DE1096167B - Einrichtung zum induktiven Erwaermen und zum Transport von Stangen an Schmiedemaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei der laufenden Verarbeitung von Stangenmaterial in automatischen Horizontalschmiedemaschinen werden aus einer Stange eine Vielzahl gleichartiger Werkstücke hergestellt. Je nach der Zahl der Arbeitsgänge, die an der Stange in einer Hitze ausführbar sind, muß das Stangenende mehr oder weniger oft zur erneuten Erwärmung in eine Heizvorrichtung zurückgebracht wurden. Die Taktzeit der Maschine, also die Zeit, während der ein Stangenende in der Maschine verformt wird, ist fast immer ein kleiner Bruchteil der Zeit, die nötig ist, um ein Stangenende wieder auf die Arbeitstemperatur zu bringen. Daher müssen sich stets mehrere Stangen in der Heizvorrichtung befinden.

Sollen die Erwärmung und der Transport der Stangen automatisch geschehen, so ergeben sich relativ einfache Verhältnisse bei der Verwendung von Schlitzspulen zur induktiven Erwärmung der Stangenenden, denn die Stangenenden können, ohne stillgesetzt zu werden, hintereinander durch den Spulenschlitz laufen. Schlitzspulen haben aber gegenüber Lochspulen einen schlechten Wirkungsgrad.

Da das Stangenende im Heizraum einer Lochspule in Querrichtung unbeweglich ist, müßte diese Spulentrommel, die sich aus mehreren Lochspulen zusammensetzt, mit einer Winkelgeschwindigkeit gedreht werden, die der linearen Geschwindigkeit der Spulenenden durch eine Schlitzspule entsprechen würde. Damit kommt man jedoch nicht zum Ziel. Denn es ist nur mit großem Aufwand möglich, einer ständig umlaufenden Trommel hochfrequenten Heizstrom zuzuführen. Dem könnte man zwar dadurch abhelfen, daß man statt einer ständig in gleicher Richtung umlaufenden Trommel eine Trommel verwendet, die ihre Drehrichtung ständig wechselt, bei der also mit Hilfe biegsamer Leitungen der Heizstrom ohne besondere Schwierigkeiten zuführbar ist. Dann gestaltet sich jedoch die Zufuhr und Abfuhr der Werkstücke schwierig, und erst recht gilt dies für die gleichfalls vorhandene Möglichkeit, feststehende Spulen zu verwenden und die verschiedenen Bewegungen von den Werkstücken ausführen zu lassen.

So verbleibt der an sich bekannte Weg, der auch bei der Einrichtung nach der Erfindung beschritten wurde, einen Satz zueinander paralleler Induktionsspulen mit davor angeordneten Stützen für die zu erwärmenden Stangen vorzusehen, wobei jede Spule unabhängig von den übrigen in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar ist, und damit eine Fördervorrichtung zu verbinden, welche die Stangen von den Spulen zur Schmiedemaschine und zurück transportiert. Die Aufgabe, den Stangentransport zwischen Heizvorrichtung und Schmiedemaschine einfach zu gestalten und den baulichen Aufwand gering zu halten, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sämtliche Spulen ge-

Einrichtung zum induktiven Erwärmen

und zum Transport von Stangen

an Schmiedemaschinen

Anmelder:

EUMUCO Aktiengesellschaft
für Maschinenbau, Leverkusen I

Fritz Riemeijschneider und Fred Rover, Leverkusen,
sind als Erfinder genannt worden

meinsam senkrecht zu ihrer Längsachse in der einen Richtung um jeweils eine Spulenteilung und in entgegengesetzter Richtung um den Abstand der beiden Spulen fortschaltbar sind, wobei die Fördervorrichtung die erwärmte Stange immer an einer bestimmten Stelle übernimmt und die wieder zu erwärmende Stange an derselben Stelle übergibt.

Erfährt die Stange während des Schmiedens keine Querverschiebung, dann kann die Fördervorrichtung dadurch weitergebildet werden, daß sie zur abwechselnden Bedienung der Übernahme- und Übergabestellen zweier beiderseits der Werkzeuge der Maschine angeordneter gleichartiger Sätze von Spulen eingerichtet wird.

Eine andere Möglichkeit der Weiterbildung der Fördervorrichtung besteht darin, ihr die Gestalt eines Aufnehmers zu geben, der in Übernahmestellung zwischen zwei Stangen liegt, so daß bei Senkung der Spulen um eine Spulenteilung eine Stange bei zurückgefahrener Spule auf ihm abgelegt wird.

Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele. Es zeigt

Fig. 1 eine der Erfindung entsprechende Heizvorrichtung in Stirnansicht ohne die zugehörige Schmiedemaschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht,

Fig. 3 die Draufsicht der gleichen Vorrichtung,

Fig. 4 eine Sperre zur Steuerung der Schlittenbewegung,

Fig. 5 eine Stirnansicht der Schmiedemaschine mit Heiz- und Transportvorrichtung in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 6 bis 9 Darstellungen entsprechend Fig. 5 in verschiedenen Arbeitsphasen,

009 680/313

Fig. 10 eine zweite Ausführungsform in einer der ■ Fig. 5 entsprechenden Darstellung.

Die Darstellungen in den Zeichnungen sind durchweg schematisch gehalten.

Fig. 1 bis 4 zeigen den Aufbau der Heizvorrichtung. In einem Gestell 1 mit losen Rollen 2 und einem Zahnrad 3 ist ein Schlitten 4 senkrecht beweglich. Dieser Schlitten bildet den Träger von vier Induktionsspulen 5 des Lochtyps. Jede dieser Spulen ist mit einem Kolbenantrieb 6 gekuppelt, mittels dessen die Spule aus der Grundstellung, die die drei obersten Spulen in Fig. 2 einnehmen, in die zurückgezogene Stellung der untersten Spule in Fig. 2 bewegt oder in die Grundstellung zurückgeführt werden kann. Nur einer der vier Antriebe 6 ist gezeichnet. Der Schlitten 4 ist mit einem gleichartigen Schlitten 7 auf einem Gestell 8 kinematisch gekuppelt. Zur Kupplung dient das in eine Zahnstange des Schlittens 4 greifende Zahnrad 3 und eine Welle 9, die diesen Zahntrieb 3 mit einem entsprechenden Zahntrieb 10 verbindet. Damit ist Gleichlauf zwischen den Bewegungen der Schlitten 4 und 7 hergestellt. Zwischen den Schlitten 4 und 7 erstrecken sich Streben 11 mit Armen 12. Jede Strebe ist einer der Spulen 5 zugeordnet. Die Arme 12 sind nahe ihren Enden gekerbt und nehmen damit Stangen 13 auf, die die Werkstücke bilden. Die Enden 14 dieser Stangen liegen innerhalb der zugehörigen Spulen 5, solange die Spule nicht zurückgezogen ist.

Die Schlitten 4, 7 können gemeinsam durch einen Zylinder-Kolben-Antrieb 15,16 in der Vertikalen ver- _3t> schoben werden. Die Verschiebung geschieht abwärts schrittweise um je eine Spulenteilung, also um den Abstand zwischen den Achsen zweier benachbarter Spulen 5. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel mit seinen vier Induktionsspulen 5 ist der Gesamtweg daher gleich drei Spulenteilungen. Haben die Schlitten 4,7 ihre tiefste Stellung erreicht, so werden sie in einem Hub in ihre höchste Stellung zurückbewegt.

Die vorstehend beschriebene Schlittenbewegung kann in einfacher Weise durch eine Sperre gemäß Fig. 4 gesteuert werden. Dort bildet die Kolbenstange 17 eines hydraulischen oder pneumatisch betätigten Kolbens 18 den Anschlag für eine Stufe an einem Nocken 19, dessen Vollumdrehung in Drehrichtung ο der Verschiebung der Schlitten 4, 7 um eine Spulenteilung entspricht. Durch kurzzeitige Auslösung der Kolbenstange 17 bewegen sich daher die Schlitten 4, 7 unter der Wirkung der Schwere um den Betrag einer Spulenteilung abwärts. Ihre Aufwärtsbewegung unter der Wirkung des Antriebes 15, 16 geschieht ungehindert durch das Gesperre nach Fig. 4, das nur einseitig wirksam ist. Der Nocken kann auf der Welle 9 sitzen. Fig. 5 bis 9 erläutern die Anwendung der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 4 an einer Schmiedemaschine, die für eine geringe Anzahl relativ einfacher Operationen eingerichtet ist, beispielsweise für die Herstellung von Kugellagerringen aus Stangenmaterial, die pro Ring nicht mehr erfordert als Stauchen und Ablochen. Es ist daher möglich, eine größere Anzahl von Ringen in einer Hitze zu fertigen.

Zwei Vorrichtungen der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Art sind beiderseits neben der Schmiedemaschine 20 aufgestellt. Der Stauchstempel ist in Fig. 5 bis 9 hinter der Zeichenebene und parallel dazu beweglich zu denken. Während des Stauchens und Ablochens wird die in Bearbeitung befindliche Stange von zwei Klemmbacken 21 und 22 gehalten, die in Fig. 6 und 7 in Offenstellung angedeutet sind. Die Zufuhr und Abfuhr der Stangen wird von Förderhebeln 23 und 24 besorgt, die an ihren freien Enden gegabelt und von denen mehrere ; gleichachsig und parallel hintereinander angeordnet zu denken sind. Die Förderhebel 23 und 24 sind durch eine Stange 25 gekuppelt und werden über ein Pleuel 26 von einem Zylinder-Kolben-Antrieb 27 um Gelenkpunkte 28 gedreht. Diese Gelenke können durch Kolbenantriebe 29 zwischen zwei Stellungen verschiedener Höhe hin und her geschaltet werden. Das System wird durch Stützlenker 30 stabil gehalten.

