(19) |
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EP 0 041 690 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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28.03.1984 Patentblatt 1984/13 |
(22) |
Anmeldetag: 03.06.1981 |
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(54) |
Mehrstufige Umformmaschine
Multistage metal-forming machine
Machine-outil à plusieurs étages travaillant le métal par formage
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE |
(30) |
Priorität: |
10.06.1980 DE 3021695
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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16.12.1981 Patentblatt 1981/50 |
(71) |
Anmelder: Hatebur Umformmaschinen AG |
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CH-4153 Reinach (CH) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Steinhauser, Ulrich
CH-4123 Allschwil (CH)
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(74) |
Vertreter: Eschmann, Heinz et al |
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A. Braun, Braun, Héritier, Eschmann AG
Patentanwälte
Holbeinstrasse 36-38 4051 Basel 4051 Basel (CH) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrstufige Umformmaschine zur spanlosen
Umformung von Rohlingen, gemäss dem ersten Teil des Anspruchs 1. Eine derartige Maschine
ist durch die DE-B Nr. 1627519 bekannt.
[0002] Bei herkömmlichen mehrstufigen Umformmaschinen, die Teile direkt ab Drahtring oder
Stangen umformen, wird das Ausgangsmaterial in Pressachsenrichtung neben dem Pressschlitten
gegen einen Anschlag gezogen und mit einem Schermesser abgeschert. Dabei dient der
Scherschlitten zugleich als Zuführung des abgescherten Rohlings vor die 1. Umformstation
oder in eine Ladestation, wobei die Längsachse des Rohlings parallel zur Pressachse
bleibt.
[0003] Gilt es nun, ein Pressteil zu formen, dessen Querausdehnung, insbesondere in einer
Richtung, um ein Vielfaches grösser ist als die Längsabmessungen, kann es wegen des
grossen Umformungsgrades und damit grosser Presskräfte sehr schwer oder sogar unmöglich
sein, derartige Teile auf solchen Mehrstufenpressen herzustellen.
[0004] Es sind zwar an derartigen Umformmaschinen Vorrichtungen bekannt, mittels welchen
Rohlinge bzw. Pressteile um 180° gedreht werden können. Die mit diesen bekannten Vorrichtungen
erzielbare Drehbewegung verläuft jedoch zwangsläufig so, dass jedem Teilstück des
translatorisch durchlaufenen Weges ein gleicher Bruchteil des gesamten Drehwinkels
entspricht. Auf dem letzten Drittel der Transportbewegung sollte die Drehung jedoch
wenn irgend möglich schon weitgehend vollendet, zumindest bis auf eine geringfügige
Restdrehung abgeschlossen sein, um eine Kollision mit der benachbarten Matrize bzw.
eine konstruktive Abänderung derselben zu vermeiden.
[0005] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Drehen
eines Rohlings um praktisch 90° vorzuschlagen, welche den Rohling zu Beginn der Translationsbewegung
um grössere Winkeleinheiten dreht als im letzten Abschnitt derselben, so dass der
Rohling auf halbem Wege beispielsweise bereits um beträchtlich mehr als um 45°, z.B.
um 60°, gedreht wurde. Die Vorrichtung soll sich dabei von den bekannten Ausführungen
ferner durch konstruktive Einfachheit auszeichnen.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im unabhängigen Patentanspruch 1 definierte
Merkmalskombination gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen
definiert.
[0007] Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme
auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist eine vereinfachte Perspektivdarstellung des für den vorliegenden Zusammenhang
relevanten Teils einer vierstufigen Umformmaschine;
Fig. 2 veranschaulicht schematisch den Bewegungsablauf des verwendeten Führungsgetriebes;
Fig. 3 zeigt verschiedene Phasen der Drehbewegung des Rohlings;
Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt längs einer in der Zangenachse liegenden Ebene;
Fig. 5 ist ein Vertikalschnitt längs der Linie V-V in Fig. 4, und
Fig. 6 veranschaulicht die Ausführung der Zangenbacken für den kleinsten und den grössten
Rohling.
[0008] Gemäss Fig. 1 ist auf einem Pressenrahmen 1 ein unterer Matrizenhalter 2 mit vier
Ausnehmungen zur Aufnahme von Matrizen befestigt. Darüber sind vier Matrizenhalterdeckel
3, 4, 5 und 6 angebracht. Ober- und unterhalb dieser Matrizenhalterungen befinden
sich Zangenträgerkasten (Führungsteile) 7a, 7b. Diese Zangenträgerkasten sind mittels
Klemmverbund je auf einer Welle (Hauptwelle) 8 befestigt und haben die Aufgabe, die
noch zu beschreibenden Zangenapparate mit den Wellen 8, von denen nur die obere sichtbar
ist, zu verbinden. Jede dieser Wellen 8 ist im Pressenrahmen 1 dreh- und längsverschiebbar
gelagert und beide sind genau gleichlaufend in Pfeilrichtung A bzw. gegenlaufend in
Pfeilrichtung B, wobei A eine translatorische Bewegung in Richtung der Wellenachse
93 und B eine Winkelbewegung um die gleiche Achse darstellen. Ein nicht gezeigter
Antriebsmechanismus übermittelt diesen Wellen die Bewegung, die zum Transportieren
der Presslinge von einer Umformstation zur nächsten und zum Leerrücklauf notwendig
ist.
