Beschreibung:

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Keiltrieb sowie Verfahren zur Herstellung eines Keiltriebs zur Umlenkung einer vertikalen Pressenkraft in eine horizontale, vorzugsweise lineare Arbeitsbewegung gemäß Anspruch 1.

Keiltriebe werden typischerweise in Werkzeugen bei Umformprozessen eingesetzt, in denen Bauteile oder Materialien unter hohem Kraftaufwand umgeformt werden müssen und dabei eine hohe Präzision erforderlich ist.

Keiltriebe werden z. B. in der Automobilindustrie zur Fertigung von Karosseriebauteilen eingesetzt, insbesondere zur Bearbeitung von großen Blechteilen, beim Zuschnitt, dem Stanzen oder Lochen oder beim Verformen von solchen Blechteilen. Die dabei auftretenden Kräfte erreichen auch Werte deutlich oberhalb von 1000 kN. Eine grundsätzliche Herausforderung besteht bei Keiltrieben darin, dass die Führungen insbesondere die Umsetzung in eine Linearbewegung auch tatsächlich gemäß dem gewünschten präzisen Bewegungsprofil erfolgt.

Gattungsgemäße Keiltriebe sind so ausgebildet, dass diese Führungselemente, Gleitleisten, ein Treiberelement, ein Schieberelement sowie eine positionsfeste Schieberelementaufnahme umfassen, wobei die vertikale Presskraft von der Schieberelementaufnahme aufgenommen wird.

Die Treiberführung dient einer linearen Führung des Schieberelements entlang des Treiberelements. Die Führungseinrichtung dient der linearen Führung des Schieberelements entlang der Schieberelementaufnahme in einer Gleitrichtung.

In einer Presse wird die Schieberelementaufnahme, die mit dem beweglichen Pressenelement verbunden ist, in vertikaler Richtung bewegt, wohingegen das Treiberelement positionsfest ist. Durch die Relativbewegung wird eine lineare Bewegung erzeugt. Diese Bewegung soll aber auch bei hohen Kräften möglichst exakt sein, vor allen Dingen, wenn Querkräfte auf den Keiltrieb wirken.

In der DE 20 2015 106 966 U1 ist beschrieben, dass eine solche Belastung regelmäßig dann auftritt, wenn der Keiltrieb zum Umformen von Bauteilen während des Umformprozesses auf eine gekrümmte Fläche des Bauteils auftrifft und dadurch quer zur linearen Arbeitsbewegung auftretende Kräfte durch den Keiltrieb aufgenommen werden müssen, wobei die kritischen Faktoren die Schieberelementaufnahme und das Schieberelement darstellen.

Problematisch ist bei der dort gezeigten Lösung die Abstimmung des Führungsspiels zwischen den beiden Gleitleisten und dem zentralen T-Block. Grundsätzlich ist das Einschieifen der Bauteilhöhe der Gleitleisten für die Schieber-Bauhöhe nachteilig, da dort eben eine Primärfläche durch Umfangsschleifen eingeschliffen wird. Hierzu wird exemplarisch auf die Figur 4 der DE 20 2015 106 966 U1 verwiesen und die Beschreibung der Abstimmung zum exakten Einpassen der Gleitleisten in den Figuren 5a bis 5d in der Figurenbeschreibung. Da das System nicht„überbestimmt" eingeschliffen werden kann, bedarf es bei der gezeigten Ausführung der Abstimmung der Höhe und der Breite der Gleitleisten.

In der genannten DE 20 2015 106 966 U1 wird eine Lösung vorgeschlagen, um die Führungseinrichtung so auszugestalten, dass sie eine hinreichend präzise Führung gewährleistet, wobei eine Befestigung einer Seitengleitplatte an einer bestimmten Anlagefläche vorsieht, mit der diese gegen das Führungselement gedrückt wird. Die Gleitleisten sind als quaderförmige Leisten mit einer winkligen Eckausnehmung über die Länge der Gleitleisten ausgebildet, wobei das Anpassen der Höhe der Gleitleisten das Schleifen der Primärflächen der Leisten zu Folge hat. Dies wiederum hat aber einen nachteiligen Einfluss auf die Abstimmung der gesamten Bauhöhe des Schiebers.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine alternative Lösung vorzusehen, mit der die Querkräfte optimiert abgefangen bzw. aufgenommen werden können und bei der die Herstellung und Anpassung der Gleitleisten einfach und kostengünstig möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine spezifische Gleitplattenformation vorzusehen. Ein weiterer Aspekt betrifft das Einstellen des Führungsspiels zwischen den Seitengleitplatten und der Mittenführung der vorgeschlagenen Gleitplattenformation bei der Herstellung oder Montage eines Keiltriebs.

Zwischen dem Treiberelement und Schieberelementaufnahme ist das Schieberelement angeordnet. Das Schieberelement und die Schieberelementaufnahme stellen zwei Führungselemente dar, an denen eine Führungseinrichtung mit einer Gleitplattenanordnung mit zwei Seitengleitplatten und einer Mittenführung angeordnet ist.

Die Seitengleitplatten sind an einem der beiden Führungselemente (Schieberelement oder Schieberelementaufnahme) befestigt und in einer Querrichtung, die senkrecht auf der Gleitrichtung steht, zueinander beabstandet. Die Mittenführung ist zwischen den beiden Seitengleitplatten angeordnet.

Erfindungsgemäß ist nun eine wenigstens einmal geschulterte Ausgestaltung der Seitengleitplatten vorgesehen. Eine korrespondierende Stufe ist in der Anlagefläche am entsprechenden Führungselement vorgesehen, so dass wenigstens zwei in der Querrichtung voneinander beabstandete Stufen im Führungselement vorgesehen sind.

Die beiden Seitengleitplatten liegen an jeweils einer der beiden Stufen mit ihrer Schulter formschlüssig an, wobei der Formschluss entweder in oder entgegen der definierten Querrichtung wirkt.

Erfindungsgemäß ist somit ein Keiltrieb vorgesehen, der ausgebildet ist zur Umlen- kung einer vertikalen Pressenkraft in eine horizontale, lineare Arbeitsbewegung, mit einem Schieberelement und einer Schieberelementaufnahme, welche zwei Führungselemente darstellen, an denen eine Führungseinrichtung mit einer Gleitplattenanordnung mit zwei Seitengleitplatten und einer Mittenführung angeordnet ist, wobei die Seitengleitplatten in einer Querrichtung Y, die senkrecht auf der Gleitrichtung X steht, zueinander beabstandet sind, wobei die Mittenführung zwischen den beiden Seitengleitplatten angeordnet und an dem Schieberelement befestigt ist, wobei die beiden Seitengleitplatten mit wenigstens einer Schulter ausgebildet sind, die an einer korrespondierenden Stufe ausgebildet am Führungselement mit Formschluss anliegen, wobei der Formschluss in bzw. entgegen der definierten Querrichtung wirkt, so dass Querkräfte abgefangen werden und jede Seitengleitplatte mit wenigstens den folgenden Anlageflächen an der Schieberelementaufnahme anliegt: a. je eine Anlagefläche liegt auf einer ersten Ebene E1 und verläuft in Querrichtung Y und b. eine Seitenfläche verläuft jeweils senkrecht dazu und liegt der Anlagefläche der Mittenführung vorzugsweise unter Bildung eines definierten Spaltes gegenüber.

Eine Anlagefläche der Seitengleitplatte liegt auf einer ersten Ebene und verläuft in Querrichtung. Eine zweite Fläche liegt auf einer Ebene E2, zur ersten Ebene E1 beabstandeten Ebene und verläuft ebenfalls in Querrichtung.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anlagefläche in Querrichtung betrachtet gleich oder größer ausgebildet ist im Vergleich zur höher liegenden Fläche der Seitengleit- platte.

Die Seitengleitplatte ist über Befestigungsmittel mit der ersten Anlagefläche gegen das entsprechende Führungselement in Formschluss befestigt.

Eine weitere Anlagefläche ist als Übergang zwischen der Anlagefläche und der höher liegenden Fläche und zwar senkrecht oder schräg zu diesen verlaufend ausgebildet. Bei einer schräg verlaufenden Anlagenfläche kann diese mit positiver oder negativer Neigung im Winkel von etwa 70° oder 110° +/- jeweils 10° angebracht sein.

Alternativ kann der Übergang von der Ebene E1 , d. h. der Anlagefläche zur höheren Fläche (Ebene E2) eine rechtwinklige Schulter bzw. Stufe ausbilden.

Mit Vorteil ist die Ecke der Stufe und/oder Schulter gerundet bzw. mit einem Radius versehen.

