Vorrichtung zum Auswerfen von Werkstücken aus Matrizen in einer Umformpresse

Abstract

 Die Vorrichtung zum Auswerfen von Werkstücken aus Matrizen (3) weist einen zweiarmigen Auswerferhebel (5) auf, dessen antriebseitiger Arm von einem Antriebsgestänge (21) antriebbar ist. Der auswerferseitige Arm wirkt auf einen Auswerferstößel (4). Zur Veränderung des Auswer­ferhubes ist der Auswerferhebel (5) verstellbar. Um den Ausgleich für unterschiedliche Ansatzlängen an Werkstücken in den Auswerferhebel (5) zu integrieren, ist einerseits die antriebseitige Angriffsebene (20′) und die auswerferseitige Abgriffsebene (12′) parallel zur Ver­stellbarkeit des Auswerferhebels (5) anzuordnen. Andererseits ist der Auswerferhebel (5) in Bereich zwischen Abgriffsebene (12′) und dem den Auswerferhebel (5) bei Umformung abstützenden Auflager (9) für die unterschiedlich langen Ansätze an Werkstücken unterschiedlich breit auszubilden. Die Breite ergibt sich aus dem Abstand von Ab­griffsebene (12′) in Auswerferlage des Auswerferhebels (5) zum Auf­lager (9) abzüglich der Länge des Auswerferhubes in dieser Lage.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art.

[0002] Bei Umformpressen ist es erforderlich, den tischseitigen Auswer­ferstößel im Takt des Pressenstößels - des Pressenantriebs - zu betä­tigen. Der Auswerferstößel dient dem Auswerfen des in der Stufe ge­formten bzw. teilgeformten Werkstücks und dem Gegenhalten beim Formen eines nach unten verlängerten Ansatzes. Die Auswerferbewegung ist auf die Länge eines derartigen Ansatzes einzustellen.

[0003] Aus der DE 19 27 830 C2 ist eine Einrichtung gattungsgemäßer Art bekannt. Der Auswerferhub ist hierbei durch Veränderung der Hebel­verhältnisse an dem Auswerferhebel einstellbar und für diesen ist ein pressenfester Anschlag als Gegenanlage für den Auswerferstößel wäh­rend der Umformung vorgesehen. Der auf unterschiedlich lange Ansätze verschiedener Werkstücke einzustellende Auswerferhub bewirkt eine von Werkstück zu Werkstück unterschiedliche Entnahmeebene.

[0004] In der DE 24 14 422 C2 ist eine Auswerfereinrichtung in einer Um­formpresse beschrieben worden mit einem auf Ansatzlänge am Werkstück einstellbaren pressenseitigen Anschlag. Diese Art der Einstellung ist umständlich und aufwendig. Darüber hinaus verlagert sich mit der Ver­änderung des Übersetzungsverhältnisses auch die Entnahmeebene für das Werkstück.

[0005] Desweiteren ist aus der EP 0 151 204 A1 eine Umformpresse bekannt mit einem Druckzylinder im Kraftverlauf der Auswerferkraft, um Über­last bei Klemmung des Auswerfers zu verhindern.

[0006] Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, den Ausgleich unter­schiedlicher Ansatzlängen verschiedenartiger Werkstücke in den Auswer­ferhebel zu integrieren. Hierbei soll die durch den Auswerferstößel erreichbare Entnahmeebene (Auswerferstellung) auch bei verschiedenen Ansatzlängen gleich sein unter Verwendung eines pressenfesten An­schlags als Gegenanlage bei dem Umformen.

[0007] Die Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung gelöst durch die Merkmale nach dem Kennzeichen desAnspruchs 1. Die Merkmale der weiteren Ansprüche stellen bevorzugte, zum Teil für sich erfinde­rische Ausgestaltungen des Anspruchs 1 dar.

[0008] Die besonderen Vorteile der Lösung ergeben sich aus der gleich­bleibenden oberen Hublage des Auswerferstößels (Entnahmeebene), wobei die untere Hublage (Umformlage) variabel und auf den zu formenden An­satz an einem Werkstück einstellbar ist durch Änderung des Überset­zungsverhältnisses an dem Auswerferhebel. Die Änderung des Überset­zungsverhältnisses an dem Auswerferhebel - Verstellung des Auswerfer­hubes - ist mit geringem manuellen und zeitlichen Aufwand möglich. Die Form des Auswerferhebels im Bereich seiner Anlage an dem abstüt­zenden Auflager kann durch eine Schablonenform vorgegeben werden. Es wird auf an sich bekannte Vorteile von Rollenauflager- und Drehgelenk­übertragungsmittel im Kraftweg zurückgegriffen. Die Trennung von Rol­len in ihren Zuordnungen einerseits zum Auswerferstößel, andererseits zum Auswerferhebel bewirkt trotz gegenläufiger Drehbewegungen einen rollenden (wälzenden) und somit reibarmen Übergang während der Umform- und Auswerferbewegung. Durch die verstellbare Lagerung des Auswerferhebels über eine Schlittenanordnung ist die Wartungsfreund­lichkeit wesentlich erhöht. Das Antriebsgestänge für den Kraftabgriff von einer Kurve und die Krafteinleitung in den Auswerferhebel ermög­licht eine verkantungsfreie Umsetzung der Bewegungen unter Nutzung von Drehgelenken. Das Auswerfersystem ist insgesamt gegen Überlast ab­gesichert.

