DE2241687C3 - Antriebsvorrichtung zum oszillierenden Antreiben einer Vorschubeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung zum oszillierenden Antreiben der Vorschubwalzen einer Werkstück-Vorschubeinrichtung mit einem translatorisch hin- und herbewegbar angetriebenen Antriebsorgan, das mit einem um eine Achse schwenkbaren Hebel verbunden ist.

Eine Antriebsvorrichtung der vorerwähnten Art ist aus der US-PS 14 08 894 bekannt; sie besteht aus einem Schaltklinkenmechanismus für die Vorschubwalzen, der mittels einer über einen Zwischenhebel mit einer Säule verbundenen Stange fortgeschaltet wird. Dabei werden die Vorschubwalzen jedoch nicht oszillieren, sondern nur jeweils in einer Richtung intermittierend angetrieben und in angehobener Stellung gebremst.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung zum oszillierenden Antreiben der Vorschubwalzen zu schaffen, die eine einen Winkel von mindestens 180° übersteigende Oszillationsbewegung der Walzen erlaubt. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß an dem Hebel drehbar ein Gleitkörper befestigt ist, der in einer an einer Schwinge vorhandenen Führungsbahn gleitend geführt ist, wobei die Schwinge mit der anzutreibenden Walze gekoppelt ist.

Außer einer Oszillationsbewegung von mindestens 180° ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Vorteil verbunden, daß die am Umkehrpunkt der Oszillationsbewegung auftretenden Beschleunigungsbzw. Verzögerungskräfte verhältnismäßig gering sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Vorschubvorrichtung im Schnitt,

F i g. 2 ein Schnitt nach der Linie H-II der F i g. 1,
F i g. 3 eine andere Vorschubvorrichtung im Schnitt,
F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3, und

S Fig.5 und 6 schematisch eine Vorrichtung zum oszillierenden Antreiben einer Welle.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Vorschubvorrichtung für Bleche, weist eine untere, in einem Gehäuse 1 gelagerte Vorschubwalze 2 und eine obere, verstellbar ίο gelagerte Vorschubwalze 3 auf. Die zweite Vorschubwalze 3 ist an ihren beiden Enden in einer Wippe 4 drehbar gelagert, die auf beiden Seiten der Vorschubwalze 3 je über eine Feder 5,6 am Gehäuse 1 abgestützt ist An ihrem auf der Feder 5 abgestützten Ende ist die '5 Wippe 4 gelenkig über eine Stange 7 mit einem Hebelpaar 8 verbunden, das an seinem freien Ende eine drehbar befestigte Rolle 9 trägt Das Hebelpaar 8 ist zwischen seinem Befestigungspunkt mit der Stange 7 und demjenigen der Rolle 9 gelenkig mit einer an einem

ze Kolben 10 befestigten Kolbenstange 11 verbunden. Am Kolben 10 ist außerdem ein Bolzen 12 angebracht, der mit einer eine Höhenskala aufweisenden, im Gehäuse 1 eingeschraubten Verstellmutter 13 zusammenwirkt. Die Rolle 9 wirkt mit einer auf einer Antriebswelle 14 angebrachten Steuerscheibe 15 zusammen. Der Antrieb der Antriebswelle 14 ist mit dem Antrieb der Vorschubwalzen 2 und 3 gekoppelt und wird später genauer beschrieben werden. In der Wippe 4 ist drehbar ein Anpreßlineal 16 gelagert, welches seitlich mit zwei Armen 17 verbunden ist, welche an ihren Enden 17a drehbar am Gehäuse 1 befestigt sind.