Vor den Klemmbacken 21, 22 befinden sich zwei Backen 31 und 32, mittels deren das gerade in Bearbeitung befindliche Werkstück um die Strecke bewegt wird, die dem Abstand des Stauchwerkzeuges vom Ablochwerkzeug des Schmiedestempels entspricht. Die Backe 31 ist lediglich vertikal beweglich und steht ständig unter abwärts gerichtetem pneumatischem Druck. Die Backe 32 wird vertikal und horizontal bewegt. Dazu dienen zwei Kurbelschleifen 33 auf Steinen 34 nebst Kurbeln 35, die gemeinsam von einer Kurbel· 36 über eine Zahnstange 37 und ein Zahnrad 38 angetrieben werden.

In Fig. 5 ist angenommen, daß mit einer Ausnahme sämtliche Spulen 5 mit Stangen besetzt sind. Diese Spulen befinden sich in Heizstellung. Lediglich die unbesetzte Spule ist durch ihren Antrieb 6 zurückgezogen. Eine Stange W₁ ist in Bearbeitung und wird zwischen den beiden Arbeitsstellungen durch die Backe 32 so oft hin und her bewegt, wie ihr Ende noch schmiedefähig ist. Dabei stehen die Förderhebel 23, 24 still.

In Fig. 6 beginnt die Auswechslung der Stange W₁. Die Backe 32 hat sie in eine mittlere Stellung gebracht. Die Förderhebel 23, 24 sind bei noch gesenkten Gelenkpunkten 28 in ihre linke Endstellung geschwenkt und hierauf durch die Kolbenantriebe 29 angehoben worden. Außerdem ist die linke unterste Spule 5 zurückgefahren worden. Beim Anheben der Förderhebel 23, 24 hat der Förderhebel 23 die Stange W₁ und der Förderhebel 24 eine heiße Stange W₂ erfaßt. Mit diesen Werkstücken werden die Förderhebel 23, 24 sodann in die Stellung nach Fig. 7 geschwenkt. Hierauf werden die Gelenkpunkte 28 wieder gesenkt, so daß der Förderhebel 23 seine Stange W₁ auf den Armen 12 der bisher leeren, zurückgefahrenen, untersten Spule der rechten Gruppe ablegt, während der Förderhebel 24 seine Stange in die Kerbe der Backe 32 setzt. Anschließend kehren die Förderhebel 23,24 in ihre Mittelstellung zurück, während die Klemmbacken 21, 22 und die Backen 31, 32 sowie die Schmiedestempel ihre Arbeit am Werkstück W₂ aufnehmen. Demgemäß sind in Fig. 9 die Klemmbacken 21, 22 geschlossen, und die Stange befindet sich in der linken Arbeitsstellung zum Anstauchen. Währenddessen ist die rechte Spulengruppe um eine Spulenteilung gesenkt worden.

Ist an der Stange W₂ die Zahl der in einer Hitze möglichen Operationen beendet, so wird sie in der beschriebenen Weise, nur in umgekehrter Richtung, in die unbesetzte Spule der linken Spulengruppe zurückgebracht. Gleichzeitig wird eine Stange W₃ der zweituntersten Spule der rechten Gruppe entnommen und den Werkzeugen zugeführt.

Die Stange W₁ bleibt in der untersten Spule der rechten Gruppe, bis diese schrittweise ihre unterste Stellung erreicht hat und hierauf wieder in die Höchststellung gemäß Fig. 5 zurückgeführt worden ist. Dies gilt sinngemäß für jede Stange. Die Heizdauer ist daher für alle Stangen die gleiche.