Mit Vorteil ist eine zusätzliche zweite gegenläufige oder gleichläufige Stufe und Schulter in den jeweiligen Seitengleitplatten und dem korrespondierenden Führungselement ausgebildet. Der Formschluss wird mit Vorteil jedoch nur zwischen den Seitengleitplatten und einer senkrecht zur Querrichtung verlaufenden Anlagefläche zwischen der jeweiligen Seitengleitplatte und dem korrespondierenden Führungselement hergestellt, um den Versuch einer Doppelpassung zu vermeiden.

Die weitere Alternative ist die Ausbildung einer gegenläufigen Stufe, so dass zwei Anlageflächen auf einer gemeinsamen Ebene liegen und dazwischen eine Anlagefläche auf einer abgestuften Ebene vorgesehen ist, so dass ein Umgriff der beiden Stufen von korrespondierenden Schultern erfolgt.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Keiltriebs; Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Keiltriebs;,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Keiltriebs und

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Keiltriebs.

Figuren 5a, 5b, 5c und 5d eine Darstellung der Anpassung einer Gleitplattenformation bei einer herkömmlichen Lösung und

Figuren 6a, 6b, 6c und 6d eine Darstellung der Anpassung einer Gleitplattenformation bei der erfindungsgemäßen Lösung.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die Figuren 1 bis 6d näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche strukturelle und/oder funktionale Merkmale hinweisen.

In den Figuren 1 bis 4 sind unterschiedliche Ausführungsformen eines beispielhaften Keiltriebs gezeigt.

Der Keiltrieb 1 ist ausgebildet zur Umlenkung einer vertikalen Pressenkraft in eine horizontale, lineare Arbeitsbewegung und mit einem Schieberelement 2, einem Treiberelement (das nicht dargestellt ist) und einer Schieberelementaufnahme 3. Das Treiberelement ist an dem Schieberelement 2 in herkömmlicher Weise angeordnet.

Zwischen dem Treiberelement und der Schieberelementaufnahme 3 ist somit das gezeigte Schieberelement 2 angeordnet. Das Schieberelement 2 und die Schieberelementaufnahme 3 stellen zwei Führungselemente 2, 3 dar, an denen eine Führungseinrichtung mit einer Gleitplattenanordnung 10, 20, 30 mit zwei Seitengleitplat- ten 10, 30 und einer Mittenführung 20 angeordnet ist.

Die Seitengleitplatten 10, 30 sind an der Schieberelementaufnahme 3 mittels Befestigungsmitteln 5 befestigt und in einer Querrichtung Y, die senkrecht auf der Gleitrichtung X steht, zueinander beabstandet. Die Mittenführung 20 ist zwischen den beiden Seitengleitplatten 10, 30 angeordnet und mittels eines Befestigungsmittels 5 an dem Schieberelement 2 befestigt. Die beiden Seitengleitplatten 10, 30 sind mit einer Schulter 11 , 31 ausgebildet. Eine korrespondierende Stufe 3a, 3b ist in der Anlagefläche am entsprechenden Führungselement 3 vorgesehen, so dass zwei in der Querrichtung Y voneinander beabstandete Stufen im Führungselement vorgesehen sind.

Die beiden Seitengleitplatten 10, 30 liegen an jeweils einer der beiden Stufen 3a, 3b mit ihrer Schulter 11 , 31 formschlüssig an, wobei der Formschluss in bzw. entgegen der definierten Querrichtung Y wirkt, so dass Querkräfte abgefangen werden.

Jede Seitengleitplatte 10, 30 verfügt über die Flächen 12, 13, 14, bzw. 32, 33, 34.

Die erste (außen liegende) Fläche 12 ist eine Anlagefläche 12, 32 der Seitengleitplatte 10 bzw. 30 und diese liegt auf einer ersten Ebene E1 und verläuft in Querrichtung Y. Die Fläche 14 liegt auf einer zweiten zur ersten Ebene beabstandeten Ebene E2 und verläuft ebenfalls in Querrichtung Y. Die dritte Fläche 13 bzw. 33 verläuft senkrecht dazu.

Die Fläche der Seitengleitplatten 10, 30, welche die jeweils zur Mittelführung 20 zugewandte Seitenfläche 14, 34 ausbildet, bildet auch eine Fläche 15, 35 aus, um ggf. gegen eine korrespondierende Anlagenfläche der Mittenführung 20 anzuliegen, welche ebenfalls in oder bei der Ebene E2 verläuft.