An ihrem auf der Feder 6 abgestützen Ende weist die Wippe 4 eine Ausnehmung 4a auf, in die ein Bolzen 18 einzugreifen bestimmt ist, welcher an seinem andern Ende in eine entsprechende Ausnehmung 19a, die in einem Winkelhebel 19 vorgesehen ist, eingreift. Der Winkelhebel 19 ist mittels einer Welle 20 drehbar am Gehäuse 1 gelagert. An seinem andern Ende ist der Winkelhebel 19 mit einer Kolbenstange 21 verbunden, die ein Gewinde 21a aufweist, mit dem sie in einen Flansch Vib am Winkelhebel 19 eingreift. Die Kolbenstange 21 ist mit einem ersten Kolben 22 verbunden. Auf der Kolbenstange 21 gleitend ist ein zweiter Kolben 23 angeordnet, der einen größeren Durchmesser aufweist als der erste Kolben 22. Der Übergang von der Kammer 22a, in der sich der erste Kolben 22 bewegt, zur Kammer 23a für den zweiten Kolben 23 ist als Anschlag für letzteren ausgebildet. Beide Kammern 22a bzw. 23a sind mit den Zuleitungen 24 eines hydraulischen Systems verbunden, mit dem auch der Kolben 10 in Verbindung steht. In den Zuleitungen, sind geeignete Steuerorgane 24a eingebaut.

Anhand der F i g. 5 und 6 wird schematisch die

Wirkungsweise des Antriebes zum oszillierenden Antreiben einer Welle beschrieben.

Ein in einem Gehäuse 25 längsverschiebbar gelagerter Hebel 26, welcher auf geeignete Weise, z. B. mittels eines Kurbeltriebes, hin und her bewegt wird, treibt einen über einen Zapfen 27 schwenkbar mit ihm verbundenen Hebel 28 an. Dieser Hebel 28 ist in einer Führung 29 geführt, die drehbar in einer mit einem Innengewinde versehenen Mutter 30 gelagert ist. Diese Mutter 30 ist auf eine Spindel 31 aufgeschraubt und im Gehäuse 25 gegen Verdrehung gesichert. Beim Drehen der Spindel 31 verschiebt sich die Mutter 30 mitsamt der Führung 29, wodurch der Drehpunkt des Hebels 28 verstellt werden kann. An seinem freien Ende ist am Hebel 28 ein Bolzen 32 gelagert, der einen Gleitstein 33

trägt, welcher zwischen den Schenkeln eines U-förmig ausgebildeten Hebels 34 geführt ist. Der Hebel 34 ist mit der oszillierend anzutreibenden Welle 35 verbunden.

Wird der Hebel 26 translatorisch hin und her bewegt, so wird der Hebel 28 mit der Achse der Führung 29 als Drehachse hin und her gedreht Die Schwenkbewegung des Endes des Hebels 28 wird über den Bolzen 32 und den zwischen den Schenkeln des Hebels 34 gleitenden Gleitstein 33 auf den Hebel 34 übertragen, wodurch die Welle 35 oszillierend angetrieben wird. ι ο

Wie schon erwähnt, kann durch Drehen der Spindel 31 die Drehachse des Hebels 28 verstellt werden, wodurch die Größe des Ausschlages des den Gleitstein

33 tragenden Endes des Hebels 28 und damit die Amplitude der Oszillationsbewegung der Welle 35 verändert werden kann.

Dabei ist wesentlich, daß die Translationsbewegung des Hebels 26 und die Bewegung des Zapfens 27 unabhängig vom genannten Ausschlag des Hebels 28 immer gleich ist und der Zapfen 27 immer dieselben Endlagen, in denen seine Bewegungsrichtung umgekehrt wird, einnimmt.

Durch Anordnung des Gleitsteines 33 am Hebel 28 wird erreicht, daß die vom Gleitstein 33 auf den Hebel

34 ausgeübte Kraft immer rechtwinklig auf den Hebel 34 wirkt. Der Hebel 34 kann demzufolge einen Bereich von !80° bestreichen.

