DE2935439C2 - Antriebseinrichtung für Werkzeugschlitten von Draht- und Bandbiegeautomaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für Werkzeugschlitten von Draht- und Bandbiegeautomaten mit einem Rahmen, an dem für jeden Werkzeugtchlitten eine Welle drehbar gelagert ist, welche an tinem Ende ein Antriebsritzel zum Eingriff in ein fccntralrad des Biegeuatomaten aufweist und gegenüberliegend eine Kurvenscheibe trägt, mit deren Umfang ein Übertragungsorgan in Verbindung steht. Kelches seinerseits an einem hin- und herbewegbaren Schieber angeordnet ist, der mit dem Werkzeugschlitten In Wirkverbindung steht.

Solche Antriebseinrichtungen für Werkzeugschlitten sind bekannt (US-PS 30 52 277) und vielfach im Gebrauch, Der Biegeautomat Weist eine Mehrzahl solcher radial zur Achse des Zentralrades angeordneter Werkzeugschlitten auf. Der Hub der jeweiligen Nockenseheibe bewirkt die Verformung des Werkstük* kes durch einen Biegevorgang. Die einzelnen Werkzeugschlitten werden in genau aufeinander abgestimmter Zeitfolge betätigt, um die einzelnen Verformungen am Werkstück vorzunehmen.

Probleme treten bei diesen bekannten Antriebseinrichtungen insofern auf, als für einzelne Werkstückverformungen relativ lange Verformungswege, für andere Verformungen dagegen mindestens teilweise nur kurze Verformungswege, jedoch mit erhöhter Verformungskraft gefordert werden. Für diese Anwendungsfälle sind die bekannten Antriebseinrichtungen nur begrenzt einsetzbar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Antriebseinrichtung der eingangs erwähnten Gattung dahingehend zu verbessern, daß sie unter Beibehaltung ihrer Antriebsverbindung mit dem Zentralrad des Biegeautomaten auch für das Aufbringen besonders hoher Verformungskräfte geeignet ist

Diese Aufgabe wird bei einer Antriebseinrichtung der eingangs genannten Ausbildung dadurch gelöst, daß der Schieber mit einem hydraulischen Kraftverstärker in Verbindung steht, der seinerseits mit dem Werkzeugschlitten verbunden ist.

Die Ausführung gemäß der Erfindung bringt erhebliche Vorteile. Dadurch, daß der Schieber nicht mehr direkt mechanisch auf den Werkzeugschlitten wirkt, vielmehr ein hydraulischer Kraftverstärker zwischengeschaltet ist, kann erreicht werden, daß die anfängliche Verformungsbewegung des Werkstückes über die Kurven- bzw. N\ -ckenscheibe direkt auf den Werkzeugschlitten wirkt und bei Überschreitung einer vorwählbaren Zustellkraft der Kraftverstärker in Funktion tritt, um den Werkzeugschlitten mit einer geringeren Geschwindigkeit, als sie dem Hub der Nockenscheibe entspricht jedoch mit einer vergrößerten Antriebskraft zu bewegen. Die Funktion des Kraftverstärkers setzt daher in der Regel erst am Ende einer Werkstück-Verformung ein. dann nämlich, wenn nur noch ein geringer Verformungsweg nötig ist, hierbei aber besonders hohe Verformungskräfte aufgewendet werden müssen.

Zur Ausgestaltung der Erfindung besteht der hydraulische Kraftverstärker pms einem am Schieber befestigten Primärkolben, einem mit dem Werkzeugschlitten verbundenen Sekundärkolben mit gegenüber dem Pirmärkolben größerem Querschnitt und einem im Rahmen verschiebbar geführten Zylinder mit Lagerbohrungen für beide Kolben. Eine solche Ausbildung ist einfach herstellbar. Der hydraulische Kraftverstärker bedarf keiner besonderen Wartung. Er setzt lediglich den größeren Weg bei geringerem Kraftaufwand um in einen kleineren Weg des Sekundärkolbens mit größerer Kraftentfaltung.

Ein weiteres Merkmal im Rahmen der Erfindung besteht darin, daß zwischen Schieber und Kraftverstärker eine Druckfeder eingebaut ist, deren Federkraft so gewählt ist, daß der Kraftverstärker erst ab einer vorgewählten Kraft wirksam wird. Dieses Vorwählen der Kraft kann durch Wahl der Vorspannung der Feder genauso geschehen wie durch Einsatz geeigneter Federn mit entsprechender Federkraft. Bei der Zustellbewegung des Werkzeugschlittens findet also so lange keine Relativbewegung des Primärkolbens im Zylinder statt, wie die eingestellte bzw. gewählte Kraft der Feder nicht überschritten Wird. Erst wenn dies geschieht, bewegt sich der Primärkölben relativ zum Zylinder und setzt damit den Kraftverstärker in Funktion,

Vorteilhafte Weiterbildungen bestehen schließlich darin, daß zwischen Zylinder und Schieber bzw. einem am Schieber vorgesehenen Bolzen einerseits die Feder Unter Vorspannung und andererseits eine Leergangver· bindung zur Bewegung des relativen Maximalhubes

vorgesehen sind und daß der Sekundärkolben mittels einer Rückstellfeder mit dem Zvlinder oder dem Primärkolben verbunden ist Letztere bewirkt eine schnelle Rückkehr des Sekundärkolbens in die relative Ausgangsstellung am Zvlinder, während der Primärkolben aufgrund der eingebauten Druckfeder seine relative Ausgangsstellung bezüglich des Zylinders erreicht. Aufgrund der Leergangverbindung wird der Zylinder unter Vorspannung durch die Druckfeder mit dem Schieber bewegt.

