann unter anderem zu Beschädigungen der Werkzeuge führen,
wobei die Vorrichtung klemmt, so daß sie zum Stillstand kommt. Das Werkstück mufl
dann unter Schwierigkeiten, d. h. unter Anwenden von Druck oder durch Ausbohren,
entfernt werden. Die Vorrichtung steht unterdessen still; falls nötig, müssen gebrochene
Werkzeuge ersetzt werden.
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Es ist Gegenstand der Erfindung, eine solche anormale Wirkung des
Werkstückes auszuschalten und die sich daraus ergebenden Nachteile zu vermeiden.
Dieses Ziel wird erreicht durch konstanten und unnachgiebigen Druck auf das Werkstück
während
der Tätigkeit der Werkzeuge und bis die Werkzeuge sich genügend weit voneinander
entfernt haben, so daß das Werkstück sicher im richtigen Werkzeug verbleibt und
nicht vom falschen Werkzeug mitgenommen wird.
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Andere Zwecke der Erfindung ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung
und den Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung
dargestellt ist; wobei die Erfindung nicht unbedingt darauf beschränkt ist.
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Die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen jeweils für gleiche
Teile Verwendung finden, zeigen in Fig. i einen Querschnitt durch den Hauptrahmen
einer Mehrfachdruckpresse und die Vorderansicht des Schlittens mit den dazugehörigen
Teilen, Fig. 2 eine Teilansicht aus Fig. i, wobei der Schlitten im wesentlichen
in seiner vorderen Stellung dargestellt ist und die im Schnitt gezeichneten Teile
entlang der Linie 2-2 der Fig. i geschnitten sind, Fig. 3 eine von links gemäß Fig.
i gesehene Seitenansicht des Schlittens mit den dazugehörenden Teilen, Fig. 4 die
Ansicht eines Werkstückes, wie es den Werkzeugen zugeführt wird, Fig. 5 und 6 Teilansichten
der Werkzeuge und des durch sie verformten Werkstückes in aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen,
Fig. 7 eine Ansicht des ersten oder konischen Stempels mit den Teilen der dazugehörenden
Vorrichtung in ihren entsprechenden Stellungen, wenn der Schlitten sich ein Stück
seines Schlagweges nach rückwärts bewegt hat, und in Fig. 8 eine Teilansicht eines
Teiles eines abgeänderten Ausführungsbeispieles einer Nockenvorr ichtung und einiger
benachbarter Teile.
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In den Zeichnungen ist mit dem Bezugszeichen io der Hauptrahmen einer
Mehrfachdruckpresse bezeichnet; i i ist der Schlitten und 12 sind Stäbe, die verschiebbar
im Hauptrahmen montiert sind und an denen der Schlitten befestigt ist, während mit
13 die am Hauptrahmen befestigten Schienen bezeichnet sind.
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Der Querschlitten 14 bewegt sich auf der Vorderseite des Schlittens
hin und her. Auf ihm sind verstellbar Stützplatten 15 angebracht, auf denen verstellbar
die Stempelhalter 16 und 17 sitzen. Diese Stempelhalter sind einander ähnlich, nur
sitzt der Stempelhalter 16 auf der rechten Seite, während der Stempelhalter 17 auf
der linken Seite angebracht ist. Im Stempelhalter 16 ist, vorzugsweise gesichert,
ein Stempel ig 'untergebracht, und ähnlich ist ein Stempel 18 im Stempelhalter 17
befestigt. Zuerst staucht der Stempel 18 das Werkstück und formt sein Ende konisch,
wie es im wesentlichen bei 27 in Fig. 5 zu sehen ist. Der Stempel ig ist der Endstempel,
der das Werkstück in seine endgültige Form bringt. Er drückt auf das konische Ende
27 des Werkstückes und gibt ihm einen Ring- oder Bundteit48 zwischen seinen beiden
Enden. Die in den Fig. 5 und 6 gezeigten Formen dienen nur zur Erläuterung, da die
Zahl der Formen, die durch Stauchwerkzeuge erzeugt werden können, praktisch j unbegrenzt
ist.
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Die Oberfläche des konischen Werkstückteiles 27, die gegen die Wände
der Öffnung im Stempel 18 anliegt, ist größer als die Fläche des Werkstückschaftes
in der Öffnung im Gesenk 25. Infolgedessen neigt das Werkstück wegen der vergrößerten
Reibungsfläche dazu, im Stempel hängenzubleiben und vom Gesenk abgezogen zu werden.
