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"Modulartige Kraftübertragungs- bzw. Kraftan-
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wendungsvorrichtung" Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
modulartige Kraftübertragungs- bzw. Kraftanwendungsvorric htung in Gestalt eines
pneumatisch arbeitenden, linearen Antriebes, der an einer Koordinaten-Rahmenkonstruktion
für einen dreidimensionalen Schneid- oder Formvorgang befestigt werden kann.
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Das US-Patent 4 286 490 offenbart pneumatisch arbeitende, lineare
Antriebe, bei denen die Ausdehnung eines sich durch wenigstens einen, vorzugswgise
jedoch mehrere baukastenartig verwendbare Bügel zur Erzeugung einer Kraft längs
einer Linie benutzt wird, welche gerade oder kurvenförmig in einer Ebene oder im
Raum liegen kann. Diese Antriebsart ist für Form- oder Schneidvorgänge, die in drei
Ebenen liegen, sehr geeignet, Infolge der Tatsache jedoch, daß die Kraftwirkung
in Richtung der hauptsächlichen Ausdehnung des Schlauches stattfindet, ist diese
Konstruktion eines linear arbeitenden, pneumatischen Antriebes diesbezüglich verbesserbar.
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* erstreckenden Schlauches
Des weiteren offenbart
das US-Patent 3 815 464 einen mit Gas angetriebenen, nur einen einzigen Hdb ausführenden
Servomotor, bei dem die Ausdehnung eines Schlauches dazu dient, um ein Messer mittels
eines Haltebandes anzutreiben. Solch ein Antrieb mit nur einem einzigen Hub ist
nicht geeignet, um im Rahmen eines Herstellungsverfahrens ständig sich wiederholende
Schneidvorgänge durchzuführen.
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Die US-PS 3 23c 817 betrifft eine Stanzvorrichtung, die von einem
sich ausdehnenden Schlauch angetrieben wird, der sich durch zwei zusammenwirkende,
kanalförmige Teile erstreckt, die im wesentlichen die gleiche Länge besitzen wie
der Schlauch. Diese kanalförmigen Teile bilden keine baukastenartigen Einheiten,
welche längs einer übereinstimmenden Länge mit den Schlauch in jeder gewünschten
Anzahl und längs jeder beliebigen Kurvenführung zusammengebaut werden könnten. Diese
kanalförmigen Teile sind nur längs einer geraden Linie verwertbar. Bei einem Ausfderungsbeispiel
der US-PS 3 23o 812 wird die Ausdehnung des Schlauches auf mehrere Stanzwerkzeuge
mittels mehrerer Hebel übertragen, welche drehbar an dem Gestell befestigt sind,
welches auch die kanalförmigen Teile trägt, durch die sich der Schlauch erstreckt.
Diese Konstruktion ist ferner nicht kompakt und nicht dazu geeignet, um einzelne,
baukastenartige sowie linear pneumatisch arbeitende Antriebsvorrichtungen in einer
Koordinaten-Stützrahmenkonstruktio unterzubringen.
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Schließlich offenbart das US-PS 4 277 996 eine dreidimensional arbeitende
PrEge- oder Schneidvorrichtung
mit linear oder pneumatisch arbeitenden
Antrieben, bei der die Schneidkraft in Richtung der Ausdehnung des Schlauches infolge
der Zuführung von Gas unter Druck in den Schlauch erfolgt. Wie bereits oben erwähnt
ist, eignet sich dieser linear und pneumatisch arbeitende Antrieb sehr gut für den
dort beabsichtigten Zweck, läßt Jedoch Raum für Verbesserungen dieser linear pneumatisch
arbeitenden Vorrichtungen in einer Koordinaten-Stütz -rahmenkonstruktion.
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Es ist schließlich bekannt, Kolben-Zylindereinrichtungen als Antrieb
in Maschinen zu benutzen, die Schnitte und Hubbewegungen in drei Dimensionen z.B.
zum Beschneiden der Ränder vorgeformter Teppiche ausführen. Die Benutzung von aufblasbaren
Schlauchmitteln in einer Maschine für die Ausübung von Drücken auf eine ebene Fläche
ist ebenso bekannt.