Die Anlagefläche 12, 32 in der Ebene E1 ist in Querrichtung Y betrachtet etwas größer d.h. breiter ausgebildet im Vergleich zur Fläche 14, 34 in der Ebene E2 der Seitengleitplatte. Die Anlagefläche 12, 32 erstreckt sich jeweils von der Außenkante A der Seitengleitplatte 10, 30 bis zur senkrechten Seitenfläche 13 bzw. 33. Die Fläche 14, 34 erstreckt sich jeweils von der Seitenfläche 13 bzw. 33 in Richtung zur Mittenführung 20 bis zur Seitenfläche 15 bzw. 35.

Die weitere Fläche 13, 33 ist jeweils als Übergang zwischen der ersten und zweiten Fläche 12, 14 bzw. 32, 34 und zwar senkrecht zu diesen verlaufend ausgebildet. Somit stellt der Übergang von der ersten über die zweite zur dritten Anlagefläche eine Schulter bzw. Stufe dar.

In der Figur 3 ist für jede Seitengleitplatte 10, 30 eine weitere Stufe 3a, 3b an Schie- berelementaufnahme 3 vorgesehen. In der Figur 4 weist jede Seitengleitplatte 10, 30 eine weitere Schulter 11 , 31 auf, die in Formschluss gegen eine gegenüber der anderen Schulter gegenläufig ausgebildete Stufe der Schieberelementaufnahme 3 anliegt. Die sattelartig zwischen den beiden Schultern liegende Anlagefläche 12, 32 ist mit einem Befestigungsmittel 5 und zwar einer Schraube 5 an der Schieberelementaufnahme 3 befestigt.

In den Figuren 5a, 5b, 5c und 5d ist eine Darstellung der Anpassung einer Gleitplattenformation bei einer herkömmlichen Lösung gezeigt.

In der Fig. 5a ist eine teilgeschnittene Ansicht gezeigt, bei der die Abstimmung in Richtung Z und in Richtung Y dargestellt sind, was zum Einstellen des Führungsspiels zwischen den Seitengleitplatten und der Mittenführung notwendig ist.

Die Abstimmung, erfolgt hier, wie in den Figuren 5c und 5d, wobei sowohl ein Ein- schleifen mit Hilfe von Schleifkörpern S durch günstiges Umfangsschleifen erfolgt, was fertigungstechnische Vorteile mit sich bringt. Dieses Einschieifen wirkt sich unmittelbar in der Höhe der Seitengleitplatten 10, 30 insgesamt aus, wobei diese Anpassung im Bereich der Befestigungsabschnitte, somit der Primärfläche der Seitengleitplatten 10, 30 erfolgt. Dies wirkt sich allerdings auf die Bauhöhe des Keiltriebs insgesamt aus, da hierdurch das Abstandsmaß über die Seitengleitplatten im Gesamten verändert wird.

Gemäß der Idee der vorliegenden Erfindung, erfolgt die Anpassung der Gleitplattenformation wie in den Figuren 6a, 6b, 6c und 6d gezeigt. Mit der vorgeschlagenen Methode lässt sich ein Spiel zwischen 0,01 und 0,03 mm einstellen.

Das Einstellen des Führungsspiels zwischen den Seitengleitplatten 10, 30 und der Mittenführung 20 erfolgt dabei mit den folgenden Schritten: a. Herstellen der Mittenführung 20 nach einem Passmaß; b. Ermitteln der erforderlichen Gleitleistenhöhe der Gleitleisten im Bereich der Abschnitte G; c. Ermitteln des erforderlichen Spaltmaßes zwischen der Gleitleisten 10, 30 zur Mittenführung 20; d. Einschieifen der Gleitleisten 10, 30 (und zwar im Bereich G d. h. die Flächen 14, 34) vorzugsweise durch Umfangssch leiten zum Herstellen der erforderlichen Gleitleistenhöhe und e. Einschieifen wenigstens einer der Mittenführung zugewandten Seitenflächen 16, 36 vorzugsweise durch Umfangsschleifen bei einer der beiden Gleitleisten 10, 30.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. So können die Seitengleitplatten 10, 30 an wenigstens drei Seitenflächen mit einer Verschleißschicht, vorzugsweise als Festschmierstoffflächen oder als Sinterbeschichtung ausgebildet sein.

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