Umformpresse mit einer Steuerkurveneinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Umformpresse, insbesondere Mehrstufenpresse, mit einer Steuerkurveneinrichtung, beispielsweise für eine Betätigung von Greiferzangen für den Transport eines Werkstückes von einer Stufe zu einer folgenden oder von einer Scherstation zu einer Pressstufe oder für eine Betätigung eines Auswerferbolzens einer Auswerfereinrichtung oder eines Schermessers, wobei die Steuerkurveneinrichtung eine Steuerwelle mit wenigstens einer mittels einer Klemmeinrichtung mit ihr verbindbaren Kurvenscheibe aufweist, auf der ein Betätigungsorgan abläuft oder abrollt.

Eine derartige Umformpresse ist beispielsweise aus der DE-B-1 36 913 bekannt, wobei die Klemmerinrichtung durch die mittels Schrauben bewirkbare, unter verschiedenen Zentriwinkeln mögliche Anklemmbarkeit der Kurvenscheibe auf der angetriebenen Steuerwelle verwirklicht ist.

Umformpressen, insbesondere Mehrstufenpressen, weisen für den Transport des Wekstückes von einer Stufe zu einer folgenden oder von der Scherstation zu einer Pressstufe meist eine Reihe von Greiferzangen auf, deren Bewegung über eine Steuerkurveneinrichtung bewirkt wird. Diese Steuerkurveneinrichtung besteht aus einer von von der Umformpresse angetriebenen Steuerwelle und einer, meist jedoch mehreren auf dieser Welle befestigten Kurvenscheiben.

Die Befestigung der Kurvenscheiben geschieht dabei über mit der Steuerwelle verbundene Träger, die mit einer Hirth-Verzahnung versehen sind. Auf diese Weise lassen sich die Kurvenscheiben nach Lösen von Befestigungsmitteln relativ zur Steuerwelle verdrehen und damit lässt sich der Bewegungsablauf der Greiferzangen zeitlich verschieben.

Vielfach sind auf der Steuerwelle statt einzelner Kurvenscheiben jeweils Kurvenscheibensätze angeordnet, wobei jeder Kurvenscheibensatz aus zwei dicht nebeneinander angeordneten Kurvenscheiben von meist gleicher Formgebung besteht, auf denen das Steuerorgan für die Betätigung der Greiferzangen gleichzeitig abläuft. Diese beiden Kurvenscheiben können nicht nur relativ zur Steuerwelle, sondern auch gegeneinander verdreht werden, wodurch auch die Verweildauer der Greiferzangen im Pressenraum verlängert werden kann. Die Verweildauer lässt sich zudem noch dadurch vergrössern, dass dem Kurvenscheibensatz zusätzlich noch eine Zwischenscheibe zugeordnet wird, die meist zwischen den beiden Kurvenscheiben sitzt und ein Kurvenscheibensegment zur Überbrückung der bei starker Verdrehung der beiden Kurvenscheiben sich ergebenden Lücke aufweist.

Im übrigen lassen sich derart ausgebildete Steuerkurveneinrichtungen auch für andere Zwecke, beispielsweise für die Steuerung des Schermessers oder der Auswerferbolzen, verwenden.