Nach jedem Ablochen werden die Stangen mit Hilfe der Backen 31, 32 axial vorgeschoben.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 ist angenommen, daß die Schmiedemaschine 20 für vier ver-

schiedenartige, an einer Stange hintereinander in einer Hitze auszuführende Operationen eingerichtet ist, worauf die Stange erneuter Erwärmung bedarf. Dazu dient ein einziges System von Spulen gemäß Fig. 1 bis 4. Die Backen 44 und 45 entsprechen grundsätzlich den Backen 31 und 32 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 bis 9. Nur hat die Backe 45 eine größere Anzahl von Kerben für den Transport der Werkstücke von Gravur zu Gravur oder Stempel zu Stempel erhalten. Ein den Förderhebeln 23 und 24 ähnlicher Förderhebel 46 ist bei 47 drehbar und wird über ein Pleuel 48 von einem Antrieb 49 geschaltet. Drei Systeme von Kettenförderern 50, 51 und 52 dienen dazu, Stangen, die die Arbeitsgänge durchlaufen haben, den Heizspulen wieder zuzuführen. Die Ketten haben Mitnehmer 53, von denen einer in der Zeichnung angedeutet ist.

Es sei angenommen, daß sämtliche Spulen mit Stangen besetzt sind und das in der untersten Spule befindliche Stangenende die nötige Temperatur erreicht hat. Dann wird diese Spule mittels ihres Antriebes 6 zurückgezogen und der Förderhebel 46 in seine rechte Endstellung gebracht. Dabei gelangt seine Gabel unter die unterste Stange in einem Abstand, der ungefähr einer halben Spulenteilung entspricht. Hierauf wird das Spulensystem um eine Spulenteilung gesenkt. Infolgedessen hebt die Gabel des Förderhebels 46 die unterste Stange von den Armen 12 ab und kann sie in den Bereich der ersten Gravur zwischen den Backen 44 und 45 bringen. Hat die Stange die verschiedenen Operationen durchlaufen, so wird sie an den Kettenförderer 50 abgegeben. Gleichzeitig wird eine neue Stange der Heizvorrichtung entnommen, und zwar in der beschriebenen Weise nunmehr der zweituntersten Spule. Es können aber auch mehrere Stangen gleichzeitig bearbeitet werden. Dann wird eine neue Stange zugeführt, während sich eine oder mehrere Stangen noch im Werkzeugbereich befinden. Stangen, die an die Kettenförderer abgegeben sind, werden vom Kettenförderer 52 über eine Gleitbahn 54 auf die Arme 12 der jeweils leeren und zurückgezogenen Spule gerollt.

In den beiden gezeichneten Ausführungsbeispielen ist nur schematisch angedeutet, wie die Zufuhr neuer Stangen von außen und die Abfuhr der Enden verbrauchter Stangen geschieht. In Fig. 10 werden beispielsweise neue Stangen auf einer Gleitbahn 55 an den Kettenförderer 50 abgegeben und verbrauchte Enden von dem Kettenförderer 52 auf einer Gleitbahn 56 abgeführt. In Fig. 5 bis 9 können, wie angedeutet, Zufuhr und Abfuhr auf beiden Seiten geschehen.

Die einzelnen Antriebe können manuell von einem Schaltpult aus oder halbautomatisch oder vollautomatisch gesteuert werden. Es empfiehlt sich, an den Spulen Pyrometer vorzusehen, die die Steuerung zum Ansprechen bringen, wenn das jeweils heißeste Werkstück die für den Ablauf der Operation nötige Temperatur erreicht hat.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 10

1. Einrichtung zum induktiven Erwärmen und zum Transport von zu verarbeitendem Stangenmaterial an automatischen Horizontalschmiedemaschinen mit einem Satz paralleler Induktionsspulen und davor angeordneter Auflagestützen, wobei jede Spule unabhängig von den übrigen in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar ist, und einer Fördervorrichtung, welche die Stangen von den Spulen zur Schmiedemaschine und zurück

ao transportiert sowie Ersatzstangen einführt, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Spulen (5) gemeinsam senkrecht zu ihrer Längsachse in der einen Richtung um jeweils eine Spulenteilung und in entgegengesetzter Richtung um den Abstand der beiden äußeren Spulen fortschaltbar sind, wobei Förderhebel (23, 24; 46) die erwärmte Stange (13) immer an einer bestimmten Stelle übernehmen und die wieder zu erwärmende Stange an derselben Stelle übergeben.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 an automatischen Schmiedemaschinen, bei denen die Stange während des Schmiedens keine Querverschiebung erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderhebel (23,24) zur abwechselnden Bedienung der Übernahme- und Übergabestellen zweier beiderseits der Werkzeuge der Maschine (20) angeordneter, gleichartiger Sätze von Spulen (5) eingerichtet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung aus einem Förderhebel (46) besteht, der in Übernahmestellung zwischen zwei Stangen liegt, so daß bei Senkung der Spulen (5) um eine Spulenteilung eine Stange bei zurückgefahrener Spule auf ihm abgelegt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Zeitschrift »Technische Mitteilungen«, 46. Jahrgang, Heft 6, Juni 1953, S. 170/171;

Zeitschrift »Werkstattstechnik und Maschinenbau«, Dezember 1956, S. 602.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen