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Automatische Arbeitsmaschine zum Pressen, Stanzen od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Arbeitsmaschine zum Pressen, Stanzen od. dgl., bei der Werkzeugsätze und Werkstücke durch über Bearbeitungsabschnitte sich überdeckende, geschlossene Bahnen transportiert werden und über Arbeitstrommeln umlaufen, die an ihrem Umfang mit Antriebseinrichtungen für die Werkzeuge, z. B. mit Schiebern versehen sind.
Es sind bereits kontinuierliche automatische Arbeitsmaschinen bekannt (USA-Patentschriften
Nr. 2, 403, 286 und 2, 649, 832), die mit umlaufenden Arbeitstrommeln ausgerüstet sind. Am Umfang jeder der Arbeitstrommeln sind gleiche Werkzeugsätze mit den Antriebseinrichtungen untergebracht.
Jeder Werkzeugsatz mit seinen Antriebseinrichtungen stellt eine Arbeitsstellung der Maschine dar. Die
Arbeitstrommeln werden durch eine oder mehrere endlose Förderketten für den ununterbrochenen Transport der Werkstücke in Umlauf versetzt. Auf den Verkettungsabschnitten der Förderkette mit einer der Arbeitstrommeln werden die Werkstücke mit den entsprechenden Werkzeugsätzen zusammengeführt.
Die Bearbeitung der Werkstücke auf diesen Verkettungsabschnitten erfolgt durch die Betätigung der Antriebseinrichtungen jeder Arbeitstrommel. Während der ununterbrochenen Drehung der Arbeitstrommeln um ihre Achsen und der synchronen Bewegung der Förderketten wird die aufeinanderfolgende Bearbeitung aller Werkstücke durchgeführt.
Diese bekannten Maschinen haben jedoch eine Reihe von wesentlichen Nachteilen.
Vor allem gleicht in diesen Maschinen die Anzahl der Antriebseinrichtungen der Anzahl der Werkzeuge. Dementsprechend muss bei Erhöhung der Anzahl der Werkzeuge die Anzahl der Antriebseinrichtungen ebenfalls erhöht werden.
Ausserdem entspricht eine Gruppe der Antriebseinrichtungen jedem Werkzeugsatz in jeder Arbeitstrommel der bekannten Maschinen. Jedoch müssen die Werkzeuge eines Werkzeugsatzes (z. B. ein Stempel und ein Ausstosser) wie üblich nicht gleichzeitig, sondern können auch aufeinanderfolgend zum Einsatz kommen. Dementsprechend arbeiten die Antriebseinrichtungen solch einer Gruppe auch aufeinanderfolgend, d. h. in der Regel, dass nur eine der Antriebseinrichtungen einer solchen Gruppe in einem bestimmten Zeitpunkt benützt wird. So wird die ganze Gruppe der Antriebseinrichtungen in vollem Mass nicht ausgenützt.
Ausserdem muss jede Antriebseinrichtung eines Werkzeuges in den bekannten Maschinen die Ausführung nicht nur der Kraftphase eines technologischen Arbeitsganges (die unmittelbare Einwirkung eines Werkzeuges auf ein Werkstück), sondern auch aller Hilfsphasen dieses Arbeitsganges (die Zu- und Abführung des Werkzeuges od. dgl.) gewährleisten können. Die Durchführung der Kraftphase technologischer Arbeitsgänge fordert in der Regel grosse Kräfte und geringe Verschiebungen des Werkzeuges. Dagegen fordert die Durchführung der Hilfsphasen eines technologischen Arbeitsganges meistens keine grossen Kräfte, sondern ist mit grossen Verschiebungen des Werkzeuges verbunden.
Die Notwendigkeit, diesen widersprechenden Anforderungen gerecht zu werden, führt zu wesentlichen Verkomplizierungen der Antriebseinrichtungen, d. h. die Antriebseinrichtungen muss man mit solchen Eigenschaften versehen, die bei der Durchführung jeder beliebigen Phase des technologischen
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Arbeitsganges in vollem Mass nicht ausgenützt werden können.
Ausserdem wird in den bekannten Maschinen der Abstand zwischen benachbarten
Arbeitsstellungen meist von der Breite der Antriebseinrichtungen bestimmt, da diese breiter sind, als die
Werkzeuge selbst. Das führt dazu, dass der Abstand zwischen benachbarten Werkzeugen in diesen
Maschinen meist grösser ist als notwendig wäre, wodurch die Maschinen wesentlich grösser gebaut werden müssen.
Ausserdem ist die Zuführung der Werkstücke zu den Werkzeugen in den bekannten Maschinen mit grossen Schwierigkeiten verbunden. Das ist dadurch hervorgerufen, dass die Werkstücke in der Regel zwischen den Werkzeugen, z. B. zwischen einem Stempel und einer Matrize, zugeführt werden müssen.
Dafür ist eine Zone zwischen den erwähnten Werkzeugen vorzusehen, deren Höhe grösser als die
Werkstückhöhe sein muss. Neben dem Umstand, dass diese Zone für die Einführung der Werkstücke schwer zugänglich ist, vergrössert sie auch den Hilfshub des Werkzeuges, wodurch die Länge des
Werkzeuges selbst um die Höhe dieser Zone vergrössert wird. Schliesslich ist in den bekannten
Maschinen die automatische Auswechselmöglichkeit der ausgefallenen Werkzeuge durch Ersatzwerkzeuge umständlich, da Schwierigkeiten in der Anordnung und Einrichtung der Ersatzwerkzeuge in den
Arbeitstrommeln beim Auswechseln auftreten.
Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten Nachteile.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist der Erfindung die Aufgabe zugrundegelegt, die bekannten
Maschinen so zu vervollkommnen, dass jede Antriebseinrichtung ein und dasselbe Werkzeug nicht ständig bedient, sondern mit einigen Werkzeugen einer Art zusammenwirken kann.
Diese Aufgabe ist prinzipiell durch die Beseitigung der ständigen Verbindung zwischen den
Werkzeugen und den Antriebseinrichtungen der Werkzeuge und durch den Transport der Werkzeuge und der Antriebseinrichtungen nicht auf einer gemeinsamen, sondern auf unterschiedlichen Bahnen gelöst, die nur auf bestimmten Bearbeitungsabschnitten zusammenfallen.
Erfindungsgemäss ist diese Aufgabe dadurch gelöst, dass, wie an sich bekannt, den Arbeitstrommeln Förderketten zugeordnet sind und mindestens eine Förderkette zur Aufnahme von Werkzeugen eingerichtet ist.
Demgemäss wirkt jede in einer Arbeitstrommel angeordnete Antriebseinrichtung bei einer Umdrehung der Arbeitstrommel mit einem der gleichen Werkzeuge zusammen, die in der endlosen Förderkette angeordnet sind, von der die Arbeitstrommel umlaufen ist. Dabei wirkt diese Antriebseinrichtung mit diesem Werkzeug auf dem Umlaufbogen dieser Arbeitstrommel zusammen.
Jedoch wird die erwähnte Antriebseinrichtung während der weiteren, einem Kreislauf der vorgenannten Förderkette entsprechenden Umdrehungen dieser Arbeitstrommel auf einige Werkzeuge der gleichen Art einwirken, die in dieser Förderkette untergebracht sind.
Dadurch erfordert die Erhöhung der Anzahl der Werkzeuge in einer erfindungsgemässen Maschine keine ebensolche Erhöhung der Anzahl ihrer Antriebseinrichtungen, wie in den bekannten Maschinen, sondern eine bedeutend geringere.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Antriebseinrichtungen, z. B. Schieber oder Druckzylinder, der einen Werkzeugsatz bildenden Werkzeuge in mindestens zwei Arbeitstrommeln untergebracht, wobei jeder Arbeitstrommel Antriebseinrichtungen jeweils einer Ausführung zugeordnet sind. Wenn z. B. der Werkzeugsatz Matrize, Stempel und Ausstosser enthält, so ist erwünscht, in der einen Arbeitstrommel nur die Antriebseinrichtungen der Stempel anzuordnen und in der andern nur die Antriebseinrichtungen der Ausstosser.
Es liegt auf der Hand, dass in diesem Fall-im Unterschied zu den bekannten Maschinen-die Antriebseinrichtungen der Stempel sowie der Ausstosser gleichzeitig arbeiten können.
Somit werden alle Antriebseinrichtungen der Werkzeuge in einer solchen Maschine auf den Bearbeitungsabschnitten gleichzeitig benützt und infolgedessen bedeutend intensiver ausgenützt als in den bekannten Maschinen, obwohl jedes Werkstück-wie in den bekannten Maschinen-mit den zu einem Werkzeugsatz gehörigen Werkzeugen aufeinanderfolgend bearbeitet wird. Das lässt die Anzahl dieser Antriebseinrichtungen im Vergleich mit den bekannten Maschinen vermindern.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Antriebseinrichtungen für jeweils eine Art
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einer bestimmten Phase des technologischen Arbeitsganges, z. B. des Hilfs- oder Krafthubes, vorgesehen ist, wobei diesen Antriebseinrichtungen mindestens zwei Arbeitstrommeln zugeordnet sind und jede Arbeitstrommel nur Antriebseinrichtungen jeweils einer Ausführung aufweist.
Dementsprechend wirkt in einer solchen Maschine jedes Werkzeug nicht mit einer und derselben
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Antriebseinrichtung, die die Durchführung aller Phasen des technologischen Arbeitsganges wie in den bekannten Maschinen veranlasst, sondern mit mehreren Antriebseinrichtungen zusammen, deren jede eine bestimmte Phase des technologischen Arbeitsganges erledigt. Es ist selbstverständlich, dass jede dieser Antriebseinrichtungen in der genauen übereinstimmung mit jener Phase des technologischen
Arbeitsganges ausgeführt wird, für dessen Durchführung diese Antriebseinrichtung bestimmt ist.
Infolgedessen sind diese Antriebseinrichtungen in ihrer Konstruktion einfacher als bei den bekannten
Maschinen. Eine Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die einen Werkzeugsatz bildenden
Werkzeuge in mindestens zwei endlosen Förderketten untergebracht sind, wobei in jeder Förderkette nur eine Art von Werkzeugen angeordnet ist.
Dementsprechend stellen die Werkzeugsätze in dieser erfindungsgemässen Maschine keine permanenten Einheiten dar, wie in den bekannten Maschinen ; die Werkzeuge werden vielmehr nur auf den Bearbeitungsabschnitten, wo die Bahnen der endlosen Förderketten, die die unterschiedlichen
Werkzeuge tragen, zusammenfallen, zu Werkzeugsätzen vereinigt. Auf den andern Abschnitten sind die zu den Werkzeugsätzen gehörigen verschiedenen Werkzeuge getrennt und voneinander genügend entfernt. Demnach können die Werkstücke den Werkzeugen in einfacher Weise zugeführt werden, da letztere von genügend freiem Raum umgeben sind. Ausserdem besteht die Möglichkeit, die Werkstücke in vielen Fällen auf oder in die Werkzeuge, z. B. auf die Stempel oder in die Matrizen, unmittelbar zu liefern.
Das vermindert den Hilfshub der Werkzeuge im Vergleich mit den bekannten Maschinen auf jene Grösse, die der Länge des Werkstückes gleicht ; die Länge der Werkzeuge kann entsprechend vermindert werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine von der mit Werkzeugen versehenen Förderkette umlaufen und an ihrem Umfang mit Schiebern ausgestattete Hilfstrommel vorgesehen ist, jeder Schieber zur Eingabe bzw. Entnahme der Werkzeuge in bzw. aus der Förderkette einzeln im wesentlichen in Richtung der Drehachse der Hilfstrommel bewegbar ist, und dass die Hilfstrommel eine der Anzahl der Schieber entsprechende Anzahl radial angeordneter, den Schiebern gegenüberliegender Kassetten zur Werkzeugaufnahme aufweist und in jeder
Kassette ein von dem ihr zugeordneten Schieber betriebenes Greiferwerk zur überführung von
Werkzeugen längs der Kassette vorgesehen ist.
Bei einer solchen Ausführungsform sind einige Varianten in Abhängigkeit von der Anzahl der Hilfstrommeln und der konkreten Anordnung der Kassetten in bezug auf die Schieber möglich.
Bei einer dieser Varianten kann die Maschine z. B. nur eine Hilfstrommel aufweisen, in der jede
Kassette zu beiden Seiten des ihr zugeordneten Schiebers in radialer Richtung erstreckt ist und hiedurch zwei Abteile gebildet sind, wobei die Abteile der einen Seite für die Aufnahme von beschädigten Werkzeugen und die Abteile der andern Seite für die Speicherung von Ersatzwerkzeugen vorgesehen sind.
Bei einer weiteren Variante können zwei Kassetten aufweisende Hilfstrommeln vorgesehen und die Kassetten in Radialrichtung jeweils an einer Seite der Schieber angeordnet sein. Dabei ist die erste Hilfstrommel für die Entnahme der ausgefallenen Werkzeuge aus der erwähnten Förderkette, die zweite Hilfstrommel hingegen für die Zuführung der Ersatzwerkzeuge in diese Förderkette bestimmt. Dadurch kann in diesen erfindungsgemässen Maschinen ein beschädigtes Werkzeug aus seiner Förderkette entnommen und auf Kommando einer Kontrolleinrichtung oder eines Arbeitens durch ein Ersatzwerkzeug ersetzt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen hervor. Es zeigt Fig. 1 das Schema einer automatischen Arbeitsmaschine gemäss der Erfindung, Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht einer Arbeitstrommel mit Antriebseinrichtungen, Fig. 3 im Längsschnitt einen Werkzeugsatz, untergebracht in der Förderkette der automatischen Arbeitsmaschine, Fig. 4 das Schema einer automatischen Arbeitsmaschine mit der Unterbringung von aufeinanderfolgend wirkenden Antriebseinrichtungen in einzelnen Arbeitstrommeln, Fig. 5 einen Teil der Maschine gemäss Fig. 4 im Längsschnitt, Fig. 6 ein weiteres Schema einer automatischen Arbeitsmaschine mit getrennter Anordnung der Antriebseinrichtungen für die verschiedenen Bewegungsarten in einzelnen Arbeitstrommeln, Fig.
7 zwei Arbeitstrommeln der Maschine gemäss Fig. 6 im Längsschnitt, Fig. 8 ein Schema einer automatischen Arbeitsmaschine, bei der die Werkzeugsätze bildenden Werkzeuge in mehreren Förderketten untergebracht sind, Fig. 9 die automatische Arbeitsmaschine gemäss Fig. 8 im Längsschnitt, Fig. 10 ein Schema einer automatischen Arbeitsmaschine mit Unterbringung der Antriebseinrichtungen, die ein und dieselbe Funktion erfüllen, in einigen Arbeitstrommeln, Fig. 11 das Schema einer Hilfstrommel mit den Mechanismen zum Entnehmen und Einsetzen der Werkzeuge aus bzw. in die Förderkette, Fig. 12 eine Hilfstrommel, Fig. 13
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das Schema einer Einrichtung zur Aufnahme von während der Bearbeitung auftretenden erhöhten Belastungen der Arbeitstrommeln und Fig. 14 diese Einrichtung im Längsschnitt.
Die automatische Arbeitsmaschine (Fig. 1 und 2) enthält eine Arbeitstrommel--l--mit oberen
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und unteren--2a--Antriebseinrichtungen, z. B.Werkstücken --5--, eine Trommel --10-- zur Herausgabe von fertigen Erzeugnissen und ein Spannelement--12-. Wenn die Förderkette --4-- die Trommel --9-- umläuft, nimmt sie die Werkstücke-5--auf, welche sie den Werkzeugen zuführt.