Das Verdrehen der Kurvenscheiben relativ zur Steuerwelle und gegeneinander muss bei den bisher bekannten Umformpressen von Hand nach Lösen einer Reihe von Befestigungsmitteln geschehen. Dies ist, wie keiner näheren Erläuterung bedarf, umständlich und nimmt insbesondere bei Mehrstufenpressen sehr viel Zeit in Anspruch. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den Verstellvorgang bezüglich der Kurvenscheiben wesentlich zu vereinfachen und zu verkürzen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Klemmeinrichtung durch Druckmittelbeaufschlagung betätigbar ist, und dass zur Verdrehung der Kurvenscheibe(n) relativ zu der Steuerwelle eine Kupplungseinrichtung vorgesehen ist, die aus je einem mit der Kurvenscheibe verbundenen Zahnrad und einem mit diesem kämmenden Verstellritzel besteht, das mit einer von einem Verstellmotor angetriebenen Verstellwelle verbindbar ist. Durch diese Ausbildung können die Kurvenscheiben durch Ansteuerung eines Verstellmotors gegenüber der Steuerwelle verdreht werden, wobei die Verbindung zwischen den Kurvenscheiben und der Steuerwelle durch entsprechende Druckmittelbeaufschlagung der Klemmeinrichtung schnell gelöst oder wieder hergestellt werden kann.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf der Steuerwelle wenigstens ein Kurvenscheibensatz mit jeweils zwei dicht nebeneinander angeordneten, jedoch gegeneinander verdrehbaren Kurvenscheiben angebracht ist, wobei jeder der beiden Kurvenscheiben eine eigene Kupplungseinrichtung zugeordnet ist. Auf diese Weise läst sich nicht nur die Ansteuerung des jeweiligen Steuerorgans zeitlich verschieben, sondern auch hinsichtlich ihrer Dauer beeinflussen. Soweit erforderlich, können mehrere Kurvenscheibensätze auf der Steuerwelle angebracht sein.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass jeweils zwischen den zwei nebeneinander angeordneten Kurvenscheiben eine Zwischenscheibe mit einem Kurvensegment gelagert ist, die mit einem Mitnehmerstift in Langlöcher in den beiden Kurvenscheiben eingreift. Auf diese Weise lässt sich die Dauer der Ansteuerung des jeweiligen Steuerorgans noch weiter vergrössern.

Ferner kann jedes Verstellritzel über eine magnetisch schaltbare Zahnkupplung mit der Verstellwelle verbindbar sein. Vorzugsweise sollten alle Verstellritzel auf einer Verstellwelle nebeneinander angeordnet sein, die von einem Verstellmotor angetrieben ist, so dass nur dieser eine Motor erforderlich ist.

Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmeinrichtung als eine hydraulische Klemmhülse ausgebildet ist, wobei für jede Kurvenscheibe bzw. jeden Kurvenscheibensatz je eine Klemmhülse vorgesehen sein kann.

Die Erfindung sieht ferner vor, dass der Verstellmotor als Stellmotor ausgebildet ist, der zweckmässigerweise mit einem Inkrementalgeber kombiniert ist, so dass sich der jeweilige Verstellvorgang genau überwachen lässt.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht.

Es zeigen:

• Figur 1 eine Ansicht einer Steuerkurveneinrichtung einer Fünfstufenpresse,
• Figur 2 einen Querschnitt durch einen Kurvenscheibensatz der Steuerkurveneinrichtung gemäss Figur 1 und
• Figur 3 eine Ansicht des Kurvenscheibensatzes gemäss Figur 2.

Figur 1 zeigt eine Steuerkurveneinrichtung 1 einer Fünfstufenpresse für die Steuerung von hier nicht näher gezeigten Greiferzangen, die dem Transport eines Werkstückes von einer Stufe zur nächsten dienen soll.

Die Steuerkurveneinrichtung 1 weist eine in den Wälzlagern 2, 3 im Maschinenrahmen 4 gelagerte Steuerwelle 5 auf, auf der insgesamt fünf Kurvenscheibensätze 6, 7, 8, 9, 10 angeordnet sind. Diese Kurvenscheibensätze 6, 7, 8, 9, 10 sind beim Betrieb der Fünfstufenpresse mit der Steuerwelle 5 fest verbunden, können aber von dieser für die Verstellung gelöst werden.

Wie sich aus Fig. 2 noch deutlicher ergeben wird, besteht jeder Kurvenscheibensatz 6, 7, 8, 9, 10 aus zwei Kurvenscheiben und einer Zwischenscheibe, wobei jede Kurvenscheibe mit einem Stirnzahnrad 11 bis 20 verbunden ist.

Diese Stirnzahnräder 11 bis 20 kämmen jeweils mit einem Verstellritzel 21 bis 30, die auf einer neben der Steuerwelle 5 angeordneten Verstellwelle 31 gelagert sind. Für jede dieser Verstellritzel 21 bis 30 ist eine magnetisch schaltbare Zahnkupplung 32 bis 41 vorgesehen. Durch elektrische Ansteuerung dieser Zanhkupplungen 32 bis 41 wird das jeweilige Ritzel 21 bis 30 von der Verstellwelle 31 mitgenommen, wobei es das mit ihm kämmende Stirnzahnrad 11 bis 20 und die mit diesem verbundene Kurvencheibe relativ zur Steuerwelle 5 verdreht.