[0009] Dieser Bewegungsablauf erfolgt in zwei Teilen: Einerseits als Quertransportbewegung
der Presslinge von einer Matrize vor die andere (Pfeil A), andererseits zum Öffnen
und Schliessen der Zangen, bzw. zum Ergreifen oder Loslassen der Presslinge (Schwenkbewegung
um die Welle 8, Pfeil B).
[0010] An der Frontseite der Zangenträgerkasten 7a, 7b sind drei Zangenpaare 9, 10, 11 lösbar
befestigt. Während nun die Zangenpaare 10 und 11 der bekannten Form entsprechen und
mit festen unteren Greifern 12 und federnd abgestützten oberen Greifern 13 versehen
sind, wurde das erste Zangenpaar durch je eine drehbare Einrichtung (Zangenträger)
9a bzw. 9b ausgetauscht.
[0011] Der Draht oder die Stange wird in der Achse 14 in Pfeilrichtung gegen einen verstellbaren,
nicht gezeigten Anschlag, womit die Abschnittlänge eingestelltwird, eingezogen und
mit dem schematisch dargestellten Schermesser 15 abgeschert.
[0012] Durch eine nicht gezeigte Vorrichtung am Schermesser 15 wird der abgescherte Abschnitt
festgehalten und vor die erste Station gebracht. Dies ist beim vorstehenden Ausführungsbeispiel
nicht die erste Umformstation, sondern eine reine Haltestation, in welcher der Abschnitt
bis zur Übernahme durch die Zangen 9a/9b gehalten wird. Ein aus dem ersten Stempelwerkzeug
des heranfahrenden Pressschlittens hervorstehender und federnd abgestützter Haltestift
16 drückt den abgescherten Rohling 17 aus der Haltevorrichtung am Schermesser gegen
einen Anschlagbolzen 18, der anstelle einer 1. Matrize in die dafür vorgesehene Öffnung
eingebaut wurde. Der Haltestift 16 hält den Rohling so lange, bis das insgesamt mit
9 bezeichnete Zangenpaar (Zangenträger), das sich mit den Quertransportträgern in
die linke Endlage begeben hat, diesen durch die Schwenkbewegungen B ergriffen hat,
während der nicht sichtbare, vor der Zeichenebene zu denkende Pressschlitten in seine
hintere Lage zurückgeht, und damit auch den Haltestift 16 mit zurückzieht. Die Quertransportträger
werden nun in ihre rechte Endlage bewegt. Während dieser Bewegung dreht sich ein oberer
und ein unterer, in den Lagerhalterungen 22a und 22b drehbarer Greifer 19 bzw. 20,
um 90° um die vertikale Achse 21. Diese Drehbewegung erhalten die Greifer durch je
ein räumliches, d.h. dreidimensional bewegliches Zweischlaggetriebe 23a und 23b, das
die Funktion eines Führungsgetriebes hat und dessen Aufgabe darin besteht, die den
Rohling 17 haltenden Zangen 9 während ihrer Translationsbewegung zwangsläufig so zu
führen, dass sich einerseits eine Drehung des Rohlings um 90° gegenüber der vertikalen
Achse 21 ergibt und andererseits diese Drehung auf die translatorische Bewegung so
abgestimmt ist, dass ein Grossteil der Winkelbewegung bereits in der ersten Hälfte
des translatorischen Zangenweges erfolgt. Damit soll erreicht werden, dass das erforderliche
Führungsgetriebe für seine Bewegung den kleinstmöglichen Raum beansprucht und insbesondere
an den angrenzenden Matrizengehäusen keine, bzw. nur unwesentliche, konstruktive Änderungen,
wie z.B. Aussparungen, vorgenommen werden müssen.
[0013] Jedes der räumlichen Zweischlaggetriebe setzt sich zusammen aus einem Lenker 24 und
einer Koppel 25. Der Lenker 24 weist an seinem hinteren Ende eine Lagerbüchse auf,
die auf einem ortsfesten Zapfen, nach Fig. 5 um die Achse 28, drehbar gelagert ist.
Die Verbindung zwischen Lenker 24 und Koppel 25 bildet ein Kugelgelenk 30, während
die Koppel 25 an ihrem anderen Ende einen Drehzapfen aufweist, der in den um die Achse
21 schwenkbaren Teil (Übertragungsglied) 9c (oben) bzw. 9d (unten) der Einrichtung
9 eingreift und dort drehbar um die Achse 29a (oben) bzw. 29b (unten) gelagert ist.
[0014] Fig. 2 zeigt schematisch die Darstellung des Bewegungsablaufes des räumlichen Zweischlaggetriebes,
auf eine Horizontalebene projiziert. Die ausgezogenen Linien zeigen die Stellung des
Führungsgetriebes, wenn sich der Quertransport in der rechten Endlage befindet, der
Pressling 17 sich also um 90° gedreht vor der Umformstation befindet, während gestrichelt
die linke Endlage dargestellt ist, der Pressling sich also noch in der Lage befindet,
wie er vom Schermesser in die Ladestation gebracht wurde.