[0009] Weitere Vorteile ergeben sich aus der Darstellung und Beschrei­bung eines Ausführungsbeispiels.

[0010] Es zeigen:

Fig. 1a einen Pressenausschnitt im Bereich der Auswer­feranordnung für das geformte Werkstück,

Fig. 1b die Entwicklung einer Kurvenform für den Auswer­fer,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung entsprechend dem Schnittverlauf II-II in Fig. 1a und die

Fign. 3a bis 3d in Schaubildern die Auswirkungen der Änderung des Übersetzungsverhältnisses an dem Auswerferhe­bel auf Auswerferhub und Dimensionierung.

[0011] In Fig. 1 sind im tischseitigen Auswerferbereich 1 des Pressenge­stells 2 Antriebs-, Umlenk- und Auswerfermittel für das Auswerfen eines Werkstücks aus einer Matrize 3 gezeigt. Der Auswerferstößel 4 ist direkt oder über eine Auswerferstange 6 von einem Auswerferhebel 5 betätigbar. Der Auswerferhebel 5 ist in einem Auflager 14 an einem Lagerbock 13 in einem Schlitten 16 gelagert. Die Positionszahlen 15 verweisen auf erforderliche Befestigungsmittel zwischen Lagerbock 13 und Schlitten 16.

[0012] Der Schlitten 16 ist in Führungen 17 vermittels einer Spindel 18 und einem diese links- und rechtsgängig drehenden Stellmittel 19 ver­schiebbar. Zwischen der Oberseite - Abgriffsebene 12′ - einer gehärte­ten, in den Auswerferhebel 5 eingelassenen Druckplatte 12 und der un­teren Stirnseite der Auswerferstange 6 ist eine Rollenanordnung 8 vor­gesehen, die an dem frei beweglichen Ende eines Zwischenhebels 7 bei 38 gelagert ist. Der aus z.B. einzelnen Laschen 39 bestehende Zwischenhebel 7 ist um einen gestellfesten Punkt schwenkbar. Die Mehr­teiligkeit dieser Rollenanordnung 8 ist im einzelnen näher aus der Schnittdarstellung in Fig. 2 ersichtlich, wobei für gleiche Teile gleiche Positionszahlen verwendet wurden. Bei Bewegung des Auswerfer­hebels 5 zwischen der in Vollinien gezeigten Auswerferstellung, hier­bei hat der Auswerferstößel 4 seine oberste Hublage erreicht, und der mit 5′ in Strichpunktlinien gezeigten Stellung, in der der Auswerfer­hebel 5 durch einen festen Anschlag 9 für die Umformung abgestützt ist, wälzen die Laufrollen 36, 37 der Rollenanordnung 8 auf der unte­ren Stirnseite der Auswerferstange 6 bzw. auf der Abgriffsebene 12′ des Auswerferhebels 5 gegenläufig ab.

[0013] Der feste Anschlag 9 ist als Rolle in dem gestellfesten Drehpunkt 40 ausgebildet. Der Winkelhebel 5 ist über ein Antriebsgestänge 21 im Sinne einer Auswerferbewegung beaufschlagbar. Das Antriebsgestänge 21 besteht im wesentlichen aus einer Parallelführung, z.B. einer Gerad­führung für die Rollen 29, 27. Die Rollen 29, 27 können aber auch, wie gezeigt, über Drehlager 28, 26 an einem Kurbelarm 23 bzw. an einem Schwingenarm 25 drehbar gelagert sein. Kurbelarm 23 und Schwin­genarm 25 sind in Lagern 22 gestellfest, jedoch schwingbar gelagert. Die Parallellenker 23 und 25 sind über einem Koppelarm 24 in den Dreh­lagern 28 bzw. 26 verbunden. In den Koppelarm 24 ist ein Druckzylin­der 33 eingebracht, der unter Druckbeaufschlagung die Rolle 29 an der Kurvenscheibe 31, die Rolle 27 an der Oberseite - Angriffsebene 20′ - einer weiteren, an dem Auswerferhebel 5 angebrachten gehärteten Druck­platte 20 hält. Die Gegenkraft hierfür wird über einen Kraftspeicher 47, beispielsweise einen weiteren Druckzylinder aufgebracht. Die Kur­venscheibe 31 ist über eine pressengetriebe Welle 30 ständig umlau­fend. Pos. 32 kennzeichnet die Verlängerung der aus dem Druckzylinder 33 herausgeführten Kolbenstange.

