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Stanze, bei der das Werkzeug eine zusätzliche Bewegung in Richtung
des kontinuierlichen Werkstückvorschubes macht In der Technik werden Werkzeugmaschinen
benötigt zum Stanzen oder Bohren von Löchern in kreisförmiger Anordnung, z. B. für
die Herstellung von Lamellenblechen für die Rotoren und Statoren von elektrischen
Maschinen. Diese Werkzeugmaschinen besitzen ein hin und her gehendes Werkzeug, das
sich beim Bohren noch zusätzlich dreht. Das Werkstück befindet sich während des
Werkzeugeingriffs in Ruhe und wird außerhalb des Werkzeugeingriffs geschaltet, d.
h. vom Ruhezustand aus beschleunigt und zum Ruhezustand verzögert.
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Bei Änderung des Teilkreisdurchmessers oder der Lochzahl muß eine
andere Teilscheibe eingesetzt und bei wesentlicher Veränderung des Teilkreisdurchmessers
eine größere oder kleinere oder eine andersartige Maschine benutzt werden, wenn
auch das Werkzeug und der Werkstoff und damit die auftretenden Bearbeitungskräfte
die gleichen bleiben.
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Es sind Stanzmaschinen bekannt, bei welchen zum Stanzen von Löchern,
welche auf einer geraden Linie liegen, der Werkstoff kontinuierlich fortbewegt wird,
während das Werkzeug eine Umlaufbewegung ausführt, derart, daß der Stempel gleichzeitig
.senkrecht zur Werkstückbewegung und parallel hierzu bewegt wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, welche dieses
Prinzip zusätzlich auf eine Werkzeugführung in gekrümmter Bahn ausdehnt. Es können
damit Lochreihen gestanzt oder gebohrt werden, welche auf Teilkreisen liegen, die
von .einer unteren Grenze bis zur geraden Linie verändert werden können. Mit dieser
Maschine können
daher alle "Löcher gestanzt oder gebohrt werden
ohne Rücksicht .auf den Teilkreisdurchmesser, solange die Bearbeitungskräfte nicht
sehr voneinander verschieden sind. - - -Die erfindungsgemäße Maschine ist in den
Zeichnungen beispielsweise als Stammaschine dargestellt. Abb. i zeigt die Maschine
im Aufriß, -Abb.2 im Seitenriß mit weggelassenem Werkstückträger; Abb.3 ist ein
Grundriß und Abb. q. eine teilweise Rückansicht; Abb. 5 zeigt eine Alternativlösung
für die Werkzeugführung.
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An dem Maschinengehäuse i sind die Konsolen 2 und 3 .angeschraubt.
Dazwischen ist das Werkzeug q. geführt. Dieses Werkzeug besitzt einen waagerechten
Zapfen 5 und einen senkrechten Zapfen 6. Letzterer greift in den Schieber 7, welcher
in der Konsole 3 eine Querführung besitzt und durch Abdeckplatten 8 nach oben geschützt
ist.
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Im Gehäuse i ist die Exzenterwelle 9 gelagert. Diese hat zwei um i
8o' gegeneinander versetzte Exzenter 9" und 9b. Auf Exzenter 9" sitzt die Schubstange
io und auf Exzenter 9b die Stößelstange i i. Letztere greift in Zapfen 12 an dem
Werkzeug ¢ und erstere in Zapfen 13 an den Schwinghebeln 14. und 15 .an. Die Schwinghebel
14 und 15 besitzen in 16 und 17 je ein längs verstellbares Drehpunktlager 16 und
' 17. Hierfür haben die Schwinghebel einen Schlitz, und die Lager 16 und 17 ruhen
in Nuten der Konsole 3. Das obere Ende des Schwinghebels 14 ist über Bolzen 18 mit
dem Schieber 7 und damit über Zapfen 6 mit dem Werkzeug q. gekuppelt, während das
obere Ende des Schwinghebels 15 über Bolzen 19 mit Stange 2o und damit über Zapfen
5 =ebenfalls mit dem Werkzeug q. in Verbindung steht. Die Stange 2o hat in Führungsstück
21 eine Längsführung.
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In der Konsole 3 befindet sich .ein in Richtung des Werkzeuges ¢ geführter
und verstellbarer Schlitten 22. Darin drehbar befestigt ist ein Zapfen, welcher
den Werkstückteller 23 aufnimmt. -Auf der Exzenterwelle 9 sitzt das Ritzel 2q..
Dieses greift in das Wechselrad 25 ein. Hiermit verbunden ist das Wechselrad 26,
welches in Wechselrad 27 eingreift, das auf Welle 28 sitzt. Auf dieser Welle ist
auch die Schnecke oder das 'Schraubenrad 29 längs verschieblich aufgebracht, welches
in das im Schlitten 22 .auf dem Bolzen des Werkstücktellers 7 untergebrachte Schnecken-
oder 'Schraubenrad3o eingreift.
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Zur Bearbeitung von sogenannten Segmenten, welche keinen materiellen
Kreismittelpunkt besitzen, sind die beiden Werkstückträger 31 vorgesehen. Darin
sind Führungsrollen 32 verschraubt. Je eine gleiche Rolle befindet sich rechts und
links am Flansch der Konsole 2 in der Nähe des Werkzeuges. Sämtliche Rollen sind
in Schlitten verstellbar, so daß Werkstücke mit beliebig größerem Teilkreisdurchmesser
bis zu geraden Stücken aufgenommen werden können. Diese ruhen dann in Schablonen,
welche an einer 'Seite eine Verzahnung besitzen, in welche ein Zahnrad eingreift,
das an Stelle des Werkstücktellers 23 tritt.
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Das Werkzeug ¢ besteht in seinem Rumpf aus Leichtmetall und ist an
den der Abnutzung ausgesetzten Flächen mit Stahlauflage gepanzert. Es besitzt nach
Bedarf auch einen sogenannten Sucherstift, der in das jeweils zuvor gestanzte oder
gebohrte Loch .eindringt, bevor das nachfolgende Loch erzeugt wird.
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Wirkungsweise. Die Exzenterwelle 9 bewirkt durch Exzenter 9b ein Aufundabgehen
des Stempels bzw. des Bohrers und durch Exzenter 9" ein Schwingen der Hebel 14 und
15. Hebel 1 ¢ bewegt über Schieber 7 das Werkzeug in einer geraden Linie, Hebel
i 5 verleiht dem Werkzeug eine zusätzliche Drehung um den Zapfen 6. Das Werkzeug
macht insgesamt in der Werkstückebene eine elliptische Bewegung.-Der beschriebene
Ellipsenbogen weicht von dem zugeordneten Teilkreis im Werkstück nur wenige tausendstel
Millimeter ab, was für den Arbeitsvorgang unerheblich ist. Die Krümmung des Ellips
enbogens wird durch Verstellen der Drehptmktlager 16 und 17 verändert. Befinden
sich die Drehpunkte in der Mitte der Schwinghebel 1 ¢ und 15, so macht das Werkzeug
eine geradlinige Bewegung. Diese Verstellung ist unabhängig vom Hub der beiden Exzenter
9" und 9b. Das Werkzeug bewegt sich gleichsinnig mit der Vertikalprojektion des
Exzenterhubes von 9b.
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Über die Räder 24 bis 27 und 29 und 30 wird der Werkstückteller
23 gleichmäßig gedreht, und zwar- in der Richtung der Werkzeugbewegung während des
Eingriffs. Da das Werkzeug das Werkstück nur durchdringt, ohne wesentlich über die
untere Fläche des Werkstückes hervorzutreten, ist die Waagerechtgeschwindigkeit
des Werkzeuges während des Eingriffs nahezu gleich groß- wie die zugeordnete Teilkreisgeschwindigkeit
des Werkstückes. Die theoretisch kleinen Differenzen und das Zahnspiel im Werkstücktrieb
werden durch den Sucherstift in ihrer Wirkung ausgeschaltet.
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Der vom Werkzeug in der Vorschubrichtung des Werkstückes zurückzulegende
Weg ist im Mittel halb so groß wie die Lochteilung. Aus diesem Grunde, wegen der
Leichtbauweise des Werkzeuges und auf Grund des gleichmäßigen Werkstückvorschubes
kann die Hubzahl der Maschine gegenüber bekannten Maschinen wesentlich gesteigert
werden.
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An Stelle der elliptischen Werkzeugführung kann die in Abb. 5 dargestellte
epizykloidische Führung treten. In dieser Abbildung ist z ein Teil des Maschinengehäuses;
darauf sind zwei innenverzahnte Rollbögen 35 befestigt. Darin rollen die außenverzahnten
Segmente 36. Diese haben radiale Schlitze 36Q. Diese beiden 'Segmente sind durch
Traverse 37 verbunden, auf welcher der Werkzeugschlitten 38 geführt ist. An einem
Ende der Traverse ist der Drehpunkt 37b vorgesehen, an welchem ein Schwinghebel
ähnlich 14 und 15 angreift. Die Traverse 37 hat die Schlitze 37Q und wird durch
Zugfedern 39 -mit den Segmenten 36 gegen die Rollbögen gezogen.
Die
Rollbögen 35 haben einen doppelt so großen Teilkreisdurchmesser als die Segmente.
Befinden sich die Befestigungspunkte der Traverse im Mittelpunkt der Segmentverzahnung,
so beschreibt die Traverse beim Abrollen der Segmente eine gerade Linie. Je mehr
die Befestigungspunkte nach der Verzahnung hin verschoben werden, desto gekrümmter
ist die von der Traverse beschriebene Bahn.
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Befinden sich die Mittelpunkte der Segmente in der gleichen Entfernung
voneinander wie die Mittelpunkte der Rollbögen, so machen alle Punkte der Traverse
die gleiche Bewegung. Ist diese Entfernung verschieden voneinander, so wird die
Traverse beim Abrollen der Segmente relativ zum Maschinengehäuse geneigt. Diese
Entfernungsänderung ist, wie gezeichnet, durch die Schlitze 37Q ermöglicht, statt
dessen können auch die Rollbögen im Maschinengehäuse verschiebbar gemacht werden.
Die erwähnte Neigung der Traverse wird bei kleinerem Teilkreisdurchmesser des Werkstückes
oder größerer Lochteilung bei gleichem Teilkreisdurchmesser größer, umgekehrt kleiner
eingestellt.