Zu den Fig. 1 und 2 zurückkehrend wird nun beschrieben, wie das oben dargelegte Antriebsprinzip auf den Antrieb der beiden Vorschubwalzen 2 und 3 angewandt ist. Die Antriebswelle 14 trägt an ihrem Ende ein Zahnrad 36, das mit einem von einem nicht dargestellten Hauptantrieb angetriebenen Antriebszahnrad 37 kämmt. Im Zahnrad 36 ist drehbar eine Scheibe 38 geführt, welche jedoch exzentrisch angeordnet ist. Die Scheibe 38 trägt auf der einen Seite einen exzentrisch angeordneten Bolzen 39, der dem in den F i g. 5 und 6 mit 27 bezeichneten Zapfen entspricht, und auf der anderen Seite ein zur Scheibe 38 koaxiales Zahnrad 40. Dieses Zahnrad 40 steht im Eingriff mit einem im Gehäuse eingelassenen Ring 41 mit Innenverzahnung und wälzt sich beim Drehen der Antriebswelle 14 auf der Innenverzahnung ab. Die Wälzkreisdurchmesser des Zahnrades 40 und des Ringes 41 stehen zueinander im Verhältnis 1:2.

Auf dem Bolzen 39 ist analog zu den F i g. 5 und 6 drehbar der Hebel 28 angebracht, welcher in der Führung 29 geführt ist, die drehbar in der Mutter 30 gelagert ist. Diese Mutter 30 ist auf die Spindel 31 aufgeschraubt, welche über den Verstellmechanismus 41 gedreht werden kann. Am untern Ende weist der Hebel den am Bolzen 32 befestigten Gleitstein 33 auf, der in der im Zusammenhang mit den Fig.5 und 6 beschriebenen Weise mit dem Hebel 34 zusammenwirkt. Der Hebel 34 ist mit einer Welle 42 verbunden, welche mit einem Zahnrad 43 verbunden ist, das über eine geeignete Kupplung 44 mit der Vorschubwalze 43 und über ein weiteres Zahnrad 45 mit der Vorschubwalze 2 verbunden ist.

Wird die Antriebswelle 14 über die Zahnräder 36 und 37 angetrieben, so wälzt sich das Zahnrad 40 durch die Scheibe 39 im Zahnrad 36 geführt auf dem Ring 41 ab. Wegen des schon erwähnten Walzkreisdurchmesserverhältnisses von Zahnrad 40 und Ring 41 von 1 : 2 wird der Bolzen 39 wie der Zapfen 27 der F i g. 5 und 6 zwischen zwei Endpunkten hin und her bewegt, wobei diese Bewegung wie bei dem in den F i g. 5 und 6 beschriebenen Antrieb unabhängig von der Lage der Drehachse des Hebels 28 immer gleich bleibt

Die oszillierende Drehbewegung der Welle 42 wird somit auf die beiden Vorschubwalzen 2 und 3 übertragen, die demnach gegenläufig oszillierend angetrieben werden, wobei bei einer Umdrehung der Antriebswelle 14 die Vorschubwalzen 2 und 3 eine Hin- und Herbewegung ausführen.

Im folgenden wird das schrittweise Vorschieben eines Werkstückes, z. B. eines Bleches 46, das zwischen den beiden Vorschubwalzen 2 und 3 angeordnet ist, beschrieben. Zum besseren Verständnis ist die Steuerscheibe 15 in zwei Abschnitte 15a und 15b unterteilt worden, wobei die Unterteilung durch die sich diametral gegenüberliegenden Punkte A und B erfolgt Im weitern wird angenommen, daß sich die Antriebswelle 14 im Gegenuhrzeigersinn drehe.

Läuft die Rolle 9 im Punkt A auf den Abschnitt 15a der Steuerscheibe 15 auf, so wird die Rolle 9 durch den Steuerscheibenabschnitt 15a angehoben, was bewirkt, daß die Stange 7 nach unten bewegt wird und gegen die Kraft der Feder 5 die Wippe 4 nach unten drückt Durch die auf das, auf der Feder 5 abgestütze Ende der Wippe 4 von der Stange 7 ausgeübte Kraft wird die Wippe 4 um den Befestigungspunkt der Stange 7 an der Wippe 4 geschwenkt. Die obere Vorschubwalze 3 wird gegen die untere, ortsfest gelagerte Vorschubwalze 2 gedrückt und das Anpreßlineal 16 abgehoben. Die beiden Vorschubwalzen 2 und 3, die sich während dieser Periode in Vorschubrichtung drehen, greifen am Blech 46 an und schieben es vorwärts. Nach einer Drehung der Antriebswelle 14um 180°, während der der Steuerscheibenabschnitt 15a auf die Rolle 9 wirkt, beginnt im Punkt B der Steuerscheibenabschnitt t5b auf die Rolle 9 zu wirken. Die Federn 5 und 6 bewirken nun ein Verschwenken der Wippe 4 um die Achse der Vorschubwalze 3 und ein Heben der Stange 7, was eine Drehung des Hebelpaares 8 und ein Senken der Rolle 9 bewirkt. Das Senken der Rolle 9 ist möglich, da der Abstand der Steuerkurve des Abschnittes i5b von der Achse der Antriebswelle 14 kleiner ist als derjenige der Steuerkurve des Abschnittes 15a Das genannte Verschwenken der Wippe 4 führt zu einem Senken des Anpreßlineals 16, das das Blech gegen den Anschlag 47 preßt und so festklemmt. Nach dem Festklemmen des Bleches 46 wird die obere Vorschubwalze 3 abgehoben. Die beiden Vorschubrollen 2 und 3 wirken nicht mehr auf das Blech 46 ein und führen während der Drehung der Antriebswelle 14 um weitere 180° ihre der Vorschubrichtung entgegengesetzte Rücklaufbewegung aus. Beginnt am Punkt a nach einer vollen Umdrehung der Antriebswelle 14 erneut der Steuerscheibenabschnitt 15a auf die Rolle 9 zu wirken, so wird, wie oben beschrieben, durch Zusammendrücken der Walzen 2 und 3 und Abheben des Anpreßlitieals 16 der Vorschubzyklus erneut eingeleitet

Die Steuerscheibe 15 muß derart ausgebildet sein, daß die Vorschubwalzen 2 und 3 jeweils genau im Umkehrpunkt ihrer Oszillationsbewegung gegeneinander gedrückt, bzw. voneinander wegbewegt werden, und zwar synchron mit der Abheb- bzw. Anpreßbewegung des Anpreßlineals 16.

Um ein richtiges Funktionieren der Vorschubvorrichtung bei verschiedenen Dicken des vorzuschiebenden Werkstückes zu gewährleisten, kann durch Verstellen der Verstellmutter 13 der Drehpunkt des Hebelpaares 8 in der Höhe verstellt werden.

Die Vorschublänge wird durch Verändern der Amplitude der OszillationsbewegunR der Vorschubwal-

zen verändert, d. h. wie erwähnt durch Verschieben der Mutter 30 längs der Spindel 31.

Zum Einführen des vorzuschiebenden Werkstückes wird durch Heben des Kolbens 10 die Wippe 4 an ihrem an der Stange 7 befestigten Ende durch letztere gehoben. Dadurch wird die Vorschubwalze 3 abgehoben. Bei weiterem Anheben der Wippe 4 kommt diese an ihrem auf der Feder 6 abgestützten Ende auf den Bolzen 18 aufzuliegen, der mit Spiel in die Ausnehmung 4a der Wippe 4 eingreift und während des Betriebs nicht mit der Wippe 4 in Berührung kommt. Beim Aufliegen der Wippe 4 auf dem Bolzen 18 wird dieser nach unten gegen den Winkelhebel 19 gedrückt. Stehen die Kammern 22a und 23a unter Druck, so nehmen die Kolben 22 und 23 die in F i g. 2 gezeigte Stellung ein. Ein Drehen des Winkelhebels 19 unter der Druckeinwirkung des Bolzens 19 kann daher nicht stattfinden, und das in der Ausnehmung 4a liegende Ende des Bolzens 18 wirkt als Drehpunkt für die Schwenkbewegung der Wippe 4. Dadurch wird beim Heben der Stange 7 neben der Vorschubwalze 3 auch das Anpreßlineal 16 angehoben.