[0015] Der Lenker 24 ist also an seinem einen Ende auf einem ortsfesten Lager drehbar um
die vertikale Achse 28 aufgesteckt. Dadurch wird dem anderen Ende, das durch das Kugelgelenk
30 mit der Koppel 25 verbunden ist, ermöglicht, sich auf einem Kreisbogen 31, in der
Fig. 2 strichzweipunktiert, zu bewegen. Die Koppel 25 ist an ihrem greiferseitigen,
dem Kugelgelenk 30 gegenüberliegenden Ende mit einem Drehzapfen versehen, der in den
um die vertikale Achse 21 drehbaren Teil 9c bzw. 9d der Einrichtung 9 eingreift und
um die Achse 29a/29b drehbar ist.
[0016] Bewegt sich nun der durch die Welle 8 geradlinig geführte Zangenträger von der linken
Endlage (das Zweischlaggetriebe 23 befindet sich also in der gestrichelt dargestellten
Lage) in die rechte (in Fig. 2 ausgezogene) Endlage, so bewegt sich die Zangendrehachse
von 21' entlang der Linie 32 nach 21, und der Kugelgelenkpunkt folgt dem Kreisbogen
31 von 30' nach 30. Durch die gewählte Geometrie wird die Koppel 25, welche einerseits
auf dem Bogen 31 und andererseits auf der Geraden 32 geführt ist, um 90° gedreht,
zumindest solange sich das Getriebe (wie in Fig. 2 dargestellt) in der Projektionsebene
bewegt, dargestellt durch die Strecke 25a' bzw. 25a. Da nun der die Achse 29 bildende,
in der Koppel 25 befestigte Drehzapfen in die um die senkrechte Achse 21 drehbare
Einrichtung 9 eingreift, wird diese somit ebenfalls um 90° gedreht.
[0017] Fig. 6 zeigt die Übernahme des gedrehten Rohlings 33 durch den im 2. Stempel 34 des
Pressschlittens eingebauten Federstift 35 und die Matrize 36. Durch das Vorfahren
des Pressschlittens 34 wird der Rohling 33 durch den oder die Federstifte 35 aus den
Zangenbacken 37, 38 gedrückt, bis der Rohling auf der Gravur 39 der Matrize anliegt.
Die Form der Zangenbacken 37, 38 ist so ausgeführt, dass der Rohling auf der Matrizenseite
ausgestossen werden kann, jedoch so lange geführt ist, bis er an die Gravur 39 der
Matrize 36 angepresst wird, während er auf der anderen Seite an einer Schulter 40
anliegt. Nachdem nun der Rohling 33 mit dem Federstift 35 gehalten wird, schwenken
der obere und untere Zangenträgerkasten um die Welle 8 um ein bestimmtes Mass auf
(Pfeil B, Fig. 1), die Zangenbacken lassen also den Rohling los, d.h. die Zangen öffnen
und machen damit dem heranfahrenden Stempel 34 Platz. Wegen des Hochschwenkens der
Zangenträgerkasten beim Zurückfahren in die Ausgangsstellung ist es notwendig, das
Gelenk 30 als Kugelgelenk und die Koppel 25 an ihrem Ankoppelungspunkt mit der drehbaren
Einrichtung 9c/9d, an welcher sich die Zangenbacken 37 bzw. 38 befinden, um die Achse
29 drehbar auszuführen. Dadurch wird das Zurückdrehen der Einrichtung 9 in die Ausgangsstellung
auch bei geöffneten Zangen gewährleistet. Durch das beschriebene Aufschwenken, welches
das Zangenöffnen bewirkt, wird die drehbare Einrichtung 9 um einen kleinen, keinen
Einfluss ausübenden Winkel gedreht, welcher beim Zurückschwenken, d.h. dem Zangenschliessen,
wieder genau kompensiert wird.
[0018] Fig. 6 zeigt die Zangenbackenausführung für den grössten (strichpunktiert) und den
kleinsten Rohling. Die Flächen zwischen den Auflagen 41 (Fig. 4) sind schräg, um ein
Ansammeln von Schmutz zu vermeiden.
[0019] Fig. 4 zeigt einen zentralen Vertikalschnitt durch das Zangenpaar 9. Eine Lagerhalterung
43 ist mittels Schrauben 44 auf dem Zangenträgerkasten 7b aufgeschraubt. In der Lagerhalterung
43 befinden sich zwei Gleitlagerbüchsen 45, in denen das Drehteil (Übertragungsglied)
46 der Zangeneinheit gelagert ist. Die axiale Lage ergibt sich durch eine Schulter
47 und einen auf das untere Ende des Drehteils 46 aufgeschraubten Deckel 48. Oberhalb
der Lagerung des Drehteils 46 weist dieses eine Öffnung für eine Lagerbüchse 49 auf,
in die ein Zapfen 50 drehbar eingreift, welcher fest mit der Koppel 25 verbunden ist.
Die Koppel 25 könnte den Zapfen 50 von beiden Stirnseiten her gabelförmig umgreifen.
Um das Verschmutzungsrisiko auszuschliessen, greift die Koppel 25, wie sich u.a. aus
Fig. 1 ergibt, nur von einer Seite am Zapfen 50 an, an welchem sie durch bekannte
Mittel befestigt ist. Ebenfalls fest mit der Koppel 25 verbunden ist ein Gehäuse 51,
welches nach hinten einen Schlitz s (Fig. 5) aufweist, und welches als Halterung für
den Kugelgelenkzapfen 52 dient. Den Kugelgelenkzapfen 52 umschliesst eine Kugel 53.
Der Lenker ist mit einer Kugelkalotte 53a versehen, die die Kugel 53 umschliesst und
gegenüber dieser in bekannter Weise verdrehbar ist.
[0020] Am oberen Teil des Drehteils 46 sind zwei parallele Flächen 54 angefräst; als Gegenstück
dazu weist der Zangenbackenträger 55 einen Schlitz 56 auf, so dass der Zangenbackenträger
55 die beiden Flächen 54 übergreift. Dadurch ist die richtige Lage des Zangenbackenträgers
55 gegenüber dem Drehteil46 gewährleistet und die beiden Teile sind gegen eine Relativverdrehung
gesichert. Als Verbindung zwischen dem Drehteil 46 und dem Zangenbackenträger 55 dient
eine Klemmhülse 57, mittels welcher das Drehteil 46 und der Zangenbackenträger 55
fest, d.h. drehstarr verbunden werden. Zur genauen Höhenverstellung des Zangenbackenträgers
dient eine Stellschraube 58, die in eine mit der Klemmhülse 57 fest verbundene Öse
59 geschraubt ist, und die nach dem Lösen einer Sicherungsmutter 60 und einer Klemmschraube
61 gedreht werden kann und dadurch die Höhe des Anschlages 62, der am Zangenbakkenträger
55 angeformt ist, verstellt. Die Zangenbacke 63, die zum Halten des Rohlings 64 dient,
ist mit einer Schraube 65 auf dem Zangenbackenträger angeschraubt, und entsprechende
Führungsflächen gewährleisten die richtige Lage.
[0021] Die obere Zangenhälfte ist im Prinzip gleich aufgebaut wie die untere, weist aber
den Unterschied auf, dass sie in axialer, d.h. vertikaler Richtung federnd gelagert
ist. Deshalb ist der obere Zangenbackenträger 66 mit einer Hülse 67, die nur mit dem
Drehteil 68 mit Klemmverbund gekoppelt ist, längsverschiebbar in einer Büchse 69 gelagert.
Eine Feder 70, die in einer Zentralbohrung des Zangenbackenträgers geführt ist, drückt
diesen und damit die Zangenbacke 71 auf den Rohling 64. Der Federweg X wird mit einer
Schraube 72 nach Lösen einer Sicherungsmutter 73 durch Verdrehen eingestellt. Um zu
verhindern, dass beim Ausbau des Zangenbackenträgers 66 die Feder herausschnellt,
ist am oberen Ende des Zangenbackenträgers 66 ein Querstift 96 eingebaut. Die Befestigung
am oberen Zangenbackenträger ist gleich wie unten, ebenso der Drehantrieb.
[0022] Damit zwischen Matrizenhalter 2 und unterem Zangenkastenträger 7b für den Drehantrieb
23a/23b Platz vorhanden ist, muss der Matrizenhalter 2 im Bereich der 1. Matrize mit
einer Ausnehmung 74 (Fig. 1 und 4) versehen sein.
[0023] Fig. 5 zeigt anhand eines Vertikalschnittes das Festlager des unteren räumlichen
Zweischlag-Drehantriebes. Eine Konsole 75 ist unten am Matrizenhalter 2 festgeschraubt.
Mit dieser Konsole 75, die als Montagehilfe dient, ist eine Halteplatte 76 lösbar
verbunden. Mit dieser Halteplatte 76 ist ein Lagerzapfen 77 starr verbunden. Über
den Lagerzapfen 77 ist der mit einer Lagerbüchse 78 versehene Lenker 24 gelegt, und
mit an den Lagerzapfen 77 angeschraubtem Deckel 79 gesichert. Um das Eindringen von
Schmutz zu verhindern, ist die Lagerbüchse 78 oben mit einer Dichtung 80 versehen,
während die Lagerung unten mit einem Deckel 81 abgeschlossen ist. Diese Lagerung erlaubt
dem Lenker 24 die Drehung um die Achse 28 (Fig. 2). Am andern Ende des Lenkers 24
ist das Kugelgelenk ersichtlich, welches bereits unter Fig. 4 beschrieben wurde. Ersichtlich
ist hier, wie der Kugelgelenkzapfen 52 mit einem konischen Stift 82 am Gehäuse 51,
welches mit der Koppel 25 fest verbunden ist, festgemacht wird.
[0024] Das obere Festlager ist auf einen Haltebügel 26 (Fig. 1) montiert. Dieser wird durch
einen hydraulisch betätigten Zylinder 27, der zugleich zum Hochschwenken des oberen
Zangenträgerkastens 7a dient, auf den Matrizenhalterdeckel 3 gedrückt und somit ortsfest
gehalten.