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Unter Berücksichtigung der oben geschildertdn Sachverhalte ist es
das Ziel der Erfindung, die folgenden Aufgaben einzeln oder in Kombination zu lösen:
Eine universell zweckmäßige Kraftanwendungsvorrichtung zu schaffen, in der die wirksame
Kraft von der Expansion eines dehnbaren Schlauches hergeleitet wird und wobei diese
Kraft auf mehrere baukastenartige Einheiten ausgeübt werden kann; eine Schneidvorrichtung
zu schaffen, die in der Lage ist, geometrisch komplizierte, dreidimensionale Formen
zu beschneiden, wie z.B. Kraftfahrzeuginnenteile einschließ-
lich
Türverkleidungen, Armaturenbrettern, Teppichen und dgl.; die Anordnung mehrerer
baukastenartiger Antriebe in einer gemeinsamen Koordinaten-Rahmenkonstruktion derart
zu vereinfachen, daß die von diesen Antrieben getragenen Werkzeuge alle Stellen
eines dreidimensionalen Werkstückes erreichen können, ohne daß die Notwendigkeit
für ergänzende Zwischenwerkzeuge oder die Verwendung von Transfer-Maschinen besteht;
eine baukastenartige Kraftanwendungsvorrichtung des linear pneumatisch arbeitenden
Typs zu s chaffen, welche in der Lage ist, auch solche Stellen an einem dreidimensionalen
Werkstück zu erreichen, die außerordentlich schwer erreichbar sind, weil gleichzeitig
die Koordinaten-Stützrahmenkonstruktion in derselben Ebene weitere derartige Antriebe
trägt; die durch die Schlauch-Epansion erzeugten Kräfte über einen Hebel-Mechanismus
in einer Richtung zu übertragen, die sich im wesentlichen parallel zu der Richtung
der Schlauchausdehnung wenigstens für relativ kurze Hübe oder in einer Richtung
erstreckt, die unter einem Winkel zu der Richtung der Schlauchausdehnung liegt.
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Gelöst wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe mit den Merkmalen
des Anspruches 1 dadurch, daß die modulartige Kraftübertragungs- bzw. Kraftanwendungsvorrichtung
einen modualartigen, feststehenden Rahmen mit offenen Seiten aufweist. Der Rahmen
nimmt desweiteren
eine Reaktionskraft auf und besitzt eine zentrale
Achse, die im wesentlichen senkrecht auf den offenen Seiten steht. Durch Druck ausdehnbare
Schlauchmittel verlaufen durch den Rahmen im wesentlichen parallel zur zentralen
Achse und sind im wesentlichen senkrecht zur zentralen Achse ausdehnbar. Die Schlauchausdehnung
übertragende Mittel verlaufen durch den Rahmen und parallel zu den Schlauchmitteln.
Ferner sind kraftübertragende Hebelmittel mit einem Achslagermittel am Rahmen drehbeweglich
befestigt. Die Hebelmittel haben einen ersten Hebelarm, der vom Achslager wegragt,
um mit den Ubertragungsmitteln zusammenzuarbeiten. Rückstellmittel sind am Rahmen
angeordnet, um den ersten Hebelarm in eine neutrale Lage zurückzuführen, wenn die
Schlauchmittel nicht unter Druck stehen. Die Hebelmittel weisen ferner einen zweiten
Hebelarm auf, der vom Achslager wegragt und zur Befestigung eines Werkzeuges am
zweiten Hebelarm dient, wobei ein Mehrzahl solcher Rahmen, Hebelmittel und Achslager
entlang der Schlauchmittel und entlang der Ubertragungsmittel angeordnet sein können.
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Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erzeugte Kraft im
wesentlichen sich unter Jedem beliebigen Winkel relativ zur Richtung der Schlauchausdehnung
erstrecken kann, wobei dies lediglich von der Hebelkonstruktion abhängt, der z.B.
die Gestalt eines Winkelhebels oder eine schaukel- oder wippenartige Form besitzen
kann. Ein vorzugsweise einstellbar am zweiten Hebelarm befestigtes Bandstahlstanzmesser
ist dann längs einer Kreisbahn bewegbar, welche ihren Mittel-
punkt
in der Drehachse der Hebelmittel besitzt.
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Der für die meisten Schneid- oder Gegenhaltevorgänge erforderliche
Hub ist Jedoch so klein, daß diese Bewegung längs einer Kreisbahn vernachlässigbar
gering ist, d.h. daß sich die Kreisform der Bahn bei Hubbewegungen nicht negativ
auswirkt.
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Ein anderer Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß die linear
pneumatisch arbeitenden Antriebsvorrichtungen Jetzt an einer dreidimensionalen Koordinatenrahmen-StUzkonstruktion
in einer einzigen Ebene oder, sofern erforderlich, in zwei oder drei Ebenen, die
sich unter rechten Winkeln zueinander erstrecken, befestigt werden können. Bisher
war es notwendig, die Werkzeuge in vielen verschiedenen Positionen zu befestigen,
die sich unter Winkeln schräg zueinander erstrecken, wozu z-B. sehr exakte Schweißarbeiten
erforderlich waren, die Jetzt nicht mehr notwendig sind.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Schneid- oder Beschneidevorrichtung
zur Herstellung dreidimensional gewölbter Werkstücke, wobei mehrere linear pneumatisch
arbeitende Kraftanwendungsvorrichtungen an einer Koordinaten-Stützrahmenkonstruktion
in einer oder nur in wenigen Ebenen befestigt sind, die sich rechtwinklig zueinander
erstrecken. Jede der linear pneumatisch arbeitenden Kraftanwendungsvorrichtungen
umfaßt einen seitlich offenen, modulartigen (baukastenartigen) Rahmen mit einer
zentralen Achse und mit auf Druck ausdehnbaren SchlauchmXtteln, die sich durch den
Rahmen im wesentlichen in paralleler oder koaxialer Weise zu der zentralen Achse
erstrecken. Ferner erstreckt
sich eine Schlauch-Expansionsplatte
durch den Rahmen und parallel zum Schlauch. Die Kraft weiterleitende Mittel sind
direkt am Rahmen wirksam abgestüzt zum Zusammenwirken mit den die Schlauchausdehnung
übstragenden Mitteln zur Schaffung einer Ausgangskraft infolge der Schlauchausdehnung.
Rückstellmittel sind vorgesehen, um mit den die Kraft gebenden Mitteln zusammenzuwirken
und sie in die neutrale Position zurückzuführen, wenn der Schlauch nicht unter Druck
steht. Der Koordinaten-Stützrahmen weist schließlich zur Einstellung der jeweiligen
Position dienende, einstellbar im Rahmen abgestUtzte Schienen in wenigstens einer
gemeinsamen Ebene in einem Koordinaten-Gittermuster zum Halten mehrerer, linear
arbeitender Kraftanwendungsvorrichtungen in einer einstellbaren Weise auf. Die Befestigungsmittel
zum einstellbaren Verbinden der Kraftanwendungsvorrichtungen mit den Schienen sehen
eine wahlweise Positionierung der Kraftanwendungsvorrichtungen in dem Koordinaten-Gittermuster
relativ zu dem dreidimensionalen Werkstück vor, wodurch selbst solche Stellen des
Werkstückes Jetzt dem Werkzeug zugänglich sind, welche bisher nicht oder nur mit
Schwierigkeiten auf derselben Bearbeitungsmaschine zugänglich waren.
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Mit einer derartigen Koordinaten-Rahmenkonstruktion können Schnitte
in Jeder beliebigen Ebene in einem dreidimensionalen Koordinatensystem sowie unter
Jedem beliebigen Schnittwinkel, unabhängig von der Form des Werkstückes durchgeführt
werden.
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Die linear pneumatisch arbeitenden Antriebsvorrichtungen können sogenannte
Bandstahlstanzmesser oder ihre Gegen-
werkzeuge oder irgendein
beliebiges anderes Werkzeug tragen, dat erforderlichenfalls längs einer gewissen
Hubstrecke in einer bestimmten Richtung bewegt werden soll, die sich unter irgendeinem
beliebigen Winkel relativ zu einem dreidimensionalen Koordinatensystem erstreckt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispiebi, die
in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigen: Fig. 1: eine
zum Teil im Schnitt wiedergegebene Seitenansicht durch einen linear pneumatisch
arbeitenden Antrieb gemäß der Erfindung; Fig. 2: eine Draufsicht auf den Antrieb
gemäß Fig. 1; Fig. 3: eine Draufsicht ähnlich der gemäß Fig.2, Jedoch von zwei linear
pneumatisch arbeitenden Antrieben, die von einem gemeinsamen, aus-dehnbaren Schlauch
betät werden; Fig. 4: eine Seitenansicht von zwei linear pneumatischen Antrieben,
die in einer gemeinsamen Ebene abgestützt sind,obgleich ein Antrieb ein gebogenes
Messer trägt; Fig. 5: eine Seitenansicht in vereinfachter Form von einer Koordinaten-Stützrahmenkonstruktion,
die mehrere linear pneumatisch arbeitende Antriebe in drei Ebenen trägt, von denen
zwei
parallel zueinander sowie rechtwinklig zur dritten Ebene in
einem dreidimensionalen Koordinatensystem liegen; Fig. 6: eine Draufsicht auf eine
Koordinaten-Rahmenkonstruktion ähnlich der der Fig. 5 entsprechend der Ansicht des
Pfeiles A in Fig. 5; Fig. 7: eine Ansicht ähnlich der in Fig. 5, Jedoch zum Teil
im Schnitt längs der Schnittlinie VII/VII in Fig. 6; Fig. 8: eine Draufsicht auf
eine Schienenkonstruktion zur einstellbaren Abstützung von einem oder mehreren linear
pneumatischen Antrieben in der Koordinaten-Rahmenkonstruktion gemäß den Fig. 5,
6 oder 7; Fig. 9: einen Schnitt längs der Linie IX/IX in Fig. 8; Fig. 1o: einen
Schnitt ähnlich dem in Fig. 9, Jedoch von einer abgewandelten Sttzkonstruktion für
einen linear pneumatischen Antriet; Fig. 11: eine zum Teil im Schnitt wiedergegebene
Seitenansicht ähnlich der in Fig. 1 von einem abgewandelten linear pneumatischen
Antrieb gemäß der Erfindung; Fig. 12: einen Schnitt längs der Linie XII/XII in Fig.