Bei der weiteren Bewegung der Förderkette--4-umläuft sie die Arbeitstrommel in
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Auf diese Weise wird dank der Unterbringung der Werkzeuge in der Förderkette, der Antriebseinrichtungen aber in der Arbeitstrommel die Unabhängigkeit der Anzahl der Werkzeuge von der Zahl der Antriebseinrichtungen erreicht. Infolgedessen ist es möglich, auch im Falle eines technologischen Zyklus von grosser Dauer oder bei der Herstellung von Erzeugnissen einiger Typen und Abmessungen die Zahl der Antriebseinrichtungen in der Arbeitstrommel --1--, niedrig zu halten.
Wenn der technologische Zyklus aufeinanderfolgende Bewegungen des Stempels --8-- und des
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(Fig. 4 undWährend der Bearbeitung umläuft die Förderkette --4-- mit dem Werkzeugsatz der Reihe nach zuerst die Arbeitstrommel-13--, deren Druckzylinder --3-- nur den Stempeln --8-- eine Bewegung erteilen, hierauf die Arbeitstrommel--14-- ; deren Schieber--2--nur eine Verschiebung der Ausstosser --6-- bewerkstelligen. Im weiteren umläuft die Förderkette --4-- die Trommel--10--.
Hiebei wird die Gesamtzahl der Antriebseinrichtungen-13 und 14-geringer als bei der Unterbringung derselben nur in einer Arbeitstrommel sein.
Für den Fall der aufeinanderfolgenden Ausführung verschiedener Bewegungsarten durch ein und dasselbe Werkzeug besitzt die Maschine eine Arbeitstrommel--15-- (Fig. 6 und 7), die nur für den Hilfshub der Werkzeuge sorgende Antriebseinrichtungen, als Schieber --16-- ausgeführt, enthält,
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--17-- mitStempel --8-- bewerkstelligen. Beim Umlaufen der Förderkette --4-- um die Arbeitstrommel --17-- erteilen die Druckzylinder --18-- dem Werkzeug den Krafthub.
Diese funktionelle Trennung der Antriebseinrichtungen gestattet es, ihre Abmessungen zu verringern.
Eine weitere Ausführungsvariante der automatischen Arbeitsmaschine ist die Maschine, in der die Werkzeuge, welche zur Ausführung verschiedener Phasen des Arbeitsvorgangs bestimmt sind, in einigen endlosen Förderketten montiert sind.
Diese Maschine enthält eine Trommel--19-- (Fig. 8, 9) für die Aufnahme von Werkstücken --5--, eine Trommel --20-- für die Zusammensetzung der Werkzeuge--6, 7, 8-- zu Werkzeugsätzen, eine Arbeitstrommel --21-- für den Krafthub mittels Druckzylinder--18-- (Fig. 7), eine Trommel --22-- für die Demontage der Werkzeugsätze, eine Trommel --23-- für das
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Matrizen--7--,Förderkette --4'-- angeordnet sind. Bei weiterer Bewegung längs dem Pfeil läuft die Förderkette --4'-- um die Trommel --20-- für die Zusammensetzung der Werkzeuge, die gleichzeitig von der
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Stempeln--8--und--22--, deren Antriebseinrichtungen, als Schieber --16-- ausgeführt, die Stempel --8-- in ihre Ausgangslage zurückbringen.
Bei weiterer Bewegung kehrt die Förderkette-4"-, indem sie um das Spannkettenrad - 12"-läuft, zu der Trommel-20-für die Zusammensetzung der Werkzeuge zurück, während
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Nach dem Umlaufen der Trommel --23-- kehrt die Förderkette --4'-- über die
Spannkettenräde --12"" und 12'-- zur Trommel --19-- für die Aufnahme von Werkstücken - -5--, die Förderkette --4"'-- aber entsprechenderweise über die Spannkettenräder--12'"und 12"-- zur Trommel --20-- für die Zusammensetzung der Werkzeuge zurück.
Die Werkstücke - ihrerseits werden, nachdem sie auf die Förderkette --4""-- gelangt sind, als fertige
Erzeugnisse herausgegeben oder auf die nächste Maschine zur weiteren Bearbeitung übertragen.
Diese getrennte Unterbringung der Werkzeuge in verschiedenen Förderketten ermöglicht die
Beladung der Maschine mit Werkstücken während der Arbeit, was die linearen Abmessungen der
Werkzeuge (beispielsweise der Stempel mindestens um die Länge des Werkstückes), der
Antriebseinrichtungen und der andern Arbeitstrommelteile verringern lässt sowie ferner die Verwendung von Einrichtungen zum Auswechseln der Werkzeuge während der Arbeit der Maschine möglich macht.
Bei einer weiteren Ausführungsvariante der automatischen Arbeitsmaschine sind mindestens zwei gleiche Arbeitstrommeln mit den gleichen Antriebseinrichtungen für gleichartige Werkzeuge vorgesehen, wobei der Abstand-t-zwischen benachbarten Werkzeugen in der die Arbeitstrommeln umlaufenden endlosen Förderkette (4") geringer als der Abstand-T-zwischen benachbarten Antriebseinrichtungen dieser Werkzeuge in den Arbeitstrommeln ist und das Verhältnis T/t der Anzahl dieser Arbeitstrommeln entspricht.