Die Rückbewegung des Werkzeugschlittens und damit des Schiebers wird entweder über eine zweite Kurven- bzw. Nockenscheibe bewirkt, um eine Zwangssteuerung zu erreichen, oder mittels einer eigenen Rückholfeder.

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

Die einzige Figur stellt einen Querschnitt durch die Antriebseinrichtung dar.

In einem Rahmen 10 ist ein«: Welle 12 drehbar gelagert, die an dem aus dem Rahmen iü herausragenden Ende ein Antriebsritzel 14 trägt, welches zum Eingriff in ein Zentralrad des Biegeautomaten bestimmt ist Innerhalb des Rahmens 10 ist zwischen zwei einander gegenüberliegenden Rahmenwänden 16, 18 über Nadel- oder Rollenführungen 20 ein Schieber 22 in Längsrichtung der Wände 16, 18 verschiebbar gelagert. Der Schieber 22 hat Schlitze 24 in seinen beiden Seitenwänden, durch die die Welle 12 hilldurchgreift. Auf der Welle 12 ist eine Kurven- bzw. Nockenscheibe 26 befestigt, deren Umfang mit einer Rolle 28 im Kingnff steht, welche auf einer Achse 30 drehbar gelagert ist die in den beiden gegenüberliegenden Wänden des Schiebers 22 befestigt ist

Wird also das Ritzel 14 gedreht, so wird der Schieber 22 im Rahmen 10 aufgrund der Steigung der Nockenscheibe 26 vorgeschoben, und zwar in der dargestellten Figur nach unten und kehrt dann beim Weiterdrehen der Nockenscheibe 26 aufgrund der Wirkung einer Rückholfeder 32, welche zwischen Schieber 22 und Rahmen 10 angeordnet ist, in die Ausgangsstellung zurück.

Anstelle der Rückholfeder 32 kann auch eine zweite Nockenscheibe vorgesehen werden, die dieselbe Kontur hat wie die Nockenscheibe 26, jedoch um 180° versetzt auf der Welle 12 befestigt ist und über eine entsprechende Rolle und Achse den Schieber zurückbewegt.

An der vorderen Stirnfläche 34 des Schiebers 22 ist ein Stößel 36 befestigt, der einen Primärkolben 38 trägt, der sich in Verschieberichtung des Schiebers 22 nach vorn erstreckt Der Primärkolben 38 ist in einem Zylinder 40 verschiebbar, der seinerseits mittels Nadeloder Rollenfü'.irungen 20 im Rahmen 10 verschiebbar geführt ist. Der Zylinder 40 hat eine Leergangverbindung mit dem Schieber 22, und zwar sind einige Schrauben 42 an der hinteren Stirnseite in den Zylinder 40 eingeschraubt, die durch Bohrungen in der vorderen Stirnwand 34 des Schiebers 22 hindurchgreifen und mit ihren Köpfen an der Innenfläche der vorderen Stirnwand 34 zur Anlage kommen. Die Löcher in der Stirnwand 34 sind größer als der Schraubendurchmesser, so daß der Zylinder 40 sich in Längsrichtung relativ zum Schieber 22 bewegen kann, Zwischen dem Stößel 36, der mit dem Schieber 22 eine starre Einheit bildet, und dem Zylinder 40 ist eine Druckfeder 44 eingesetzt, welche den Zylinder 40 und den Schieber 22 auf Abstand hält, der durch die Schrauben 42 vorgegeben ist Der Zylinder 40 kann also relativ zum Schieber 22 nach oben beweg« werden, bis er mit seiner oberen Stirnfläche an der vorderen Stirnwand des Schiebers 22 zur Anlage kommt, wobei der Stößel 36 in eine Bohrung 46 des Zylinders 40 hineinwandert und die Feder 44 zusammengedrückt wird.

Der Zylinder 40 weist an seinein vorderen Ende eine Lagerbohrung 48 für einen Sekundärkolben 50 auf, der mittels Dichtringen in dieser Bohrung 48 unter Abdichtung verschiebbar gelagert ist In diese Bohrung 48 tritt der Primärkolben 38 ein und zur raumsparenden Anordnung ist der Sekundärkolben 50 mit einer Ausnehmung 52 versehen, in welche der Primärkolben 38 mit ausreichendem Spiel eintreten kann. Die Bohrung 48, der Primärkolben 38 und der Sekundärkolben 50 bilden eine Kammer, die mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllt ist Eine nicht dargestellte Rückstellfeder kann zwischen dem Sekundärkolben 50 und dem Zylinder 40 bzw. zwischen den beiden Kolben 38, 50 vorgesehen sein, um den Sekundärkolben 50 -ich Ausführung seines Arbeitshubes möglichst sthneii n> vine Ausgangsstellung zurückzubewegen.