[0025] Bei dieser Vorrichtung ist es eine Bedingung, dass, wenn der Rohling in die 1. Station
bis auf den Anschlag 18 (Fig. 1) eingestossen wurde, sich sein Mittelpunkt oder Schwerpunkt
in der Drehachse 21 des Zangenpaares 9 befindet. Dies bedeutet, dass wenn die Abschnittlänge
beim Abschervorgang geändert wird, sich auch die Eindringtiefe in die 1. Station ändern
muss, d.h. der Anschlag 18 muss verstellt werden. Wenn der Abschnitt um das Mass a
verkürzt wird, muss der Anschlag um das Mass a/2 nach vorne gestellt werden. Gemäss
vorliegendem Beispiel wird der Anschlag 18 mit der Abschnittlängenverstellung mechanisch
oder elektrisch gekoppelt, damit die Stellung des Anschlags 18 immer der Abschnittlänge
entspricht und der Schwerpunkt des Rohlings immer den gleichen Abstand von der Matrizenvorderseite
aufweist, wie die Drehachse 21 der Dreheinrichtung 9.
[0026] Fig. 3 zeigt den Bewegungsablauf des sich drehenden Rohlings. Wenn sich die Quertransportvorrichtung
in der Ausgangslage befindet, liegtder Rohling 83 am Anschlagbolzen 18 an, welcher
in einem, anstelle der normalen Umformmatrize in der dafür vorgesehenen Öffnung eingesetzten,
Füllstück 84 eingebaut ist. Bei Beginn der Quertransportbewegung wird auch sofort
mit dem Drehen des Rohlings begonnen. Das Füllstück 84 ist gegenüber der normalen
Matrizenvorderkante zurückversetzt, um für den langen Rohling Platz zu lassen. Aus
der Figur ist ersichtlich, dass der sich drehende Rohling 85 mit dem Matrizenhalter
2 kollidieren würde. Deshalb ist dort eine Ausnehmung 86 angeordnet. Auch die in die
2. Station eingelegte Matrize 87 weist noch eine kleine Anpassung 88 auf. Diese Anpassung
88 kann deshalb so gering gehalten werden, weil der Rohling, wegen der Wahl des räumlichen
Zweischlages als Drehantrieb und wegen der geometrischen Anordnung der Gelenke, vor
dem Durchlaufen des halben translatorischen Hubes bereits um wesentlich mehr als 45°,
bei vorliegendem Beispiel um etwa 60°, gedreht ist. Dadurch erfährt die Matrize 87
praktisch keine Einschränkung und ist somit eine vollwertige Umformmatrize.
[0027] Um bei Arbeiten am Werkzeugraum eine gute Zugänglichkeit zu erhalten, kann der obere
Zangenträgerkasten 7a um die Welle 8 hochgeschwenkt werden (Fig. 1). Dazu wird die
Welle 8 vom nicht gezeigten Antriebsmechanismus abgekuppelt und über die linke Ausgangsstellung
(1. Zange vor 1. Matrize) hinausgeschoben, bis das vorstehende Profilstück 90, welches
als Fortsetzung der Welle 92, auf welcher der Lagerhaltebügel 26 angebracht ist, und
welche in der gleichen Achse 93 gelagert ist wie Welle 8, in die passende Öffnung
91 hineinragt. Dann kann mit dem Zylinder 27 der obere Zangenträgerkasten 7a hochgeschwenkt
werden. Der Lagerhaltebügel 26 dreht sich mit, inklusive Drehantrieb 23. Somit kann
der obere Zangenträgerkasten 7a ohne Probleme hochgeschwenkt werden.
[0028] Für die Umrüstung auf normale Umformung, d.h. ohne Drehen des Rohlings, kann die
drehbare Einrichtung 9 durch ein ursprüngliches Zangenpaar (Ausführung 10, 11, Fig.
1) ersetzt werden. Der Drehantrieb 23 bleibt an den Zangeneinheiten, d.h. der obere
wird vom Lagerhaltebügel 26 durch Lösen der Schrauben 95 getrennt, während der untere
Drehantrieb durch Lösen der Schrauben 95 (Fig. 5) von der Führungseinrichtung getrennt
wird. Ein schnelles Umrüsten zur Umformung von herkömmlichen Teilen ist dadurch gewährleistet.
[0029] Bei vorstehend beschriebenem Ausführungsbeispiel wurde zwischen der Abscherstation
und der ersten Umformstation 11 eine Vorhaltestation I eingeschaltet, deren Hauptfunktion
darin besteht, den abgescherten Abschnitt so lange zu halten, bis er von den Zangen
19 und 20 sicher ergriffen wurde. Es wäre aber durchaus möglich, bereits in der Station
eine Umformung durchzuführen. Auch könnte die beschriebene Wendevorrichtung ganz allgemein
zwischen zwei beliebigen Nachbarstationen, z.B. zwischen den Umformstationen 111 und
IV, angebracht werden.
[0030] Das Ausführungsbeispiel zeigt eine mehrstufige Umformmaschine mit horizontaler Pressstempelbewegung.
Das beanspruchte Prinzip lässt sich aber gleichermassen auch auf vertikal arbeitenden
Maschinen anwenden.
[0031] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind beide Zangen 19 und 20
(Fig.1) mit einem Führungsgetriebe 23 gekoppelt. Es wäre aber auch möglich, nur eine
Zange zwangsläufig über ein solches Führungsgetriebe zu führen und die andere lose
drehbar anzuordnen.