Die Verstellwelle 31 weist am oberen Ende ein Antriebszahnrad 42 auf, das mit einem auf der Motorwelle 43 sitzenden Antriebsritzel 44 in Eingriff steht. Die Motorwelle 44 ist einerends über eine elastische Kupplung 45 mit einem Stellmotor 46 und anderenends mit einem Inkrementalgeber 47 verbunden, der der Anzeige der jeweiligen Stellung der Motorwelle 44 dient. Mit Hilfe des Stellmotors 46 können somit die Kurvenscheiben verdreht werden, deren Zahnkupplungen 32 bis 41 angesteuert werden.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch den untersten 10 der in Figur 1 dargestellten Kurvenscheibensätze 6, 7, 8, 9, 10, aus dem sich deren Aufbau ersehen lässt. Wie schon erläutert, besteht der Kurvenscheibensatz 10 aus zwei Kurvenscheiben 48, 49, die über Mitnehmerstifte 50, 51 und Schrauben 52 mit dem jeweils benachbarten Stirnzahnrad 19, 20 verschraubt sind. Die Stirnzahnräder 19, 20 können über eine gemeinsame Klemmhülse 53 mit der Steuerwelle 5 verbunden werden, wenn diese über eine axiale Ölzuführleitung 54 und einen radialen Abzweig 55 hydraulisch beaufschlagt wird.

Zwischen den beiden Kurvenscheiben 48, 49 ist eine Zwischenscheibe 56 angeordnet, die mit den Kurvenscheiben 48, 49 lediglich über einen weiteren Mitnehmerstift 57 in Verbindung steht. Dieser - gemeinsame - Mitnehmerstift 57 fasst jeweils in ein in Umfangsrichtung verlaufendes Langloch ein, wie sich aus Figur 3 ergibt, die eine Seitenansicht des Kurvenscheibensatzes 10 zeigt.

Aus dieser Figur lässt sich ersehen, dass die identisch ausgebildeten Kurvenscheiben 48, 49 so weit gegeneinander verdreht sind, dass sich zwischen den beiden Nocken 58, 59 normalerweise eine unerwünschte Lücke ergäbe. Diese Lücke wird durch eine entsprechende Nocke 60 auf der Zwischenscheibe 55 gefüllt, so dass sich ein grosser Winkelbereich ergibt, in dem das nicht gezeigte Steuerorgan auf einem gegenüber dem Grundkreis vergrösserten Durchmesser läuft.

Damit die Zwischenscheibe 56 auch genau in diese Lücke bewegt wird, sind in den beiden Kurvenscheiben 48, 49 die schon erwähnten Langlöcher 61, 62 vorgesehen, die über den Mitnehmerstift 57 die Bewegungsfreiheit der Zwischenscheibe 56 entsprechend einengen. In der gezeigten, am weitesten gegeneinander verdrehten Stellung der Kurvenscheiben 48, 49 wird dieser Mitnehmerstift 57 von den entgegengesetzten Enden der Langlöcher 61, 62 eingerahmt.

Die Figur 2 zeigt desweiteren, dass die beiden Stirnzahnräder 19, 20 zur Verstellung der Kurvenscheiben 48, 49 mit den beiden Verstellritzeln 29, 30 in Eingriff stehen, die auf der Verstellwelle 31 über Wälzlager 63 gelagert sind. Beim Betrieb der Umformpresse drehen sie sich demnach mit den Kurvenscheiben 48, 49 bzw. deren Stirnzahnrädern 19, 20 mit. Für den Verstellvorgang, bei dem die Steuerwelle 5 still steht, können die Verstellritzel 29, 30 jeweils unabhängig voneinander über die Zahnkupplungen 40, 41 mit der Verstellwelle 31 gekuppelt werden. Wird nur die eine der zwei für den Kurvenscheibensatz 10 bestimmten Zahnkupplung 40, 41 angesteuert, so wird auch nur die eine Kurvenscheibe 48, 49 gegenüber der Steuerwelle 5 verdreht, so dass sich die Nockenflanke verbreitert. Werden dagegen beide Zahnkupplungen 40, 41 gleichzeitig angesteuert, so tritt lediglich eine Winkelverschiebung ohne Änderung der Nockenform ein.

Die in Figur 1 weiter noch dargestellten Kurvenscheibensätze 6, 7, 8, 9 sind genauso ausgebildet wie der in Figur 2 näher dargestellte Kurvenscheibensatz 10.