[0014] Fig. 1b zeigt die geometrische Entwicklung einer Kurve 11 an der Unterseite des Auswerferhebels 5 im Bereich seiner Anlage an dem ab­stützenden Auflager 9. Der Winkelhebel 5, der hier durch eine noch zu bearbeitende Schablone ersetzt ist, wird mit der Angriffsebene 20′ vermittels des Kraftspeichers 47 gegen die Rolle 27 an dem Antriebsge­stänge 21 geführt. Das Antriebsgestänge 21 nimmt hierbei die Umform­stellung ein, wobei die in Fig. 1a gezeigte Kurvenscheibe 31 um 180 Winkelgrad gedreht ist. Wird nun die den Auswerferhebel 5 charakteri­sierende Schlabone in Richtung des Pfeils 35 aus der Position 14 in die Positionen 14′, 14˝, 14‴ bewegt, wobei diese Verschiebebewe­gung der Bewegung des Auswerferhebels 5 in Fig. 1a entspricht bei dem Ändern des Übersetzungsverhältnisses, überlagert sich dieser linearen Bewegung eine Drehung 46 der Schlablone um das Auflager 14 als Folge deren Anlage an der Rolle 27 des Antriebsgestänges 21. Hierbei kommt es zu Überschneidungen mit dem abstützenden Auflager 9. Die hier inte­ressierenden Punkte 11, 11′, 11˝, 11‴ und weitere Zwischenpunkte an der Oberseite des Auflagers 9 bilden die auf den Auswerferhebel 5 zu übertragende konvex ausgebildete Form 11. Diese konvexe Form 11 kann an einer gehärteten Druckplatte 10 angeformt sein, die nach Fig. 1a an dem Auswerferhebel 5 befestigt ist. Die zugehörenden Stellungen der Schlablone sind mit Strichpunktlinien angedeutet.

[0015] Der Auswerferhub, der in den folgenden Fign. 3a bis 3d mit 45 be­ziffert ist, wird bestimmt durch die Länge eines Ansatzes 44 an einem Werkstück 43. Die zu den Fign. 3a bis 3d hinzugezeichneten Werkstücke 43 unterscheiden sich in der Länge ihrer Ansätze 44. Zum besseren Er­kennen sind teilweise die Positionsziffern aus Fig. 1a übernommen wor­den. Diese weisen auf gleiche Anordnungen und Teile hin.

[0016] Fig. 3a zeigt die Auswerferstellung für den Auswerferhebel 5 und die Gegenanlagestellung 5′ des Auswerferhebels 5 an dem abstützenden Auflager 9 für einen langen Ansatz 44 an dem Werkstück 43. Das Dreh­lager 14 des Winkelhebels 5 befindet sich in der nach rechts bewegten Stellung, so daß ein kürzerer Abstand - antriebseitiger Arm 42 - zwischen Mitte der Rolle 27 bzw. dessen Auflage auf der Angriffsebene 20′ und Mitte Drehlager 14 und ein längerer Abstand - abtriebseitiger Arm 41 - zwischen Mitte Drehlager 14 und Mitte Rolle 36 bzw. deren Auflage auf der Abgriffsebene 12′ eingestellt ist. Dieses bewirkt zu­nächst einen größeren, für den Ansatz 44 erforderlichen Auswerferhub 45. Da der Winkelhebel 5 für den Umformvorgang durch das abstützende Auflager 9 an einer weitergehenden Bewegung in Preßrichtung gehindert sein soll, muß der Winkelhebel 5 hierfür eine Breite haben, die mit 48 angegeben ist und die sich aus dem Abstand zwischen Oberseite - Ab­griffsebene 12′ - des Auswerferhebels 5 in dessen Auswerferstellung und der Außenform des abstützenden Auflagers 9, abzüglich der Größe des Auswerferhubes 45, ergibt. Die Entwicklung der Breite 48 war aus Fig. 1b erkennbar. Um Werkstücke 43 mit kürzeren Ansätzen 44 aus einer Matrize 3 auswerfen zu können, ist der Winkelhebel 5 durch das Stellmittel 19 in Fig. 1a nach links, beispielsweise in die Positi­onen 14′, 14˝, 14‴ oder in entsprechende Zwischenpositionen zu be­wegen.

[0017] Die weiteren Fign. 3b bis 3d lassen die Notwendigkeit größerer Breite 48 des Auswerferhebels 5 im Bereich zwischen Laufrollen 36, 37 und abstützendem Auflager 9 bei kürzerem Ansatz 44 erkennen.

[0018] So ist in Fig. 3d der Auswerferhub 45 entsprechend dem Ansatz 44 an dem Werkstück 43 gering. Um auch hier den Auswerferhebel 5 durch das abstützende Auflager 9 bei dem Umformvorgang abzustützen, weist der Auswerferhebel 5 im Bereich zwischen den Laufrollen 36, 37 und dem abstützenden Auflager 9 eine größere Breite 48 auf. Die Fign. 3b und 3c zeigen den Winkelhebel 5 in den Stellungen 14′ bzw. 14˝ mit entsprechender Breite 48.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Auswerfen von Werkstücken aus Matrizen in einer Umformpresse, mit einem zweiarmigen Auswerferhebel (5), dessen antriebseitiger Arm (42) von einem im Takt der Umformpresse bewegten Antriebsgestänge (21) antriebbar ist, dessen auswerferseitiger Arm (41) auf einen Auswerferstößel (4) wirkt, wobei zur Änderung des Aus­werferhubes (45) das Übersetzungsverhältnis des Auswerferhebels (5) durch Verstellen seines Auflagers (14) veränderbar ist, und mit einem den auswerferseitigen Arm (41) abstützenden Auflager (9), dadurch gekennzeichnet, daß die antriebseitige Angriffsebene (20′) und die auswerferseitige Abgriffsebene (12′) an dem Auswerferhebel (5) pa­rallel zur Verschiebeebene (Doppelpfeil 35) des Auflagers (14) ver­laufen, wenn der Auswerferhebel (5) in die Auswerferstellung bewegt ist, und daß zum Ausgleich der unterschiedlichen Auswerferhübe (45) der Auswerferhebel (5) für jedes Übersetzungsverhältnis in dem Be­reich zwischen Abgriffsebene (12′) und Auflager (9) eine unterschied­liche Breite (48) aufweist und sich die Breite (48) aus dem Abstand von Abgriffsebene (12′) in Auswerferlage des Auswerferhebels (5) zum Auflager (9) abzüglich der Länge des Auswerferhubes (45) in dieser Wirklage ergibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerferhebel (5) in seinem Anlagebereich (11) an dem abstüt­zenden Auflager (9) konvex gewölbt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Form des Anlagebereiches (11) festgelegt ist durch Be­rührungspunkte (11, 11′, 11˝, 11‴, 11˙˙˙) zwischen dem Auswerfer­hebel (5) und der Außenform des abstützenden Auflager (9) bei Bewe­gung des Auswerferhebels (5) mit seinem Auflager (14) in Richtung des Doppelpfeils (35) bei gleitbarer Anlage der Angriffsebene (20′) an dem in die Umformstellung zurückgezogenen Abtriebsgestänge (21).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abstützende Lager (9) eine Laufrolle ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abstützende Lager (9) in Flucht mit dem Auswerferstößel (4) an dem Pressengestell (2) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Rollenanordnung (8) aus einem einarmigen Zwischenhebel (7), der im Pressengestell (2) schwenkbar gelagert ist und an dessem frei beweg­lichem Endteil Laufrollen (36, 37) voneinander unabhängig drehbar ge­lagert sind, von denen zumindest eine Laufrolle (37) mit der unteren Stirnseite des Auswerferstößels (4) oder einer diesen verlängernden Auswerferstange (6) in Wirkverbindung steht und von denen zumindest eine weitere Laufrolle (36) mit der Abgriffsebene (12′) des Auswerfer­hebels (5) in Wirkverbindung steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerferhebel (5) in einem Drehlager (14) eines Lagerbockes (13) und über den Lagerbock (13) in einem in Führungen (17) beweg­lichen, über ein Stellmittel (19) verstellbaren Schlitten (16) gela­gert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsgestänge (21) aus einem Parallelgestänge mit gleich­langem Kurbelarm (23) und Schwingenarm (25) besteht und der Kraftver­lauf zwischen Krafteinleitung vom Pressenantrieb (30, 31) und Kraft­ausleitung auf den Winkelhebel (5) für eine Auswerfbewegung in Längs­erstreckung eines Koppelarms (24) erfolgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Krafteinleitung auf den Koppelarm (24) und die Kraftauslei­tung auf den Winkelhebel (5) über Rollen (29, 27) erfolgt, die in den Endbereichen von Kurbelarm (23) und Schwingenarm (25) drehbar gela­gert sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Koppelarm (24) ein Druckzylinder (33) eingebracht ist in einer bei dessem Druckbeaufschlagung die Rolle (29) gegen eine pres­sengetriebene Kurvenscheibe (31) und die Rolle (27) gegen den antrieb­seitigen Arm (42) des Winkelhebels (5) pressenden Weise.

Zeichnung