Eine solche Maschine (Fig. 10) besitzt eine der vorher beschriebenen ähnliche Konstruktion und Arbeitsweise. Jedoch sind in dieser Maschine drei konstruktiv gleiche Arbeitstrommeln-21', 21"und 21"'--vorhanden. Die Abstände--t--zwischen benachbarten Werkzeugen in jeder Förderkette --4', 4"--usw. betragen dementsprechend nur ein Drittel der Abstände --T-- zwischen benachbarten Antriebseinrichtungen in den Arbeitstrommeln --21',21" und 21"'--, wobei die Antriebseinrichtungen jeder nachfolgenden Arbeitstrommel in Bewegungsrichtung der Förderkette um die Grösse eines Abstandes--t--versetzt sind.
Beim gemeinsamen Umlaufen der Förderketten-4', 4"und 4''--um die Arbeitstrommeln --21',21",21'''-- wirken die Antriebseinrichtungen der Arbeitstrommel --21'-- nur mit dem jeweils ersten von drei aufeinanderfolgenden Werkzeugsätzen zusammen, die in den Förderketten
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Durch die zuletzt genannte Konstruktion wird die Abhängigkeit des Abstandes zwischen benachbarten Werkzeugen von dem Abstand zwischen den benachbarten Antriebseinrichtungen beseitigt, was die Maschine kompakter und leistungsfähiger macht.
Jede der bisher beschriebenen automatischen Arbeitsmaschinen kann mit einer Vorrichtung zum Abnehmen und Einsetzen von Werkzeugen während der Arbeit der Maschine versehen sein.
Diese Vorrichtung (Fig.11) stellt eine Hilfstrommel-26-mit Kassetten-27-dar. Jede der Kassetten--27- (Fig. 12) ist zur Aufnahme von beschädigten und zur Speicherung von
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Hebel--29--26-- enthält ferner einen Nocken--33--, eine Leiste--34--und eine Feder--35--.
Solange kein Werkzeug ausgewechselt wird, nimmt der Schieber --31-- seine unterhalb des
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Nockens --33-- liegende, untere Endlage ein. Hiebei tritt der Kopf des Ausstossers-6-zu Beginn des Umlaufbogens der Förderkette --4-- an der Hilfstrommel frei in den Greifer--32ein und am Ende des Umlaufbogens ebenso wieder heraus. Beim Eintreffen eines Signals von einer Kontrolleinrichtung bewirkt die Leiste--34--eine Verschiebung des Schiebers --31--längs seiner eigenen Achse nach oben. Dabei holt der Greifer --32-- das auszuwechselnde Werkzeug (Ausstosser - 6--) aus der Förderkette heraus und hört, nachdem er einen Anschlag--36--erreicht hat, sich zu bewegen auf.
Unterdessen setzt der Schieber --31-- seine Verschiebung nach oben fort, wobei er mit dem Hebel --30-- zusammenwirkt, der mit dem Hebel --29-- gelenkig verbunden ist.
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zweiten Abteil der Kassette --27-- ein Ersatzwerkzeug unter den Schieber --31-- geschoben. Bei der darauffolgenden Abwärtsbewegung des Schiebers --31-- bewirkt dessen Greifer --32-- das Einsetzen des Ersatzausstossers, in die Förderkette --4--.
Falls die Zeit zum Abnehmen und Einsetzen eines Werkzeuges durch nur eine Hilfstrommel nicht ausreicht, ist eine Variante mit zwei Hilfstrommeln möglich, wobei die Kassetten zweckmässigerweise in Radialrichtung jeweils an einer Seite der Schieber angeordnet sind. Jede dieser Hilfstrommeln dient dann nur einem Zweck, entweder der Abnahme oder dem Einsetzen der Werkzeuge.
Die Arbeitsweise dieser Hilfstrommeln ist der oben beschriebenen analog, mit dem Unterschied, dass auch die Kassetten der Hilfstrommeln nur einem einzigen Zweck dienen, d. h. entweder der Aufnahme oder der Speicherung der Werkzeuge.
In der erfindungsgemässen Maschine kann für den Fall, dass die Arbeitstrommeln während der Bearbeitung der Werkstücke beträchtlichen Belastungen im Arbeitssektor ausgesetzt sind, eine Einrichtung zur Aufnahme dieser erhöhten Belastungen vorgesehen werden.
Diese Einrichtung (Fig. 13 und 14) enthält eine Förderkette-37--mit in ihr angeordneten Streben--38--.
Während der Arbeit der Maschine umläuft die die Streben--38--tragende Förderkette --37-- die Arbeitstrommel--17--, in deren Arbeitssektor hohe Belastungen auftreten. Hiebei
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Belastungen aufnehmen.
Die Ausstattung der Arbeitstrommel mit dieser Einrichtung erhöht beträchtlich ihre Steifheit und ermöglicht die Durchführung von Arbeitsgängen, die grosse Kräfte erfordern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Automatische Arbeitsmaschine zum Pressen, Stanzen od. dgl., bei der Werkzeugsätze und Werkstücke durch über Bearbeitungsabschnitte sich überdeckende, geschlossene Bahnen transportiert werden und über Arbeitstrommeln umlaufen, die an ihrem Umfang mit Antriebseinrichtungen für die
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bekannt, den Arbeitstrommeln Förderketten zugeordnet sind und mindestens eine Förderkette zur Aufnahme von Werkzeugen eingerichtet ist.
