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Titel: Manipuliervorrichtung für eine Gesenkschmiede-
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anlage Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Manipuliervorrichtung
für eine Gesenkschmiedeanlage, bei der ein auf einem Wagen vorgesehener Manipulierarm
eine Greifzange trägt und mit Abstand von der Greifzange um eine waagerechte, zum
Manipulierarm rechtwinkelig Schwenkachse in horizontaler Richtung schwenkbar ist,
wobei die Greifzange mit dem Manipulierarm mittels einer Hubeinrichtung auf und
abbewegbar ist und der Manipulierarm in Richtung seiner Längserstreckung mittels
einer Schub einrichtung hin und herbewegbar ist, wozu eine Längsführung vorgesehen
ist.
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Bei einer bekannten (HFF-Bericht, 9. UKH 1977, 5. 169-174) Manipuliervorrichtung
dieser Art ist der Manipulierarm auf dem Wagen in Richtung seiner Längserstreckung
verschiebbar gelagert, wobei der Wagen auch die Schubeinrichtung trägt. Der Wagen
ist mittels des Schwenkgelenkes gelagert, so daß er zusammen mit dem Manipulierarm
in horizontaler Richtung schwenkbar ist, um die Sdhmiedestücke auszuheben undeinzulegen.
Die Hubeinrichtung greift am Wagen an und ist unter diesem angeordnet. Wenn die
Greifzange im Werkzeugraum abgesenkt wird, so kann sie in unerwünschter Weise
auf
einen festen Gegenstand auffahren; dies kann insbesondere auftreten, wenn die Steuereinrichtung
nicht so aufwendig ausgebildet ist, daß die Greiferzange exakt in dem Augenblick
stillsteht, in dem sich das Werkstück im Gesenk befindet; das unerwünschte Auffahren
ist dann verstärkt zu beachten, wenn eine rasche Senkbewegung der Greifzange erwünscht
ist. Bei einem Auffahren der Greifzange hat der Manipulierarm zwischen Greifzange
und Lagerung am Wagen hohe Kräfte aufzunehmen, wozu er entsprechend dick und stabil
ausgebildet sein muß, und ist der Manipulierarm bestrebt, sich von dem nach unten
bewegenden Wagen aus der Längsführung zu lösen.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Manipuliereinrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher bei einem Auffahren der Greifzange
während des Absenkens der Manipulierarm unter Beibehaltung der exakten Längsführung
erhöhten Kräften ausweicht. Die erfindungsgemäße Manipuliervorrichtung ist, diese
Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub einrichtung an einem Kragstück
angreift, das den Manipulierarm oben über das Schwenkgelenk trägt und unten mit
Abstand vom Gelenk abstützt, wobei der Wagen mittels der Schubeinrichtung entlang
der Längsführung verschiebbar ist und die Hubeinrichtung von dem Wagen getragen
ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Manipuliervorrichtung ragt der über seine
Länge in sich steife Manipulierarm von dem vorragenden Kragstück weg, das zwecks
Hebens und Senkens der Greifzange von der Hubeinrichtung betätigt wird, die auf
dem Wagen bzw.
Schlitten angebracht ist, mittels der Schubeinrichtung
geradlinig hin- und hergefahren wird. Wenn die Greifzange während des Absenkens
in an sich unerwünschter Weise auf einen ortsfesten Gegenstand auffährt, die Greifzange
also festgehalten wird, dann kann der Manipulierarm relativ zu dem sich weiter abwärtsbewegenden
Kragstück nach oben schwenken, wobei keinerlei unerwünschte überhöhte Kräfte auf
den Manipulierarm oder die Längsführung ausgeübt werden. Der Manipulierarm hat nur
die normale Werkstück-Aushebe- und Löselast aufzunehmen und kann entsprechend schlank
dimensioniert werden.
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Bei Verwendung einer Manipuliervorrichtung müssen die Werkzeugräume,
insbesondere die Werkzeugraumhöhen der Umformmaschinen entsprechend den Manipulierarmen
ausgelegt sein. Das kann nur bei neuen Umformmaschinen berücksichtigt werden. Bei
alten Schmiedeanlagen ist eine nachträgliche Vergrößerung der Werkzeugraumhöhen
der Umformmaschine nicht möglich. Der Manipulierarm muß also den engen Verhältnissen
angepaßt und entsprechend schlank, d.h. möglichst niedrig und schmal ausgebildet
werden. Wird die Werkzeugraumhöhe vergrößert, so muß auch der Hub des Stößels vergrößert
werden, was bei hubgebundenen Pressen, wie z.B. Exzenter- und Kniehebelpressen nur
sehr beschränkt möglich ist; auch hier ist also ein möglichst schlanker Manipulierarm
zweckmäßig, um ausreichend Platz zur Auf-und Abbewegung der Greifzange im Werkzeugraum
zu haben. Bei der erfindungsgemäßen Manipuliervorrichtung läßt sich der Manipulierarm
nun optimal schlank ausbilden, so daß er auch für kleinere, insbesondere niedrige
Werkzeugräume mit Vorteil einsetzbar
ist.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn der Manipulierarm
endseitig am unteren Ende eines Traggestelles befestigt ist, das am oberen Ende
das Schwenkgelenk aufweist. Hierbei ist der Abstand zwischen der Längsführung und
dem Manipulierarm vergrößert.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn das Kragstück
auf einer vom Wagen getragenen Senkrechtführung gelagert ist. Das Kragstück wird
also zur Auf und Abbewegung der Greifzange nicht um eine waagerechte Achse geschwenkt
sondern geradlinig auf und abgeschoben. Dies ist eine einfache Art, um die Auf-
und Abbewegung der Greifzange von dem längsverschiebbaren Wagen aus zu erreichen.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das Manipulierarm-Gehäuse
aus geschweißtem T-Profil und Kasten-Profil besteht. Dies ist eine einfache Art,
um ein schlankes Manipulierarm-Gehäuse zu bilden, das keine erhöhten Kräfte auszuhalten
hat.
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Die Erfindung sieht für eine Manipuliervorrichtung, insbesondere für
eine solche der eingangs genannten Art auch vor, daß die Greifer der Greifzange
einander quer zum Manipulierarm gegenüber angeordnet sind. Beim Arbeiten mit einer
solchen Manipuliervorrichtung verlaufen die länglichen Werkstücke in
Richtung
des Manipulierarmes und werden in Richtung ihrer Längserstreckung in den Werkzeugraum
gefördert, so daß der Werkzeugraum relativ schmal gehalten werden kann.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn am Manipulierarm
mit Abstand voneinander zwei Greifzangen vorgesehen sind. Es lassen sich jetzt auch
besonders lange Werkstücke sicher manipulieren. Bei der Herstellung von Kurbelwellen
oder Vorderachsen, um die es hier insbesondere geht, sind häufig Werkstücke von
ca. 2 Meter Länge zu manipulieren, wozu die erfindungsgemäße Manipuliervorrichtung
insbesondere gedacht und geeignet ist.
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Bei der bekannten Manipuliervorrichtung ist nahe der Greifzange im
Manipulierarm eine Kolben-Zylinder-Einrichtung vorgesehen, die über eine Stange
Zahnsegmente dreht und so drehbar gelagerte Greifer der Greifzange gegeneinander
schwenkt.
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Diese Ausbildung ist nicht nur deshalb nachteilig, weil die Kolben-Zylinder-Einrichtung
der Hitze des Werkstückes stark ausgesetzt ist, sondern auch insbesondere deshalb,
weil die Kolben-Zylinder-Einrichtung einer schlanken Gestaltung des Manipulierarmes
entgegensteht.
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Die Erfindung sieht daher für eine Manipuliervorrichtung, insbesondere
für eine solche der eingangs genannten Art auch vor, daß die Antriebseinrichtung
der Greifer am äußeren Ende des Manipulierarmes vorgesehen ist und über einen Hebel
an einer Welle angreift, die im Manipulierarm drehbar gelagert ist und
anderenends
an den Greifern, deren Schwenkbewegung bewirkend, angreift. Die Antriebseinrichtung
bleibt jetzt ständig außerhalb des Werkzeugraumes und füllt diesen nicht. Die Welle
trägt zu einer besonders schlanken Ausführung des Manipulierarmes bei.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn zwei parallele
Wellen vorgesehen sind und die beiden Greifer der Greifzange jeweils auf einer der
beiden Wellen sitzen. Dies ist eine besonders einfache Art, die Greifzange zu betätigen,
die ohne Zwischengetriebe nahe der Greifzange auskommt, was die Schlankheit des
Manipulierarmes nahe der Greifzange fördert. Diese Gestaltung ist besonders bei
zwei oder mehr Greifzangen am Manipulierarm von Vorteil.
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Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn die beiden Greifer
der Greifzange ent]ang der Welle gegeneinander verstellbar sind. Diese durch die
beiden Wellen bedingte Bauweise ermöglicht es, in einfacher Weise die Stellung der
Greifer der Greifzange an das jeweilige Werkstück anzupassen, wobei sich die beiden
Greifer dann nicht mehr genau gegenüberliegen müssen.
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Dann wenn im Manipulierarm eine Kühlmittelleitung vorgesehen ist,
ist es besonders zweckmäßig und vorteilhaft, wenn die Kühlmittelleitung in der Welle
vorgesehen ist. Diese einfache platzsparende Verlegung der Kühlmittelleitung gewährleistet
die Kühlung der Welle, deren Lager und der Greifzange. In der Regel wird das Kühlmittel
innerhalb der Welle sowohl vor zur Greifzange geleitet als auch wieder zurückgeleitet.
Es ist aber auch
denkbar, das Kühlmittel in einer Welle vor zur
Greifzange zu leiten und in der anderen Welle zurückzuleiten.
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Dann wenn zur Synchronisierung der gegenläufigen Drehbewegung der
Greifer der Greifzange zwei ineinander kämmende Zahnsegmente vorgesehen sind, ist
es besonders zweckmäßig und vorteilhaft, wenn die Zahnsegmente an dem der Greifzange
entgegengesetzten äußeren Ende des Manipulierarmes an den Wellen vorgesehen sind.
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Hierdurch kann der Manipulierarm bei der Greifzange schmaler gehalten
werden und sind die Zahnsegmente dem Schmutz und der Hitze des Werkzeugraumes entzogen.
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In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt
und zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer Manipuliervorrichtung für eine Gesenkschmiedeanlage,
Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie
III-III in Fig. 1, Fig. 4 eine Ansicht der Manipuliervorrichtung gemäß Pfeil IV
in Fig. 1, Fig. 5 eine Draufsicht gemäß Linie V-V in Fig. 1, Fig. 6 schematisch
eine Seitenansicht mit Aufbrüchen einer weiteren Manipuliervorrichtung für eine
Gesenkschmiedeanlage und Fig. 7 eine Seitenansicht einer Verbindung eines Manipulierarmes
mit einem Kragstück.
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Gemäß Zeichnung ist oben eine Längsführung 1 in Form eines umgekehrten
T-Trägers vorgesehen. Die Längsführung 1 ist entweder ortsfest angeordnet oder quer
zu ihrer Längserstreckung verschiebbar gelagert. Die Länge der geraden Längsführung
1 ist im Hinblick auf die Länge eines von ihr getragenen Wagens und die Länge des
Verschiebeweges eines Manipulierarmes gewählt. An der
Längsführung
1 hängt nach unten ein Wagen 2, der mit Rädern 3 am Dach des T-Trägers läuft und
mit Ritzeln 4 in eine Zahnspur der Längsführung greift. Die Ritzel 4 werden von
einer auf dem Wagen 2 angebrachten Schub einrichtung 5 angetrieben, die als Elektromotor
ausgebildet ist, der über ein Schleppkabel 6 versorgt wird.
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An der Unterseite des Wagens 2 ist ein Gestellaufbau 7 befestigt,
der eine Senkrechtführung 8 in Form zweier Säulen trägt, die in Richtung der Längsführung
1 hintereinander angeordnet sind. Auf der Senkrechtführung 8 ist ein Lagerbock 9
auf und ab verschiebbar gelagert, der ein Fortsatz eines Kragstückes 10 ist. Etwa
mittig im Gestellaufbau 7, in den Lagerbock 9 hineinragend, ist eine Hubeinrichtung
11 angeordnet, die als doppelwirkende Kolben-Zylinder-Einrichtung ausgebildet ist
und an dem Lagerbock 9 oben angreift. Die Hubeinrichtung 11 schiebt das Kragstück
10 also nach oben und zieht es abwärts.
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Es ist denkbar, das Kragstück im Gestellaufbau so zu lagern, daß es
auch um eine vertikale Achse um z.B. 900 oder 1800 drehbar ist.
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Das Kragstück 10 ist höher als breit und ragt von dem Wagen 2 bzw.
aus dem Gestellaufbau 7 in Richtung der Längsführung 1 heraus und befindet sich
unter dieser. Das Kragstück 10 ist abwärts geneigt, um den Abstand von der Längsführung
zu vergrößern.
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Das Kragstück 10 trägt an der dem Wagen 2 abgewendeten Seite
oben
Laschen 12, die über ein Schwenkgelenk 13 mit weiteren Laschen 14 verbunden sind.
Die Drehachse des Schwenkgelenkes 13 verläuft waagerecht und rechtwinkelig zur Längsführung
1. Die weiteren Laschen 14 sind oben an einem Traggestell 15 befestigt, das sich
abwärts erstreckt und unten einen vorspringenden Anschlag 16 trägt. Der Anschlag
16 ragt unter das Schwenkgelenk 13 und stößt stumpf gegen das Kragstück 10 und ist
mit diesem nicht verbunden. An der dem Anschlag 16 gegenüberliegenden Seite weist
das Traggestell 15 eine den Anschlag 16 nach unten überragende Tragplatte 17 auf,
deren unteres Ende von der Längsführung 1 einen vergrößerten Abstand besitzt. An
der Tragplatte 17 ist unten ein Manipulierarm 18 befestigt, der unter der Längsführung
1 parallel zu dieser verlaufend sich vom Wagen 2 wegerstreckt.
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Der Manipulierarm 18 besitzt ein Gehäuse 19, das zum freien Ende hin
von einem T-Profil gebildet ist und somit nach unten hin offen ist und zum Wagen
2 hin von einem Kastenprofil gebildet ist und somit geschlossen ist. Im Gehäuse
19 erstrecken sich mit Abstand nebeneinander zwei starre Wellen 20, die über ihre
Länge jeweils an drei Abstand voneinander aufweisenden Stellen in Lagern 21 drehbar
gelagert sind. Die Wellen 20 ragen durch die Tragplatte 17 hindurch und tragen gemäß
Fig. 2 unter dem Traggestell 15 je einen Hebel 22, wobei die beiden Hebel voneinander
wegweisen. An jedem dieser Hebel 22 greift eine Antriebseinrichtung 23 in Form einer
Kolben-Zylinder-Einrichtung an, die oben im Traggestell 15 untergebracht ist. Vom
Gestellaufbau 7 führt ein Schleppkabel 24 zum Traggestell zwecks Versorgung
des
Manipulierarmes. Im Bereich der Hebel sitzt auf jeder Welle 20 ein gleiches Zahnrad
25, wobei die beiden Zahnräder ineinander kämmen.