Wenn das Werkstück tatsächlich mit dem Stempel 18 abgezogen wird, verbleibt offensichtlich
kein Werkstück im Gesenk 25, das der Wirkung des Stempels ig ausgesetzt ist. In
diesem Fall nähert sich der Stempel 18 das nächste Mal mit dem Werkstück dem Gesenk
25, und das Werkstück wird gegen einen festen Teil schlagen, was zu den bereits
erwähnten Folgen, wie Brechen der Werkzeuge, Verklemmen der Vorrichtung usw., führt.
Diese Folgen treten nicht auf, da das Werkstück zwangsläufig im Gesenk festgehalten
wird. Die Vorrichtung dafür besteht aus Stiften 22, die verschiebbar jeweils in
den Stempeln 18 und 1g angebracht sind. Der Stift im Stempel 18 steht in die konische
Öffnung in diesem Stempel vor, wenn sich kein Werkstück darin befindet, wobei seine
vordere Stellung durch Anschlag des Kopfes des Stiftes 22 an der Wand der Queröffnung
49 im Stempel begrenzt wird,- die in eine Queröffnung 5o im Stempelhalter übergeht.
Durch einen Zapfen :2i ist mit jedem Halter ein Schwenkhebel2o drehbar verbunden,
dessen einer -Arm in die Queröffnungen 49 und 5o hineinragt und auf dem Kopf des
Stiftes 22 aufliegt (s. Fig. 2).
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In gegenüberliegenden Enden des Querschlittens 14 befindet sich je
ein Loch 52, das durch eine Bärin eingeschraubte Hohlmutter 5 i verschlossen ist.
Durch diese Mutter ragt ein gefederter Stift 23, dessen Kopf im Loch 52 gleiten
kann, wobei zwischen Kopf und Hohlmutter 51 eine Feder 24 angeordnet ist. Das äußere
Ende des gefederten Stiftes 23 ist durch das geschlitzte Ende eines Armes des- Schwenkhebels
2o gesteckt. Auf dem äußersten Stiftende sind Abschlußmuttern 53 aufgesetzt, deren
Einstellung sich nach der Spannung der Feder 24 richtet. Der Druck der Feder 24
auf den Schwenkhebel 20 ist immer so eingestellt, daß der Stift 22 in seiner vordersten
Stellung -unter konstantem Federdruck steht. Trifft ein Werkstück auf das äußere
Ende- des Stiftes 22, so wird dieser nach rückwärts bewegt, bis das Hebelende an
die Stützscheibe 54 im rückwärtigen Teil des Stempels anschlägt. Sollte die Feder
gebrochen, lahm oder aus einem anderen Grund unwirksam geworden sein, dann würde
das Werkstück im Stempel hängenbleben und vom Gesenk 25 abgezogen werden. Um einen
wirksamen, unnachgiebigen Druck auf den Stift 22 und über ihn auf das Werkstück
sicherzustellen, ist die im folgenden beschriebene Vorrichtung vorgesehen. Sie besteht
zum Teil aus einer Stange 3o, die verschiebbar im
Querschlitten
14 angebracht ist und an einem Ende einen Kopfteil 38 aufweist, in dem eine
Nockenwalze 37 montiert ist. Zwischen der einen Wand des Querschlittens und einem
verstellbaren Bund 32 wird die Stange 30 von einer Feder 33 umgeben. Die
Wirkung der Feder sucht den Stab nach hinten zu bewegen, wie in Fig. i und 2 zu
sehen ist. An einem auf dem Querschlitten sitzenden Zapfen 29 ist ein Schwenkhebel
28 befestigt, dessen Ende 34 bei den Abschlußmuttern 53 in Eingriff mit einer Seite
des Hebels 2o steht. Das gegenüberliegende Ende des Hebels 28 trägt eine gegen das
Ende der Stange 30 .anliegende Schraube 31 mit einer Gegenmutter. Im Rahmen io ist
ein Schieber 35 beweglich angeordnet, an dessen innerem Ende eine Platte 36 befestigt
ist, die an der Walze 37 angreift, wenn sich der Schlitten in seiner oder in der
Nähe seiner vorderen Stellung befindet. Auf einem Zapfen 55 am Rahmen oder einem
anderen Teil der Presse sitzt ein Schwenkhebel 46, der an einem Ende durch das Zwischenglied
43 mit dem Schieber 35 verbunden ist und an seinem unteren Ende eine Nockenwalze
42 trägt, die auf dem Rand einer auf einer Seitenwelle 4o befestigten Kurvenscheibe
39 läuft. Eine von einer Feder 45 umgebene Druckstange 44 übt einen Druck auf den
Schwenkhebel 46 aus, wodurch die Nockenwalze 42 in Berührung mit der Kurvenscheibe
39 gehalten wird.