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Automatic machine for pressing, punching or the like.
The invention relates to an automatic machine for pressing, punching or the like. In the tool sets and workpieces are transported through overlapping, closed paths over processing sections and circulate over working drums, which on their periphery with drive devices for the tools, z. B. are provided with slides.
Continuous automatic work machines are already known (USA patents
No. 2, 403, 286 and 2, 649, 832), which are equipped with rotating working drums. The same tool sets with the drive devices are housed on the circumference of each of the working drums.
Each tool set with its drive devices represents a working position of the machine
Work drums are set in circulation by one or more endless conveyor chains for the uninterrupted transport of the workpieces. The workpieces with the corresponding tool sets are brought together on the chaining sections of the conveyor chain with one of the work drums.
The workpieces on these interlinking sections are machined by actuating the drive devices of each working drum. During the uninterrupted rotation of the working drums around their axes and the synchronous movement of the conveyor chains, the successive machining of all workpieces is carried out.
However, these known machines have a number of significant disadvantages.
Above all, the number of drive devices in these machines equals the number of tools. Accordingly, when the number of tools is increased, the number of drive devices must also be increased.
In addition, one group of the drive devices corresponds to each tool set in each working drum of the known machines. However, the tools of a tool set (e.g. a punch and an ejector) do not have to be used simultaneously, as usual, but can also be used consecutively. Correspondingly, the drive devices of such a group also work sequentially, i. H. As a rule, only one of the drive units of such a group is used at a certain point in time. So the whole group of drive devices is not used to the full.
In addition, every drive device of a tool in the known machines must ensure the execution not only of the force phase of a technological operation (the direct action of a tool on a workpiece), but also of all auxiliary phases of this operation (the supply and removal of the tool or the like) can. Carrying out the force phase of technological operations usually requires large forces and small movements of the tool. On the other hand, the implementation of the auxiliary phases of a technological operation usually does not require great forces, but is associated with large displacements of the tool.
The need to meet these contradicting requirements leads to significant complications of the drive devices, i.e. H. The drive equipment must be provided with such properties that it is necessary to carry out any phase of the technological
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Work process can not be fully utilized.
In addition, in the known machines, the distance between neighboring
Working positions mostly determined by the width of the drive devices, as these are wider than the
Tools themselves. That leads to the gap between adjacent tools in these
Machines is usually larger than necessary, which means that the machines have to be built much larger.
In addition, the feeding of the workpieces to the tools in the known machines is associated with great difficulties. This is caused by the fact that the workpieces are usually between the tools, e.g. B. between a punch and a die, must be supplied.
For this purpose, a zone is to be provided between the tools mentioned, the height of which is greater than the
Workpiece height must be. In addition to the fact that this zone is difficult to access for the introduction of the workpieces, it also increases the auxiliary stroke of the tool, which increases the length of the
Tool itself is enlarged by the height of this zone. Finally, in the well-known
Machines the possibility of automatic replacement of the failed tools with replacement tools is cumbersome because of difficulties in arranging and setting up the replacement tools in the
Work drums occur when replacing.
The aim of the invention is to eliminate the drawbacks mentioned.
In order to achieve this goal, the invention is based on the object of the known
To perfect machines in such a way that each drive device does not operate one and the same tool all the time, but can interact with some tools of one type.
This task is principally due to the elimination of the permanent connection between the
Tools and the drive devices of the tools and through the transport of the tools and the drive devices not solved on a common, but on different paths that coincide only on certain processing sections.
According to the invention, this object is achieved in that, as is known per se, conveyor chains are assigned to the work drums and at least one conveyor chain is set up to accommodate tools.
Accordingly, each drive device arranged in a working drum interacts with one of the same tools that are arranged in the endless conveyor chain by which the working drum is rotated during one rotation of the working drum. This drive device cooperates with this tool on the circular arc of this working drum.
However, during the further revolutions of this working drum corresponding to a circuit of the aforementioned conveyor chain, the aforementioned drive device will act on some tools of the same type which are accommodated in this conveyor chain.
As a result, the increase in the number of tools in a machine according to the invention does not require the same increase in the number of their drive devices as in the known machines, but a significantly smaller one.
According to a further feature of the invention, the drive devices, for. B. slide or pressure cylinder, the tools forming a tool set housed in at least two working drums, each working drum drive devices are assigned to one version. If z. If, for example, the tool set contains die, punch and ejector, it is desirable to arrange only the drive devices of the punch in one working drum and only the drive devices of the ejector in the other.
It is obvious that in this case - in contrast to the known machines - the drive devices of the punch and the ejector can work simultaneously.
Thus, all drive devices of the tools in such a machine are used simultaneously on the machining sections and consequently are used significantly more intensively than in the known machines, although each workpiece - as in the known machines - is processed in succession with the tools belonging to a tool set. This allows the number of these drive devices to be reduced in comparison with the known machines.
According to a further feature of the invention, the drive devices are each for one type
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a certain phase of the technological process, e.g. B. the auxiliary or power stroke, is provided, with these drive devices at least two working drums are assigned and each working drum has only drive devices of one version.