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Die beiden Wellen 20 tragen im Bereich des T-Profiles zwischen zwei
Lagern 21 zwei Greifzangen 26 mit Abstand voneinander, die in Fig. 1 nur angedeutet
sind und in Fig. 3 genauer gezeigt sind. Jede Greifzange 26 besitzt zwei Greifer
27, von denen jeder auf einer der beiden Wellen 20 festsitzt, wobei er jedoch auf
der Welle sowohl in deren Längsrichtung als auch in deren Umfangsrichtung verstellbar
ist, was in der Zeichnung nicht näher gezeigt ist. Jeder Greifer 27 besitzt am freien
Ende einen abgewinkelten Zahn 28, der zu seinem freien Ende hin spitz ausläuft.
Die beiden Zähne 28 der Greifer 27 sind gegeneinander gerichtet und sollen unter
Gradränder eines Werkstückes greifen. Jede Welle 20 ist hohl ausgebildet und nimmt
mittig in der Höhlung ein Leitungsrohr 29 auf. Durch die Höhlung wird außerhalb
des Leitungsrohres 29 Kühlflüssigkeit zu den Greifzangen 26 geschickt; die Kühlflüssigkeit
fließt durch die Leitungsrohre 29 jeweils in derselben Welle 20 zurück.
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Bei der Manipuliereinrichtung gemäß Fig. 6 ist eine horizontal nach
vorne gerichtete Greifzange 26 vorgesehen, deren beide Greifer 27 ein in horizontaler
Richtung verlauSendes, nicht gezeigtes Werkstück zwischen sich aufnehmen. Die Greifzange
26 sitzt am vorderen Ende eines Manipulierarmes 18 und ist über einen Zwischentrieb
30 und eine Stange 31 von einer Kolben-
Zylinder-Einrichtung 32
betätigbar. Der Manipulierarm 18 ist derart gestaltet, daß die Greifzange mittels
einer Drehhydraulik 33 um eine horizontale Achse drehbar ist. Der Manipulierarm
18 ist an der unteren Seite eines Traggestelles 15 befestigt, das sich etwa über
die Hälfte der Länge der von Manipulierarm und Greifzange gebildeten Einheit erstreckt.
Das Traggestell 15 ist an dem der Greifzange 26 fernliegenden Ende einerseits oben
über ein Schwenkgelenk 13 mit einem Kragstück 10 verbunden und andererseits unten
über einen Anschlag 16 gegen das Kragstück abgestützt.
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Gemäß Fig. 7 ragt aus einem Gestellaufbau 7 ein Lagerbock 9 heraus,
an dem zwei Kragstücke 10 befestigt sind, die mit Abstand voneinander angeordnet
sind und von denen nur eines gezeigt ist. Jedes Kragstück 10 weist eine nach oben
offene Lagerausnehmung 34 auf, die zusammen mit einem Schwenkzapfen 35 ein Schwenkgelenk
13 bildet. Der Schwenkzapfen ist an einem zwischen die Kragstücke 10 ragenden Fortsatz
36 eines Traggestelles 15 befestigt, das einen nicht gezeigten Manipulierarm trägt.
Die Lagerausnehmung 34 ist oberhalb des Schwenkzapfens 35 mittels einer Schraube
37 abgesperrt. Nach Lösen der Schraube 37, die auch durch einen Steckstift ersetzt
sein kann, läßt sich der Manipulierarm samt Traggestell ohne weiteres nach oben
herausheben. Somit dient das Schwenkgelenk 13, das eine Sicherungseinrichtung für
den "Katastrophenfall" darstellt, auch dem einfachen Auswechseln des Manipulierarmes.
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Die Lagerausnehmung (34) kann auch in horizontaler Richtung, in Richtung
zum Manipulierarm offen und mittels des Bolzens absperrbar sein, wie es in Fig.
5 angedeutet ist.