11 und Fig. 13: eine Draufsicht auf den linear pneumatischen Antrieb gemäß Fig.
11 ohne Werkzeugträger.
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Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer AusfWhrungsform des erfindungsgemäßen,
linear pneumatisch arbeitenden Antriebselementes, das einen modulartigen, feststehenden
Rahmen 1 umfaßt, welcher einen geschlossenen Ring mit offenen Seiten bildet, durch
welchen sich eine zentrale Achse im wesentlichen rechtwinklig erstreckt, wobei sie
auch rechtswinklig zur Zeichenebene in Fig. 1 steht. Ein ausdehnbarer Schlauch 2
aus elastischem Werkstoff erstreckt sich parallel zu der zentralen Achse.
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Ein zur Kraftübertragung dienendes Hebelmittel 3 ist direkt an dem
Rahmen 1 mit Hilfe einer Achse 4 befestigt und daher in der Lage, um die Achse 4'
bei Ausdehnung des Schlauches 2 zu verschwenken, wie unten im einzelnen beschrieben
wird. Das Hebelmittel besitzt z.B. eine knie-oder winkelhebelartige Form und umfaßt
erste Hebelarme 5 und 5' ebenso wie einen zweiten Hebelarm 7. Ein Rückstellmittel
6, wie beispielsweise eine Feder wirkt mit den Hebelarmen 5, 5' zusammen, um das
zur Kraftübertragung dienende Hebelmittel 3 in die dargestellte neutral Position
zurückzuschwenken' wenn der Schlauch 2 nicht unter Druck steht. Die Rückstellfeder
6 wird in ihrer Position von einem Anschlag 8 und einem weiteren Anschlag 9 gehalten.
Der Anschlag 8 ist in seiner Position einstellbar mit Hilfe eines Schraubenbolzens
1o und einer Konter- oder Stoppmutter 11, wodurch der Abstand zwischen den Anschlägen
8 und 9 einstellbar ist, so daß dadurch der Hub der Hebelarme 5, 5' in Richtung
des Pfeiles 12 begrenzbar ist. Vorzugsweise erstrecken sich ferner die Feder 6 und
die Anschläge 8 und 9 unter einem leicht schrägen Winkel relativ zur Horizontalen,
wie dies dargestellt ist und für die Schwenkbewegung des Armes 5 günstig ist.
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Das bgelförmige Rahmenteil 1 wird an einem Teil 13 des Maschinenrahmens
z.B. mit Hilfe üblicher Schrauben 14 befestigt. Die ersten Hebelarme 5 und 5' sind
im Abstand voneinander angeordnet, wie am besten aus Fig.2 hervorgeht, wodurch das
Rahmenteil 1 zwischen diesen Hebelarmen 5 und 5' liegt. Ein zur Ubertragung der
Schlauchausdehnung dienendes Mittel, z.B. in Gestalt einer länglichen Platte 15
ißt an den Hebelarmen 5 und 5' mit Hilfe von Schrauben 16 befestigt. Sobald sich
der Schlauch 2 im wesentlichen in Richtung des Pfeiles 12 aufgrund zugeführter Druckluft
ausdehnt, verschwenken die Hebelarme 5, 5' ebenso in Richtung des Pfeiles 12 um
die Drehachse 4', wodurch sich der zweite Hebelarm 7 für ausreichend kleine Hübe
in Richtung des Pfeiles 17 bewegt, welcher entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles
12 und im wesentlichen parallel zu diesem gerichtet ist. Eine zur Aufnahme der Drücke
dienende Platte 18 kann zwischen dem bügelförmigen Rahmen 1 und dem Schlauch 2 angeordnet
sein, wodurch der letztere sandwichartig zwischen den zwei Platten 15 und 18 liegt.
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Die Druckreaktionsplatte 18 ist an dem Rahmen mittels Schrauben 18'
befestigt. Das Druckgas wird dem Schlauch durch einen im Detail nicht in Fig, 1,
sondern in Fig. 2 dargestellten Einlaß 19 zugeführt. Die Enden des Schlauches 2
sind in druckdichter Weise mittels Klammern 20 verschlossen.
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Die Lagermittel umfassen einen Lagerbolzen 4, der in seiner Lage von
zwei Lagerkonsolen 21 gehalten wird, die wiederum steif und direkt an dem Rahmen
1 z.B.
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mittels Schweißen befestigt sind, wie am besten in Fig. 2 zu sehen
ist. Ein Anschlag 22 kann ferner am Rahmen 1 zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung
der
Hebelarme 5, 5' angeschweißt sein.