Accordingly, in such a machine, each tool does not work with one and the same
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Drive device that causes all phases of the technological operation to be carried out as in the known machines, but together with several drive devices, each of which takes care of a specific phase of the technological operation. It goes without saying that each of these propulsion devices should be in exact correspondence with that phase of the technological
Operation is carried out, for the implementation of which this drive device is intended.
As a result, these drive devices are simpler in construction than the known ones
Machinery. One embodiment of the invention is that the forming a tool set
Tools are housed in at least two endless conveyor chains, with only one type of tool being arranged in each conveyor chain.
Accordingly, the tool sets in this machine according to the invention do not constitute permanent units, as in the known machines; Rather, the tools are only used on the machining sections where the tracks of the endless conveyor chains that carry the different
Carrying tools, collapsing, combined into tool sets. In the other sections, the various tools belonging to the tool sets are separated and sufficiently spaced from one another. Accordingly, the workpieces can be fed to the tools in a simple manner, since the latter are surrounded by sufficient free space. There is also the option of placing the workpieces in many cases on or in the tools, e.g. B. on the punch or in the dies, to be delivered immediately.
This reduces the auxiliary stroke of the tools in comparison with the known machines to the size that equals the length of the workpiece; the length of the tools can be reduced accordingly.
Another embodiment of the invention is characterized in that at least one of the conveyor chain provided with tools revolves and an auxiliary drum equipped with sliders is provided on its circumference, each slider for inputting or removing the tools in or from the conveyor chain individually essentially in Can be moved in the direction of the axis of rotation of the auxiliary drum, and that the auxiliary drum has a number of radially arranged cassettes for receiving tools that correspond to the number of slides and are located opposite the slides, and in each
Cassette a gripper mechanism operated by the slide assigned to it for the transfer of
Tools is provided along the cassette.
In such an embodiment, some variants are possible depending on the number of auxiliary drums and the specific arrangement of the cassettes in relation to the slide.
In one of these variants, the machine can e.g. B. have only one auxiliary drum in which each
Cassette extends on both sides of the slide assigned to it in the radial direction and is thus formed by two compartments, the compartments on one side being provided for receiving damaged tools and the compartments on the other side for storing replacement tools.
In a further variant, auxiliary drums having two cassettes can be provided and the cassettes can each be arranged in the radial direction on one side of the slide. The first auxiliary drum is intended for removing the failed tools from the aforementioned conveyor chain, whereas the second auxiliary drum is intended for feeding the replacement tools into this conveyor chain. In this way, in these machines according to the invention, a damaged tool can be removed from its conveyor chain and replaced by a replacement tool on command of a control device or a work.
Further features and advantages of the invention emerge from the following description of the exemplary embodiments shown in the drawings. 1 shows the diagram of an automatic working machine according to the invention, FIG. 2 shows a sectional side view of a working drum with drive devices, FIG. 3 shows a longitudinal section of a tool set accommodated in the conveyor chain of the automatic working machine, FIG. 4 shows the diagram of an automatic working machine the accommodation of successively acting drive devices in individual work drums, Fig. 5 shows a part of the machine according to Fig. 4 in longitudinal section, Fig. 6 shows a further diagram of an automatic work machine with separate arrangement of the drive devices for the different types of movement in individual work drums, Fig.
7 shows two working drums of the machine according to FIG. 6 in longitudinal section, FIG. 8 shows a diagram of an automatic working machine in which the tools forming the tool sets are accommodated in several conveyor chains, FIG. 9 shows the automatic working machine according to FIG. 8 in longitudinal section, FIG Scheme of an automatic working machine with accommodation of the drive devices that fulfill one and the same function in some working drums, FIG. 11 the diagram of an auxiliary drum with the mechanisms for removing and inserting the tools from or into the conveyor chain, FIG. 12 an auxiliary drum, FIG 13
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the diagram of a device for absorbing increased loads on the working drums occurring during machining and FIG. 14 this device in longitudinal section.
The automatic working machine (Fig. 1 and 2) contains a working drum - l - with upper
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and lower - 2a - drive devices, e.g. B. Workpieces --5--, a drum --10-- for the release of finished products and a clamping element - 12-. When the conveyor chain --4-- revolves around the drum --9--, it picks up the workpieces -5 - which it feeds to the tools.
With the further movement of the conveyor chain - 4-it revolves around the working drum
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In this way, thanks to the accommodation of the tools in the conveyor chain, but the drive devices in the working drum, the number of tools is independent of the number of drive devices. As a result, it is possible to keep the number of drive devices in the working drum --1-- low, even in the case of a long technological cycle or when manufacturing products of some types and dimensions.
If the technological cycle includes successive movements of the punch --8-- and the
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(Fig. 4 andDuring processing, the conveyor chain --4-- with the tool kit, first in sequence, revolves around the working drum -13--, whose pressure cylinders --3-- only move the punches --8--, then the Working drum - 14--; its slider - 2 - only move the ejector --6--. Then the conveyor chain --4-- rotates around the drum - 10--.
In this case, the total number of drive devices - 13 and 14 - will be less than if they were only accommodated in one working drum.
For the case of the successive execution of different types of movement by one and the same tool, the machine has a working drum - 15 - (Fig. 6 and 7), which is designed only for the auxiliary stroke of the tools, as a slide - 16 - contains,
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Do --17-- with stamp --8--. When the conveyor chain --4-- revolves around the working drum --17--, the pressure cylinders --18-- give the tool the power stroke.