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In Fig. 2 sind der Schlitten i i und die mit ihm verbundenen Stempel
18 und i9 in ihrer vordersten Stellung kurz vor dem Zurückziehen gezeichnet. Der
erste Stempel 18 liegt mit dem Gesenk 25 in einer Linie, und das darin befindliche
Werkstück wurde durch die Wirkung der Werkzeuge gestaucht oder konisch geformt.
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Die Platte 36 ist so eingestellt, daß, wenn sich der Schlitten i i
nach vorne bewegt, die Walze 37 ein bestimmtes Stück von ihr entfernt ist. Die Kurvenscheibe
39 ist zeitlich so reguliert, daß im Augenblick des Rücklaufbeginnes des Schlittens
die Platte 36 zur Längsmitte der Presse hin bewegt wird, d. h. nach links in Fig.
i und 2, und Druck auf die Stange 30 und über die Schwenkhebel 28 und 2o
auf den Stift 22 und das Werkstück überträgt. Dieser Druck des Stiftes 22 hält das
Werkstück gegen eine Bewegung aus dem Gesenk 25 während des Abziehens des Stempels
18 fest. Dieser Druck bleibt für den ersten Teil des Rückweges des Schlittens i
i und so lange aufrechterhalten, bis das Werkstück vom Stempel 18 freigekommen oder
abgezogen ist. Die Kurvenscheibe 39 ist so ausgebildet, daß der Druck auf den Stift
22 erhalten bleibt, während der Zapfen 21, um den der Schwenkhebel 2o gedreht wird,
bewegt wird. Wenn sich der Hebel 2o um seinen Drehpunkt 21 dreht, bleibt der Stift
22 bezüglich des Gesenks 25 in Ruhe, obwohl der Stift bezüglich des Stempels 18
nach außen bewegt wird. Das heißt, während des Abziehens des Stempels vom Gesenk
bleibt der Stift relativ zum Gesenk in Ruhe.
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Während dieser Zeit wird der Druck auf das Werkstück aufrechterhalten.
Nachdem der Schlitten ein genügendes Stück zurückgelaufen ist und die Walze 37 sich
von der geraden Fläche der Platte 36 löst, trifft die Unterseite des Kopfes des
Stiftes 22 auf eine Wand des Stempels und -wird dann bei der Rückwärtsbewegung des
Stempels mitgezogen. Der Hebel 2o hat sich dabei um seinen Drehpunkt in eine Stellung
bewegt, wie sie im wesentlichen aus Fig. 7 zu entnehmen ist. Obwohl es nicht notwendig
ist, die Stange 23 und die Feder 24 zu verwenden, ist es doch vorteilhaft, weil
die Feder 24 unmittelbar auf den Hebel 2o und die Feder 33 auf den Schwenkhebel
28 den Druck überträgt. Die Feder 45 betätigt nun den Hebel 46 und zieht für den
nächsten Vorwärtsschlag des Schlittens i i den Schieber 35 und die Platte 36 aus
der Bahn der Walze 37. Inzwischen haben die Stempel ihre Stellung bezüglich des
Gesenkes geändert, und der Stempel i9 vollendet das gestauchte Werkstück. Sollte
das fertige Werkstück aus dem Gesenk 25 abgezogen werden und auf seinem Weg vom
Gesenk weg im Stempel i9 verbleiben, dann wird es davon durch den Schwenkhebel 2o,
der den Abschlaghebel41 berührt, in der oben beschriebenen Weise abgestoßen. Es
ist möglich, statt durch die genaue Zeitfolgeeinstellung der Kurvenscheibe 39 den
Vorschub des Schiebers 35 durch einen Kurvenrand auf der Platte 36 so zu steuern,
daß er den Stift 32 gerade beim Rücklaufbeginn des Stempels 18 vorschiebt. In diesem
Falle wäre nur erforderlich, den Schieber 35, wenn der Schlitten seine vordere Stellung
erreicht hat, einzurücken. Der Schieber kann dann auf dem in Schlittenrücklaufrichtung
sich erhöhenden Kurvenrand 57 zum Vorschub des Stiftes 22 über die richtige Zeitspanne
bleiben. Es kann jedoch auch eine Kombination aus Kurvenscheibe 39 und Rand der
Platte 36 zum Vorschub des Stiftes 22 Verwendung finden, um das Werkstück in der
richtigen Zeit während des Stempelrücklaufes im Gesenk 25 zurückzuhalten.