Ist hingegen die Kammer 22a drucklos, so können sich der Kolben 22 und die Kolbenstange 21 bewegen und der Winkelhebel 19 dreht sich, sobald die Wippe 4 auf dem Bolzen 18 aufliegt. Dadurch wird beim Heben der Wippe 4 wohl die obere Vorschubwalze 3 gehoben, das Anpreßlineal 16 hingegen wird nicht abgehoben und drückt das Werkstück 46 gegen den Anschlag 47.

Die Ausführungsform nach den F i g. 3 und 4 stimmt mit der Ausnahme, daß die Steuerscheibe 15 nicht direkt auf der Antriebswelle 14, sondern auf einer von dieser geführten und über ein Untersetzungsgetriebe 48 angetriebenen Hohlwelle 49 sitzt, mit der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2, überein. Dabei sind die entsprechenden Teile in den Fig. 3 und 4 gleich bezeichnet wie in den F i g. 1 und 2.

Durch das Untersetzungsgetriebe 48 wird erreicht, daß die Hohlwelle 49 nur halb so schnell umläuft wie die Antriebswelle 14.

ίο Die Steuerscheibe 15 ist nicht mehr wie bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 in zwei sich je über einen Bereich von 180° erstreckende Abschnitte 15a und 15f> unterteilt, sondern der Abschnitt 15a, während dessen Einwirkung auf die Rolle 9 wie beschrieben der Vorschub des Werkstückes erfolgt, erstreckt sich nur über einen Bereich von 90°, während der Abschnitt 15b270° überdeckt.

Während einer Drehung der Hohlwelle 49 um 90° sind die Walzen 2 und 3 gegeneinander gedrückt und das Anpreßlineal 16 abgehoben und während den restlichen 270° ist die Walze 3 abgehoben und das Anpreßlineal 16 ist gegen den Anschlag 47 gedrückt.

Das Umsteuern erfolgt wie im Zusammenhang mit den F i g. 1 und 2 beschrieben in den Punkten A und B der Steuerscheibe 15 und in den Umkehrpunkten der Oszillationsbewegung der Walzen 2 und 3. Während einer Umdrehung der Hohlwelle 49 dreht sich die Antriebswelle 14 wie erwähnt zweimal und die Vorschubwalzen 2 und 3 führen ebenfalls zwei Oszillationsbewegungen aus, wobei eine der Bewegungen bei angehobener oberer Vorschubwalze 3 erfolgt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung zum oszillierenden Antreiben der Vorschubwalzen einer Werkstück-Vorschubeinrichtung, mit einem translatorisch hin- und herbewegbar angetriebenen Antriebsorgan, das mit einem um eine Achse schwenkbaren Hebel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Hebel (28) drehbar ein Gleitkörper (33) befestigt ist, welcher in einer an einer Schwinge (34) vorhandenen Führungsbahn gleitend geführt ist, wobei die Schwinge (34) mit der anzutreibenden Walze (35, 2, 3) gekoppelt ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Schwenkachse (29) des Hebels (28) und der Drehachse (32) des Gleitkörpers (33) veränderbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (26, 27, 39) am einen Ende des Hebels (28) und der Gleitkörper (33) an dessen anderem Ende angeordnet ist und der Hebel (28) in einem in dessen Längsrichtung verschiebbaren, die Schwenkachse (29) des Hebels (28) bestimmenden Führungsorgan (29) geführt ist, welches drehbar in einer auf einer Schraubenspindel (31) angeordneten Mutter (30) gelagert ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (34) U-förmig ausgebildet ist, und zwei im wesentlichen parallele Schenkel aufweist, zwischen denen der Gleitkörper (33) geführt ist.