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Ein Werkzeughalter 23 ist vorzugsweise in einstellbarer Form am zweiten
Hebelarm 7 befestigbar, saß er mehrere verschiedene Positionen gemäß den strichpunktierten
Linien in Fig. 1 einnehmen kann. Entsprechend diesen verschiedenen Positionen erstreckt
sich der Werkzeughalter 23 mit unterschiedlichen Winkeln relativ zur Vertikalen.
Um dies zu erreichen, greift ein Schraubenbolzen 24 durch eine Befestigungsplatte
25 und durch ein Langloch 26 im zweiten Hebelarm 7. Hierdurch ist der Werkzeughalter
23 nicht nur winkelmäßig einstellbar, sondern kann auch in seiner Höhe relativ zum
Hebelarm 7 in Richtung des Pfeiles 27 weiter unten oder weiter oben eingestellt
werden. Sobald der Werkzeughalter 23 in der richtigen Position eingestellt ist,
können die unverrückbar an ihm befestigten Platten 25 an den Hebelarm 7 angeschweißt
werden. Eine das Werkzeug tragende Klammer 28, die mittels Schrauben 29 gehalten
wird, ist ebenfalls längs des Werkzeughalters 23 in Richtung des Pfeiles 30 weiter
vorne oder weiter hinten einstellbar.
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Die Einstellmöglichkeiten für ein Werkzeug, wie beispiels weise ein
Bandstahlstanzmesser 31 sind somit außerordentlich vielseitig infolge der soeben
beschriebenen drei Freiheitsgrade.
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Das Messer 31 ist in üblicher Weise an einem Block 32 befestigt, der
wiederum mittels der Klammer 28 gehalten wird. Auch elektrische Heizelemente 33
können am Block 32 befestigt sein, um das Messer 31 auf einer vorherbestimmten Temperatur
zu halten, Hierdurch läßt sich in bekannter Weise der Schneidvorgang leichter durchführen.
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Die Schneide des Messers 31 liegt vorzugsweise in der gleichen Ebene
4" wie die Drehachse 4', da in dieser Position Jeder Einfluß der Kreisbahn des sich
durch ein Material gegebener Dicke bewegenden Messers minimal ist. Die Ebene 4"
erstreckt sich im wesentlichen rechtwinklig zu einer Ebene durch die besagte zentrale
Achse des Rahmens 1. Beide Ebenen erstrecken sich senkrecht zur Ebene der Zeichnung.
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Die Wirkungsweise der linear pneumatischen Antriebe ist ziemlich einfach
und es besteht auch nicht die Gefahr, daß sie verkanten, was vollständig durch die
Drehbewegung des zur Kraftübertragung dienenden Hebels 3 verhindert wird, der um
den Lagerbolzen 4 infolge der Ausdehnung des Schlauches 2 und infolge der Kraft
der Rückstellfeder 6 versehwenkt, wenn der Schlauch 2 nicht unter Druck steht.
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Die Fig. 3 zeigt, in welcher Weise zwei linear pneumatische Antriebseinheiten
34 und 35nebeneinander zur Betätigung durch einen gemeinsamen, aufblasbaren Schlauch
gem. Fig. 1 angeordnet werden. Erfindungsgemäß ist es möglich, Rahmen in Jeder gewünschten
Zahl längs eines gemeinsamen Schlauches vorzusehen, der sandwichartig zwischen einer
gemeinsamen Druckreaktionsplatte 36 und einer die Ausdehnung des Schlauches übertragenden,
nicht in Fig. 3, jedoch in Fig. 1 dargestellten Platte angeordnet ist.
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Die Fig. 4 gibt die Stellung zweier linear pneumatischer Antriebseinheiten
wieder, wobei alle Rahmen 39, 40, 41 und 42 mit Teilen 43, 44, 45 und 46 verbunden
sind, die in einer gemeinsamen Ebene 47 des Maschinenrahmens liegen. Trotz einer
derartigen Verbindung der linear
pneumatischen Antriebseinheiten
mit dem Maschinenrahmen können sie Bandstahlstanzmesser 48 und 49 tragen, die sich
rechtwinklig ar Zeichenebene erstrecken und bogenförmig verlaufen, wie dies für
das Bandstahlstanzmesser 49 dargestellt ist, so daß ein Werkstück 50 mit einer entsprechend
kurvenförmig im Raum liegenden Form geschnitten werden kann. Die beiden Trenn- oder
Schneidmesser 48, 49 können schließlich auch hinterschnittene Bereiche des Werkstückes
50 erreichen.
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Die Fig. 5 zeigt die Verbindung mehrerer linear pneumatischer Antriebe
mit einer Koordinaten.Stützrahmenkonstruktion 51, welche ein oberes Rahmenteil 52,
ein rechtes Seitenrahmenteil 53, ein linkes Seitenrahmenteil 54 und ein unteres
Rahmenteil 55 aufweist, die eine käfigartige Sttzrahmenkonstruktion für die liner
pneumatischen Antriebseinheiten bilden.