Die Funktion der Antriebseinrichtung ist folgende:

Wird das Ritzel 14 gedreht und läuft die Rolle 28 auf ein· m Umfang der Nockenscheibe 26 mit zunehmendem Radius, so verschiebt sich der Schieber 22 im Rahmen nach unten.

Solange die Kraft der vorgespannten Druckieder nicht von einer am Werkzeugschlitten durch Verformung des Werkstückes auftretenden und auf den Sekundärkolben 50 wirkenden Gegenkraft Überschritten wird, bewegt sich der Zylinder 40 mit dem Primärkolben 38 als Einheit, so daß auch der Sekundärkolben 50 keine Relativbewegung zum Zylinder 40 ausführt, mit dem Ergebnis, daß der durch die Nockenscheibe 26 vorgegebene Hub des Schiebers 22 voll in eine Verschiebung des Werkzeugschlittens umgesetzt wird. Tritt nun aber ein maßgeblicher Widerstand auf, der den Wert der vorgewählten Kraft der Druckfeder 40 überschreitet, so erfolgt eine Relativbewegung zwischen Primärkolben 38 und Zvlinder 40, d. h. der Kolben 38 tritt unter allmählicher Zusammendrückung der Feder M in die Bohrung 48 tiefer ein, womit sich ein hydraulischer Druck in der Zylinderkammer aufbaut, der eine Relativverschiebung des Sekundärkolbens 50 im Zylinder 40 zur Folge hat. Der Sekundärkolben 50 bewirkt eine Kraftverstärkung unter gleichzeitiger Wegreduzierung, und zwar im Verhältnis der aktiven Flächen des Sekundärkolbens 50 zum Primärkolben 38 in der Zylinderkammer.

Mit der dargestellten Antriebseinrichtung können also höhere Verformungskräfte. vorzugsweise am Ende : iner Verformungsbewegung, erzeugt werden, ohne den Antrieb am Zentralrad und die Wellenlagerung zusätzlich belasten zu müssen. Die Lebensdauer der Antriebseinrichtung ist also höher, als wenn die hohen Verformungskräfte allein mit dem mechanischen Nokkenscheibeuantrieb bewirk·, werden wurden.

Wenn die KoIIe 28 auf den Nockenscheibenabschnitt mit sich verringerndem Durchmesser aufläuft, wird der Schieber 22 durch die Feder 32 zurückgezogen. Die Feder 44 bewirkt anfänglich ein -Stehenbleiben des Zylinders 40, bis die Schrauben 42 den Zylinder 41> ebenfalls zurückziehen. Während der Relativbewegung des Kolbens 38 im Zylinder 40 — und zwar im Sinne eines Rückwärtsganges des Kolbens — wird der Sekundärkolben 50 ebenfalls in die Kammer des

Zylinders hineingezogen, so daß er damit in seine Ausgangsstellung zurückgelangt. Dieses Zurückkehren des Sekundärkölbens 50 kann beschleunigt werden durch Einbau der schon erwähnten Rückstellfeder, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist und die entweder den Sekundärkolben 50 mit dem Zylinder 40 oder mit dem Prirhärkolben 38 verbindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Antriebseinrichtung für Werkzeugschlitten von Draht- und Bandbiegeautomaten mit einem Rahmen, an dem für jeden Werkzeugschlitten eine Welle drehbar gelagert ist, welche ar. einem Ende ein Antriebsritzel zum Eingriff in ein Zentralrad des Biegeautomaten aufweist und gegenüberliegend eine Kurvenscheibe trägt, mit deren Umfang ein Übertragungsorgan in Verbindung steht, welches seinerseits an einem hin- und herbewegbaren Schieber angeordnet ist, der mit dem Werkzeugschlitten in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (22) mit einem hydraulischen Kraftverstärker (38, 40, 50) in Verbindung steht, der seinerseits mit dem Werkzeugschlitten verbunden ist.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Kraftverstärker aui einem am Schieber (22) befestigten Primärkolben (38), einem mit dem Werkzeugschlitten verbundenen Sekundärkolben (50) mit gegenüber dem Primärkolben größerem Querschnitt und einem im Rahmen (10) verschiebbar geführten Zylinder (40) mit Lagerbohrungen (48) für beide Kolben (38,50) besteht

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schieber (22) und Kraftverstärker (38,40,50) eine Druckfeder (44) eingebaut ist, deren Federkraft so gewählt ist, daß der Kraftverstärker erst ab einer vorgewählten Kraft wirksam wird.

4. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zylinder (40) und Schiebe (22) bzw. einem am Schieber (22) vorgesehenen Bolzen (36) einerseits die Feder (44) unter Vorspannung und andererseits eine Leergangverbindung (42) zur Begrenzung des relativen Maximalhubes vorgesehen sind.

5. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüehe 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärkolben (50) mittels einer Rückstellfeder mit dem Zylinder (40) oder dem Primärkolben (38) verbunden ist.

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