This functional separation of the drive devices makes it possible to reduce their dimensions.
Another variant of the automatic working machine is the machine in which the tools, which are intended to carry out different phases of the working process, are mounted in several endless conveyor chains.
This machine contains a drum - 19-- (Fig. 8, 9) for holding workpieces --5--, a drum --20-- for assembling the tools - 6, 7, 8-- to Tool sets, a working drum --21-- for the power stroke by means of a pressure cylinder - 18-- (Fig. 7), a drum --22-- for dismantling the tool sets, a drum --23-- for the
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Matrices - 7 -, conveyor chain - 4 '- are arranged. With further movement along the arrow, the conveyor chain --4 '- runs around the drum --20 - for the assembly of the tools, which are simultaneously from the
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Punches - 8 - and - 22--, their drive devices, designed as slides --16--, bring the punches --8-- back to their original position.
With further movement, the conveyor chain-4 "- by running around the tensioning sprocket - 12" - returns to the drum-20 - for the assembly of the tools while
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After the drum has rotated --23 - the conveyor chain --4 '- returns over the
Tension chain wheels --12 "" and 12 '- to the drum --19-- for holding workpieces - -5--, the conveyor chain --4 "' - but correspondingly via the tension chain wheels - 12 '" and 12 "- return to the drum --20 - for the assembly of the tools.
The workpieces - for their part, after they have reached the conveyor chain --4 "" - are considered finished
Products issued or transferred to the next machine for further processing.
This separate accommodation of the tools in different conveyor chains enables
Loading the machine with workpieces while working, resulting in the linear dimensions of the
Tools (for example, the punch at least the length of the workpiece), the
Drive devices and the other work drum parts can be reduced and also makes it possible to use devices for changing the tools while the machine is working.
In a further variant of the automatic working machine, at least two identical work drums with the same drive devices are provided for similar tools, the distance-t-between adjacent tools in the endless conveyor chain (4 ") rotating around the work drums less than the distance-T-between adjacent ones Drive devices of these tools in the working drums and the ratio T / t corresponds to the number of these working drums.
Such a machine (Fig. 10) has a construction and operation similar to that previously described. However, in this machine there are three structurally identical working drums 21 ', 21 "and 21"'. The distances - t - between adjacent tools in each conveyor chain --4 ', 4 "- etc. are accordingly only a third of the distances --T-- between adjacent drive devices in the working drums --21', 21" and 21 "'-, the drive devices of each subsequent working drum being offset in the direction of movement of the conveyor chain by the size of a distance - t.
When the conveyor chains 4 ', 4 "and 4" - around the working drums --21', 21 ", 21" '- run together, the drive devices of the working drum --21' - only work with the first one of three successive tool sets together in the conveyor chains
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The last-mentioned construction eliminates the dependency of the distance between adjacent tools on the distance between the adjacent drive devices, which makes the machine more compact and powerful.
Each of the automatic working machines described so far can be provided with a device for removing and inserting tools while the machine is in operation.
This device (FIG. 11) represents an auxiliary drum-26-with cassettes-27-. Each of the cassettes -27- (Fig. 12) is for receiving damaged and for storing
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Lever - 29--26-- also contains a cam - 33--, a bar - 34 - and a spring - 35--.
As long as no tool is changed, the slide --31-- takes its below the
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Cam of the --33-- lower end position. The head of the ejector - 6 - at the beginning of the circular arc of the conveyor chain --4 - on the auxiliary drum freely enters the gripper - 32 and also comes out again at the end of the circular arc. When a signal arrives from a control device, the bar - 34 - causes the slide --31 - to move upwards along its own axis. The gripper --32 - takes the tool to be exchanged (ejector - 6--) out of the conveyor chain and stops moving after it has reached a stop - 36 -.
In the meantime, the slide --31-- continues to move upwards, cooperating with the lever --30--, which is articulated with the lever --29--.
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In the second compartment of the cassette --27-- a replacement tool was pushed under the slide --31--. When the pusher --31-- moves downwards, its gripper --32-- causes the replacement ejector to be inserted into the conveyor chain --4--.
If there is not enough time to remove and insert a tool with only one auxiliary drum, a variant with two auxiliary drums is possible, the cassettes being expediently arranged in the radial direction on one side of the slide. Each of these auxiliary drums then only serves one purpose, either the removal or the insertion of the tools.
The operation of these auxiliary drums is analogous to that described above, with the difference that the cassettes of the auxiliary drums also serve only one purpose, i.e. H. either the recording or the storage of the tools.
In the machine according to the invention, a device for absorbing these increased loads can be provided in the event that the work drums are exposed to considerable loads in the work sector during the machining of the workpieces.
This device (Fig. 13 and 14) contains a conveyor chain 37 - with struts arranged in it - 38 -.
While the machine is working, the struts - 38 - carrying conveyor chain --37 - the working drum - 17 - revolves, in whose working sector high loads occur. At that
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Absorb loads.
Equipping the working drum with this device increases its rigidity considerably and enables operations that require large forces to be carried out.
PATENT CLAIMS:
1. Automatic working machine for pressing, punching or the like. In which tool sets and workpieces are transported through closed paths that overlap over processing sections and circulate over working drums, which are equipped with drive devices for the
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known, the working drums are assigned conveyor chains and at least one conveyor chain is set up to accommodate tools.
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