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Sechs linear pneumatische Antriebseinheiten 56, 57, 58, 59, 60 und
61 sind einstellbar an dem oberen Rahmenteil 52 mittels Schienen 62 befestigt, die
unten näher beschrieben werden. Die Antriebseinheiten 56 - 61 sind längs den Schienen
62 in einer Richtung einstellbar, die sich rechtwinklig zur Zeichenebene erstreckt.
Die Schienen 62 wiederum sind in horizontaler Richtung relativ zu dem oberen Rahmenteil
52 gemäß dem W l 63 einstellbar. Der rechte Rahmenteil 53 trägt eine weitere Antriebseinheit
64, die an einer Schiene 65 befestigt ist. Der linke Ra hmenteil 54 trägt eine weitere
linear pneumatische Antriebseinheit 66 auf einer Schiene 67. Die Schienen 65 und
67 sind vertikal nach oben und unten entsprechend dem Pfeil 68 einstellbar. Zusätzlich
sind die Antriebseinheiten 64 und 66
in Richtungen einstellbar,
die sich senkrecht in die Ebene der Zeichnung längs den Schienen 65 und 67 erstrecken.
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Die linear pneumatischen Antriebseinheiten 56, 58, 59 und 61 ebenso
wie die Einheiten 64 und 66 entsprecheng in ihrem konstruktiven Aufbau den im Zusammenhang
mit den Figuren 1 und 2 beschriebenen Einheiten. Die linear pneumatischen Antriebseinheiten
57 und 61 entsprechen dem in dem oben erwähnten US-Patent 4 286 490 beschriebenen
Typ. Die Teile 52, 53 und 54 definieren Jeweils Ebene.
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Die hier offenbarte Koordinaten-Stützrahmenkonstruktion 51 macht es
Jetzt möglich, in Verbindung mit den linear pneumatischen Antrieben gemäß dieser
Erfindung diese Antriebe so anzuordnen, daß sie alle in einer Ebene oder in mehreren
Ebenen, die sich unter rechten Winkeln zueinander in einem dreidimensionalen Koordinaten-System
erstrecken, verbunden werden, wodurch der Ein-und Ausbau der Werkzeuge ebenso wie
ihre genaue Einstellung in hohem Maße erleichtert wirde So können z.B. die Messer
59 im wesentlichen in senkrechter Richtung in ein Werkstück 50 einschneiden, während
die Messer 70 im wesentlichen in horizontaler Richtung in dasselbe Werkstück schneiden.
Die Messer 71 wiederum schneiden unter einem Winkel in dasselbe Werkstück 50.
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Des weiteren können z.B. die von dem Werkzeughalter 72 getragenen
Messer 70 in vertikaler Richtung weiter nach oben oder nach unten verstellt werden,
wie es oben in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 beschrieben wurde.
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Die wink elmäßige Einstellung der von den Werkzeughaltern 74 getragenen
Messern 71 ist zusätzlich möglich, wie es ebenfalls oben beschrieben wurde
Das
Werkstück 50 liegt auf einem werkzeugartigen Formteil 73 auf, welches wiederum von
einem Pressen- oder Stanzentisch 75 abgestützt wird, der einen Teil einer Stüzrahmenkonstruktion
76 bildet, die beispielsweise einen Hubmechanismus oder eine Transporteinrichtung
oder dgl. umfaßt. Der untere Rahmenteil trägt Verriegelungselemente 77 an Konsolen
78 zum Verriegeln der Koordinaten- Stützrahmenkonstruktion 51 mit dem Tisch 75 der
Presse oder Stanze bzw. Formstanzmaschine.
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Eine Kolbenstange 79 läßt sich in eine Ausnehmung im Tisch 75 bewegen,
wodurch die beim Arbeiten auftretenden Kräfte direkt in den Maschinenrahmen eingeleitet
werden können. Ferner kann durch Zurückziehen der Kolbenstange 79 aus dem Tisch
75 die gesamte Koordinaten- Stützrahmenkonstruktion 71 vom Tisch 75 angehoben und
z.B.
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durch eine andere Rahmenkonstruktion ersetzt werden, welche in der
Zwischenzeit mit neuen Werkzeugen ausgestattet wurde.
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Die Fig. 6 zeigt eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles A in Fig.
5. Der obere Rahmenteil 52 umfaßt vier schienenartige Teile 52a, 52b, 52c und 52d.
Diese schienenartigen Teile sind zu einem rechtwinkligen Rahmen zusammengeschweißt.
Obgleich Fig. 5 sechs Schienen 62 zeigt, sind nur drei derartige Schienen in Fig.
6 der besseren Übersicht wegen dargestellt.