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In Fig. i steht die Nockenwalze 42 mit einem Randteil der Kurvenscheibe
39 in Verbindung, der über 2o° einen geringen Anstieg aufweist. Während dieser 2o
° wird der Sch lieber 35 mit der Platte 36 soweit zur Längsmitte der Presse hin
bewegt, daß die Platte 36 in Berührung mit der Walze 37 kommt. Dieser Vorgang geht
im letzten Teil der Vorwärtsbewegung des Schlittens i i und während die Kurbelwelle
über den Totpunkt läuft, vor sich. Wenn der Schlitten seinen Rücklauf beginnt, rückt
die Platte 36 während der nächsten 20° die Walze 37 vor, was ausreicht, um das Werkstück
im Gesenk zu belassen und es vom Stempel abzustreifen. Während der nächsten 35°
der Drehbewegung hört die Bewegung des Hebels 46 auf, und während der weiter folgenden
35° der Drehbewegung kehrt die Walze 42 auf den kleinen Radius der Kurvenscheibe
und diePlattte 36 in ihre äußerste Stellung zurück. Die notwendigen Bewegungen der
verschiedenen Teile werden durch die Kurvenscheibe, wie sie hier gezeichnet und
beschrieben ist, eingeleitet, es kann jedoch ebensogut auch eine Kurvenscheibe anderer
Gestalt und abweichender Bogeneinteilungen die gleichen Ergebnisse
erbringen.
Wenn die Zeitfolgeeinstellung der Kurvenscheibe 39, die die Bewegung des Schiebers
35 zur Längsmitte der Presse hin einleitet und über die Platte 36 das Werkstück
beim Abziehen des Stempels i8 fest im Gesenk 25 hält, zufällig ungenau sein sollte,
so kann das dadurch ausgeglichen werden, daß man die Kante der Platte 36, wie es
bei- 57 in Fig. 8 zu sehen ist, unter einem bestimmten Winkel, statt gerade und
parallel (s. Fig. 2) mit der Bewegung des Schlittens ii, verlaufen läßt und somit
konstanten Druck auf den Stift 22 während der Wegbewegung des Drehzapfens 21 vom
Gesenk 25 erhält. Zur Vorsicht kann die Platte 36 mit einer Schrägkante 56 (s. Fig.
8) ausgestattet sein, so daß im Falle abnormalen Betriebes irgendeines Teiles, beispielsweise
beim Bruch der Feder 45, die Walze 37 gegen die Schrägkante schlägt und den Schieber
35 zurückstößt und so einen Bruch weiterer Teile verhindert.
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Das Festhalten des Werkstückes ermöglicht die Herstellung von Gegenständen,
die früher nicht möglich waren; als Beispiel dafür sei ein Werkstück mit übermäßig
kurzem Schaft, bei dem gleiche Mengen Draht an beiden Enden eines Werkstückes verdrängt
werden sollen, genannt, ein Fall, bei dem das Werkstück immer im Stempel statt im
Gesenk hängenblieb.
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Die beschriebene Einrichtung kann gleicherweise auch ebensogut für
den Stempel r9 wie für den Stempel 18 vorgesehen sein. Es ist indessen vorzuziehen,
daß sie so, wie gezeichnet, angeordnet ist, weil in diesem Fall eine größere Wahrscheinlichkeit
des Abziehens vom Gesenk durch den Stempel 18 als beim Stempel i9 besteht. Wenn
das Werkstück trotzdem durch den Stempel i9 vom Gesenk abgezogen wurde, wird es
durch die oben beschriebene Zwangsvorrichtung abgestreift. Nachdem das. Werkstück
vollendet und aus dem Gesenk ausgeschleudert wurde, fällt es durch seine Schwere
auf ein Auffangblech 47 und rutscht von dort in einen gewöhnlich vorgesehenen Aufnahmebehälter.