1. Mehrstufige Umformmaschine zur spanlosen Umformung von Rohlingen, die beim Übergang
von einer Station zur Nachbarstation bezüglich einer quer zur Längenausdehnung der
Rohlinge und quer zur Pressrichtung verlaufenden Drehachse (21) um praktisch 90° gedreht
werden, wobei für den Transport der Rohlinge zwischen den beiden benachbarten Stationen
ein Zangenpaar vorgesehen ist, dessen beide Zangen (19,20) über Zangenträger (9) an
Führungsteilen (7a/7b) befestigt sind, welche ihrerseits starr mit einer hin-und hergehend
(A) und um ihre eigene Achse schwingend (B) angetriebenen Hauptwelle (8) gekoppelt
sind und mindestens einer der beiden Zangenträger (9a, 9b) drehstarr mit einem um
die Drehachse (21) drehbar gelagerten Übertragungsglied (9c, 9d, 46) verbunden ist,
an welchem das eine Ende eines Führungsgetriebes (23) angreift, dessen anderes Ende
sich an einer gegenüber dem hin und her beweglichen Zangenträger (9a, 9b) ortsfesten
Verankerung abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsgetriebe (23) einen
Lenker (24) sowie eine Koppel (25) aufweist, wobei die Koppel (25) mit dem Lenker
(24) über eine gelenkige Kupplung (30, 53) verbunden ist, welche eine beliebige, räumliche
Winkelbewegung der Koppel (25) zulässt und ferner die Koppel (25) am zugeordneten
Übertragungsglied (9c, 9d, 46) über ein Gelenk (50) angreift, das eine drehstarre
Mitnahme des Übertragungsgliedes (46) durch die Koppel (25) im Sinne einer Drehung
um die genannte Drehachse (21 ) gewährleistet, dagegen im Hinblick auf die Öffnungs-
und Schliessbewegung der Zangen eine gegenseitige Verschwenkung von Übertragungsglied
(9c, 9d, 46) und Koppel (25) in einer durch die Drehachse (21) gehenden Ebene gestattet,
derart, dass die genannte Kupplung (30, 53) unter dem Einfluss der Translationsbewegung
des Zangenträgers (9) auf einem Kreisbogen um die ortsfeste Schwenkachse (28) des
Lenkers (24) geführt ist und dabei das Übertragungsteil (9c, 9d, 46), und mit demselben
den Zangenträger (9a, 9b) und die Zange (19, 20), um 90° dreht.
2. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsgetriebe
(23) bezüglich der beiden benachbarten Stationen so angeordnet ist, dass die beabsichtigte
Drehung des Rohlings vorwiegend in der ersten Hälfte der Translationsbewegung erfolgt.
3. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
gelenkige, zwischen Koppel (25) und Lenker (24) angeordnete Kupplung (53) ein Kugelgelenk
ist.
4. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Koppel (25) an ihrem dem Übertragungsglied (9c, 9d, 46) zugewandten Ende gabelförmig
ausgebildet ist und damit einen das Übertragungsglied (46) durchdringenden Zapfen
(50) umfasst, während das andere Ende der Koppel (25) ein Gehäuse (51 ) bildet, dessen
Zapfen (52) der Lenker (24) über das Kugelgelenk (53) umgreift.
5. UmformmaschinenachAnspruch4,dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel (25) nur einseitig
mit dem Zapfen (50) verbunden ist.
6. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Zangenträger (9a, 9b, 55) formschlüssig so mit dem angrenzenden Übertragungsteil (46)
gekoppeltist, dass sich deren gegenseitiger Abstand mittels eines Regulierorgans (58)
verändern lässt, wobei jeweils ein Zangenträger (55) jedes Zangenpaares in seiner
jeweiligen Lage in Richtung seiner Greifbewegung gegenüber dem Übertragungsteil (46)
fixierbar ist, während der andere Zangenträger (66) in Richtung seiner Greifbewegung
federnd gelagert ist (70).
7. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit waagrechter Umformrichtung,
dadurch gekennzeichnet, dass das obere Führungsgetriebe (23a) an einem Bügel (26)
befestigt ist, der auf einer Welle (92) schwenkbar gelagert ist, die ihrerseits mit
der Hauptwelle (8) über eine lösbare Kupplung (90) gekoppelt werden kann, derart,
dass sich der gesamte Zangenträgerapparat (7a) einschliesslich des oberen Führungsgetriebes
(23a) durch ein am Bügel (26) angreifendes Antriebselement (27) um die Hauptwelle
(8) hochschwenken lässt.
8. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher die Drehung vor der
ersten Umformstation erfolgen soll, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Abscherstation
(15) und die erste Umformstation (11) eine Vorhaltestation (I) eingeschaltet ist,
in welcher der Rohling (17) zwischen einem Anschlagbolzen (18) und einem beweglichen
Haltestift (16) gehalten ist.
9. Umformmaschine nach Anspruch 8, wobei der Anschlag (18) längsverschieblich gelagert
und im Hinblick auf die Verarbeitung von Rohlingen unterschiedlicher Länge verstellbar
ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Längeneinstellung am Abschermechanismus
(15) mit der Verstellvorrichtung des Anschlags (18) gekoppelt ist, derart, dass der
Anschlag (18) sich beim Übergang auf einen Rohling unterschiedlicher Länge selbsttätig
an denselben anpasst.