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Die schienenartigen Teile 52a, 52b, 52c und 5?d sind Jeweils mit einem
einwärts weisenden Fuhrungsflansch 52' versehen. Die Schienen oder Träger 62 liegen
mit ihren Enden 62' auf den oberen und unteren Fuhrungsflanschen 52' für eine positionsm§Bte
Einstellung in horizontaler Richtung entsprechend dem Pfeil 63 auf. Sobald die richtige
Position erreicht ist, werden nicht dargestellte Schrauben durch Befestigungsplatten
8o in mit Gewinde
versehene Löcher in den Flanschen 52' zum Befestigen
der Sechs nen 62 in der gewünschten Position gesteckt.
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Jedes an sich bekannte Klemmelement kann dazu benutzt werden, um die
Schienen oder Träger 62 an den Flanschen 52' festzuklemmen. Auch die Schienen oder
Träger 62 können mit einem Führungsflansch 81 versehen sein, wie dies rechts bzw.
links in Fig. 6 dargestellt ist, oder sie können mit zwei FUhrungsflanschen 81 versehen
sein, wie dies in der Mitte der Fig. 6 wiedergegeben ist.
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Weitere schienenartige Teile 82 sind vorwärts und rückwärts längs
diesen Flanschen 81 verschiebbar, wie durch den Pfeil 83 angezeigt ist. Jede dieser
Schienen oder Träger 62, 82 kann eine oder mehrere linear pneumatische Antiebseinheiten
56 - 61 tragen. Diese Antriebseinheiten sind ferner längs den Schienen einstellbar,
wie im einzelnen weiter unten beschrieben wird. Des weiteren ist es nicht notwendig,
daß die Schienen 62 in vertikaler Richtung ausgerichtet werden, wie dies dargestellt
ist.
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Diese Schienen 62 können zwar auch in horizontaler Richtung ausgerichtet
werden, weshalb ihre Länge so groß ist, daß ihre Enden auf dem rechten und linken
Führungsflansch 52' aufliegen. Die zum Verbinden cend Einstellen dienenden Mittel,
mit deren Hilfe die linear pneumatischen Antriebs einheiten an den verschiedenen
Schienen bzw.
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Trägern befestigt werden, werden weiter unten beschrieben.
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In Fig. 7 werden dieselben Bezugszahlen für entsprechende Teile wie
in den Fig. 5 und 6 benutzt. Die Position der verschiedenen linear pneumatischen
Antriebs einheiten entspricht nicht notwendigerweise den verschiedenen Figuren,
da hierdurch die Vielfältigkeit in der Anordnung der Antriebseinheiten in ihrer
Position angedeutet wird, wobei sie dennoch in einer gemeinsamen Ebene gehalten
werden,
die durch das obere Rahmenteil 52 definiert wird. Die tragenden Schienen werden
von den rechten und linken Rahmenteilen 53 und 54 abgestützt, die in den Fig. 6
und 7 der besseren uebersicht wegen nicht dargestellt sind. Die Trage- bzw. Schienenkonstruktion
ist die gleiche wie im Falle der Schiene 62, die von dem oberen Rahmenteil 52 abgestützt
wird. Das gleiche gilt für die sich horizontal erstreckenden Schienenteile 82. Daher
umfaßt Jede Schiene 62 z.B. zwei Schienenelemente 84 und 85, die derart im Abstand
voneinander liegen, daß eine Lücke 86 zwischen ihnen vorhanden ist. Eine zum Festklammern
dienende Schraube 88 greift durch die Klemmplatte 8c' und durch die Lücke 86 in
ein Zwischenstück oder Abstandsteil 87, an dem die einzelnen Rahmen befestigt sind.
Um eine Drehung der einzelnen Antriebseinheiten zu vermeiden, können mehrere Klemmplatten
80' oder eine große Klemmplatte 80" mit zwei Klemmschrauben 88 benutzt werden, wie
dies in Fig. 8 dargestellt ist. In Fig. 8 sind dabei dieselben Bezugszahlen verwendet
worden wie in Fig. 6. Ein sogenanntes Schnell-Kupplungsiement 89 kann zum Verbinden
der aufblasbaren Schlauchteile mit einer Druckluftleitung bzw. einem Drucklufterzeuger
benutzt werden.
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Das Abblasen des Druckgases aus dem Schlauch kann durch dasselbe Kupplungselement
oder durch eine andere, nicht dargestellte Öffnung erfolgen. Eine Platte 89' hält
das Schnell-Kupplungselement 89.
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Die Fig. 9 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt durch den linear
pneumatischen Antrieb 57 gemäß Fig. 7, der auch in der US-PS 4 286 49o offenbart
ist. Hier erdtreckt sich ein Schlauch 2 durch die seitlichen Öffnungen des Rahmens
9o zwischen einer Druckplatte 91
und einer die Ausdehnung des Schlauches
übertragenden Platte 92. Eine Rückstellfeder 93 legt den Schlauch wieder in seine
neutrale Lage, wenn der Schlauch drucklos ist. Anschläge 94 begrenzen den Hub. Eine
Führungsbuchse 95 führt die zur Kraftübertragung dienende Stange 96. Ein Werkzeug,
wie beispielsweise ein Bandstahlstanzmesser 97 ist an der Stange 96 mittels Zwischen-
oder Abstandsstücken 98 befestigt. Ein an sich bekanntes Heizelement 99 für das
Messer ist am Messerhalter 1oo, z.B. mittels Schrauben lol befestigt.