1. A multistage forming machine for the forming of blanks without cuttings which are
turned through practically 90° on transition from one station to the next station
with respect to the axis of rotation (21), located transversely to the longitudinal
range of the blanks and transversely to the pressing direction, provision being made
for the carriage of the blanks between the two adjoining stations for a pair of grippers
whose two grippers (19, 20) are fixed via gripper carrier 9 to guide components (7a,
7b) which in turn are rigidly connected to a reciprocating (A) driven main shaft (8)
swivelling around its own axis (B) and at least one of the two gripper carriers (9a,
9b) is rigidly connected to a transfer element (9c, 9d, 46), rotatably mounted around
the axis of rotation (21 ), whereon there engages the one end of a guide mechanism
(23) whose other end bears on an anchorage fixed with respect to the reciprocating
gripper carrier (9a, 9b), characterised in that the guide mechanism (23) has a guide
(24) as well as a coupler (25), the coupler (25) being connected to the guide (24)
via a jointed coupling (30,53) which permits any desired angular motion of the coupler
(25) in space and does, moreover, engage the coupler (25) at the allocated transfer
element (9c, 9d, 46) via a joint (50) which ensures that the transfer element (46)
is rigidly carried along by coupler (25) in the direction of rotation around the said
axis of rotation (21 ) but does, on the other hand, with a view to the opening and
closing movement of the grippers, permit a reciprocal swivel of the transfer element
(9c, 9d, 46) and coupler (25) in a plane passing through the axis of rotation (21)
in such a way that the said coupling (30, 53) is, under the effect of the translational
motion of the gripper carrier (9), led over a circular arc around the fixed swivel
axis (28) of guide (24) and therewith turns the transfer element (9c, 9d, 46) and
with the latter, the gripper carrier (9a, 9b) and the gripper (19, 20) through 90°.
2. A forming machine according to claim 1, characterised in that the guide mechanism
(23) is disposed with reference to the two adjoining stations in such a way that the
intended rotation of the blank is preponderantly effected in the first half of the
translational motion.
3. A forming machine according to one of claims 1 and 2, characterised in that the
jointed coupling (53) disposed between coupler (25) and guide (24) is a ball and socket
joint.
4. A forming machine according to one of claims 1 to 3, characterised in that the
coupler (25) is at the end facing towards the transfer element (9c, 9d, 46) fork shaped
and does, therewith, encompass a pin (50) passing through the transfer element (46)
whilst the other end of coupler (25) forms a housing (51 ) whose pin (52) is enveloped
by guide (24) via the ball and socket joint (53).
5. A forming machine according to claim 4, characterised in that the coupler (25)
is only connected to pin (50) on one side.
6. A forming machine according to one of claims 1 to 5, characterised in that the
gripper carrier (9a, 9b, 55) is conjugately coupled with the adjoining transfer element
(46) in such a way that their respective distance may be altered by means of an adjusting
element (58), one gripper carrier (55) respectively of each gripper pair being capable
of being fixed in its respective position in the direction of its gripping movement
in relation to the transfer element (46) whilst the other gripper carrier (66) is
spring mounted (70) in the direction of its gripping movement.
7. A forming machine according to one of claims 1 to 6 with a horizontal forming direction,
characterised in that the upper guide mechanism (23a) is fixed on a bracket (26) which
is swivel mounted on a shaft (92) which may, in turn, be coupled with the main shaft
(8) via a detachable coupling (90) in such a way that the whole gripper carrier apparatus
(7a) including the upper guide mechanism (23a) may be tilted upwards around the main
shaft (8) by a drive element (27) engaging on bracket (26).
8. A forming machine according to one of claims 1 to 7, wherein the rotation is to
be effected ahead of the first forming station, characterised in that there is interposed
between the shearing station (15) and the first forming station (II), a holding station
(I) wherein the blank (17) is held between a stop pin (18) and a movable holding pin
(16).
9. A forming machine according to claim 8, wherein the stop (18) is mounted for displacement
in the longitudinal direction and is designed to be adjustable with a view to the
processing of blanks of various lengths, characterised in that the longitudinal setting
on the shearing mechanism (15) is coupled with the adjustment device of stop (18)
in such a way that stop (18) does automatically adjust, in a transition to a blank
of different length, to the latter.
1. Machine-outil à plusieurs étages pour travailler par formage, c'est-à-dire sans
enlèvement de copeaux, des ébauches qui, lors du passage d'un poste au poste voisin,
sont tournées pratiquement de 90° autour d'un axe de rotation (21 ) perpendiculaire
à la dimension longitudinale de l'ébauche et à la direction de compression, étant
entendu qu'une pince est prévue pour le transport de l'ébauche entre les deux postes
voisins, ses deux mâchoires (19,20) étant fixées par l'intermédiaire de porte-mâchoires
(9) à des éléments (7a, 7b) qui, pour leur part, sont couplés rigidement à un arbre
principal (8) pouvant aller et venir (A) et entraîné de manière à osciller autour
de son propre axe, au moins un des deux porte-mâchoires (9a, 9b) étant relié de manière
à ne pas pouvoir tourner à un élément de transmission (9c, 9d, 46) monté de façon
à pouvoir tourner autour de l'axe de rotation (21), cet élément étant attaqué par
la première extrémité d'un mécanisme de guidage (23) dont l'autre extrémité s'appuie
contre un ancrage fixe par rapport aux porte-mâchoires (9a, 9b) mobiles dans un sens
et dans l'autre, caractérisée en ce que le mécanisme de guidage (23) comporte un bras
oscillant (24) et une barre de couplage (25), la barre de couplage (25) étant reliée
au bras oscillant (24) par l'intermédiaire d'un accouplement articulé (30, 53) qui
permet un quelconque mouvement angulaire spatial de la barre de couplage (25) et,
en outre, la barre de couplage attaquant l'élément de transmission (9c, 9d, 46) associé
par l'intermédiaire d'une articulation (50) qui garantit un entraînement rigide en
rotation de l'élément de transmission (46) par la barre de couplage (25) dans le sens
d'une rotation autour de l'axe de rotation (21), mais qui, en ce qui concerne le mouvement
d'ouverture et de fermeture des mâchoires de la pince, permet par contre un pivotement
réciproque de l'élément de transmission (9c, 9d, 46) et de la barre de couplage (25)
dans un plan passant par l'axe de rotation (21) de telle façon que ledit accouplement
(30, 53) soit guidé sous l'influence du mouvement de translation du porte-mâchoire
(9) suivant un arc de cercle autour de l'axe de pivotement fixe (28) du bras oscillant
(24) et en ce que l'élément de transmission (9c, 9d, 46) ainsi que les porte-mâchoires
(9a, 9b) et les mâchoires (19, 20) tournent ainsi de 90°.
2. Machine-outil travaillant le métal par formage suivant la revendication 1, caractérisée
en ce que le mécanisme de guidage (23) est monté, pour ce qui concerne les deux postes
voisins, d'une manière telle que la rotation voulue de l'ébauche s'effectue principalement
dans la première moitié du mouvement de translation.
3. Machine-outil travaillant le métal par formage suivant l'une des revendications
1 ou 2, caractérisée en ce que l'accouplement articulé (53) entre la barre de couplage
(25) et le bras oscillant (24) est une articulation à rotule.
4. Machine-outil travaillant le métal par formage suivant l'une des revendications
1 à 3, caractérisée en ce que l'extrémité de la barre de couplage (25) tournée vers
l'élément de transmission (9c, 9d, 46) a la forme d'un étrier et comporte dès lors
un pivot (50) traversant l'élément de transmission (46), tandis que l'autre extrémité
de la barre de couplage (25) forme un boiôtier (51 ) dans lequel le bras oscillant
(24) enserre le pivot (52) par l'intermédiaire de l'articulation à rotule (53).
5. Machine-outil travaillant le métal par formage suivant la revendication 4, caractérisée
en ce que la barre de couplage (25) n'est reliée que d'un côté au pivot (50).
6. Machine-outil travaillant le métal par formage suivant l'une des revendications
1 à 5, caractérisée en ce que le porte-mâchoire (9a, 9b, 55) est couplé de par sa
forme à l'élément de transmission (46) adjacent d'une manière telle que leur écartement
peut être réglé au moyen d'un organe de réglage (58), un porte-mâchoire (55) de chaque
pince pouvant ainsi être fixé dans sa position propre dans le sens de son mouvement
de préhension par rapport à l'élément de transmission (46), tandis que l'autre porte-mâchoire
(66) est monté élastiquement (70) dans le sens de son mouvement de préhension.
7. Machine-outil travaillant le métal par formage suivant l'une des revendications
1 à 6, présentant une direction de formage horizontale, caractérisée en ce que le
mécanisme de guidage supérieur (23a) est fixé à un bras coudé (26) qui est monté oscillant
sur un arbre (92) qui, pour sa part, peut être couplé à l'arbre principal (8) par
l'intermédiaire d'un accouplement détachable (90), l'ensemble de l'appareillage de
support de pinces (7a) y compris le mécanisme de guidage supérieur (23a) pouvant être
relevé par pivotement autour de l'arbre principal (8), à l'intervention d'un élément
d'entraînement (27) attaquant le bras coudé (26).
8. Machine-outil travaillant le métal par formage suivant l'une des revendications
1 à 7, dans laquelle la rotation doit s'effectuer en amont du premier poste de formage,
caractérisée en ce qu'entre le poste de cisaillement (15) et le premier poste de formage
(2) est prévu un poste de maintien (1), dans lequel l'ébauche (17) est maintenue entre
un boulon de butée (18) et une broche de maintien mobile (16).
9. Machine-outil travaillant le métal par formage suivant la revendication 8, dans
laquelle la butée (18) est montée déplaçable dans le sens longitudinal et est conçue
pour pouvoir être réglée en vue du traitement d'ébauche de longueurs différentes,
caractérisée en ce que le réglage de longueur du mécanisme de cisaillement (15) est
couplé au dispositif de réglage de la butée (18) de telle sorte que la butée (18),
lors du passage à une ébauche de longueur différente, s'adapte automatiquement à cette
nouvelle longueur.