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Der bügelförmige Rahmen 90 ist an einem Rahmenteil 1o2 angeschweißt,
das wiederum mittels Schrauben 103 an einer Zwischenplatte 87 befestigt ist, die
ein Gewindeloch für eine Klemmschraube 88 aufweist, welche gegen eine Sicherungsscheibe
88' drückt.
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Die Fig. 1o zeigt die Verbindung eines linear pneumatischen Antriebes
56 gemäß der Erfindung mit einer ersten, die Einstellung der Jeweiligen Arbeitsstellung
zulassenden Schienen- bzw. Tragekonstruktion 104, die wiederum über Stehbolzen 105
mit einer weiteren Schienen- bzw. Tragekonstruktion 1o6 verbunden ist, die z.B.
den Maschinenrahmen bildet. Muttern 107 sind längs den Schrauben- bzw. Stehbolzen
105 entsprechend dem Pfeil 1o8 einstellbar, wodurch die gesamte Antriebseinheit
56 mit der Schienen- bzw. Tragekonstruktion 104 in ihrer Höheneinstellung verstellt
werden kann.
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Ferner ist die Lage des Bandstahlstanzmessers 31 einstellbar, wie
oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 sowie anhand der Pfeile 17, 27 und 30 beschrieben
wurde.
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Der Pfeil 17 in Fig. lo gibt die winkelmäßige Justierung des Werkzeughalters
23 um den Drehzapfen 11o an.
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Die Fig. 11, 12 und 13 betreffen einen linear pneumatischen Antrieb
111 mit einem Aufbau, der sehr ähnlich dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Antrieb
ist. Daher sind gleiche Bauteile mit denselben Bezugszahlen versehen.
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Der bügelförmige Rahmen 112 weist eine Öffnung 113 in einem seiner
Seitenteile auf, und ein Hebel 114 erstreckt sich direkt in den Rahmen und besitzt
Kontakt mit der die Schlauchausdehnung übertragenden Platte 15.
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Der Hebel 114 ist direkt an dem Rahmen 112 mittels einer Drehachse
115 schwenkbar gelagert, die wiederum in einem Lagerblock 116 angeordnet ist. Die
Wirkungsweise der in den Figuren 11, 12 und 13 dargestellten Ausführungsform ist
im wesentlichen dieselbe wie die der linear pneumatischen Antriebe gemäß den Fig.
1 und 2. Auch ist wieder Jegliche Hemmung infolge der drehbaren Lagerung des Hebelarmes
114 direkt an dem Rahmen verhindert.
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Der Hebelarm 114 kann rund, quadratisch oder rechteckig sein. Dasselbe
gilt für den Werkzeughalter 28.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 kann mit einem Messer 31 benutzt
werden, das sich unter einem rechten Winkel zum Hebel 114 erstreckt. Jedoch kann
eine noch vorteilhaftere Benutzung der Aus führungs form gemäß Fig. 11 in der Weise
erfolgen, daß das Messer 31 mit Hilfe eines Zwischenstückes oder Abstandhalters
31 befestigt wird, so daß es sich im wesentlichen parallel zum Hebel 114 erstreckt,
so daß Messerbewegungen in Positionen möglich sind, die mit herkömmlichen Werkzeugen
relativ zum Werkstück 120 schwer zu erreichen sind. Das Messer 31 gelangt daher
auch hinter einen Hinterschnitt 121 eines Werkstückes 120, welches dann
gegen
die Messerschneide durch eine Kraft in Richtung des Pfeiles 122 gedrückt wird.
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Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, versteht es sich, daß sie nicht hierauf beschränkt ist und noch
Weiterbildungen und mannigfache Ausgestaltungen im Rahmen der Ansprüche möglich
sind. Der doppelarmige Hebel 114 und gleichermaßen der T-förmige Hebel 3 und die
an diesem Hebel befindlichen Werkzeughalter stellen Winkelgetriebe dar, welche die
Formänderung eines aufblasbaren Schlauches in andersartige Bewegungen umwandeln,
wobei durch die Anordnung und Lage des oder der Drehachsen sowie die Längen der
Teile dieser Hebel verschiedenartige Ubersetzungen erzielbar sind. Dabei versteht
es sich ferner, daß die Form und Gestalt dieser Getriebe unterschiedlich sein kann
und an die Jeweiligen Anwendungsfälle angepaßt werden kann oder angepaßt werden
muß.
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