DE2715966C3 - Einrichtung zum automatischen Transport von Werkstücken an mehrstufigen Quertransportpressen - Google Patents
Einrichtung zum automatischen Transport von Werkstücken an mehrstufigen QuertransportpressenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen Transport von Werkstücken an mehrstufigen
Quertransporlpressen zur spanlosen Umformung von Metallen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Der Werkstücktransport stellt zweifellos eines der heikelsten Probleme bei der Konstruktion von Quertransportprcssen
dar. Die paarweise zusammenwirkenden Zangenbacken müssen selbst komplizierte Teile bei
einer hohen Stückzahl pro Minute präzise fassen, transportieren und im richtigen Moment freigeben
können.
Ein spezielles Problem stellt hierbei die Ausbildung von Transportmechanismen auf Warmpressen dar, da
sich die im Umformbereich freiwerdende Wärme sowie die Zunderbildung und das umherspritzende Kühlmedium
unter Umständen sehr ungünstig auf die Funktion der Zangen auswirken können. Man hat daher versucht,
die Zangen möglichst nicht direkt mit dem Matrizenhalter zu verbinden, bzw. soweit von der Ambossoberfläche
anzuordnen, daß die oben genannten ungünstigen Auswirkungen auf den Antriebsmechanismus gering
gehalten werden können.
Durch die DE-PS 9 18 845 ist es beispielsweise bekannt, Greiferarme an zwei parallelen, beidseits der
Umformstationen liegenden Wellen zu befestigen. Die Wellen sind einerseits längsverschieblich gelagert,
durch ein Joch miteinander gekoppelt und können so im Arbeitstakt der Presse hin- und hergehend angetrieben
werden. Ferner lassen sich die Wellen über Kurbelarme und entsprechend angeordneter Lenker gegensinnig um
ihre eigene Achse drehen, wobei diese Drehbewegung auf die Greiferarme übertragen wird, die sich dann, der
Drehrichtung entsprechend, vom Werkstück abheben bzw. dasselbe erfassen.
Hierbei ergibt sich aber inbezug auf die Greiferführung eine weitere Schwierigkeit. Da die Greifer bei ihrer
öffnungs- und Schließbewegung um eine Achse geschwenkt werden, beschreiben die Kontaktflächen
der Greifer dabei einen Bogen, der einerseits relativ viel Raum beansprucht, andererseits auch im Hinblick auf
das reibungslose Erfassen bzw. Freigeben ungünstig ist.
Gemäß einer bekannten Einrichtung soll diesen Nachteilen dadurch begegnet werden, daß die Greifer
bei der bogenförmigen Bewegung der Transportarme durch spezielle Führungsarme parallel zur Ambossebene
geführt werden. (DE-OS 24 35 395). Diese Lösung weist jedoch den Nachteil auf, daß die gewünschte
Parallelbewegung der Zangenbacken praktisch nur an
einem Punkte der Zangenbewegung möglich ist und daß der hierzu erforderliche Mechanismus sehr kompliziert
und störanfällig ist Ähnlich gilt von der Konstruktion gemäß der DE-OS 25 38 650. Hierbei ist die Parallelität
der Greiferbewegung zur Amboß-Vorderfläche zwar gewährleistet, aber die Greifer führen im Verhältnis
ihres Abstandes zur Drehachse verschiedene Öffnungswege aus. Zudem findet auch hier eine bogenförmige
Greiferbewegung statt, und die bewegten Massen cind
groß.
Aus der DE-PS 12 71 516 ist ferner eine Querfördervorrichtung für Mehrfachstufenpressen bekanntgeworden,
deren Greiferfinger an quer zur Transportrichtung geradlinig geführten Schlitten angebracht sind. Trotz
der geradlinigen Führung der die Greiferfinger tragenden Schlitten bewegen sich die G.-eiferfinger
selbst auf einem Kreisbogen um ihre Anlenkstellen am Schlitten. Das feste Erfassen des Werkstückes durch die
Kontaktflächen der Greiferfinger ist hierdu/ch in Frage
gesteift. Die bekannte Querfördervorrichtung besitzt
außerdem einen sehr komplizierten und wenig robusten Aufbau dadurch, daß der Antrieb der Greiferfinger für
jedes einzelne Greitorgan mehrere Anlenkstellen erforderlich macht, an denen im Betrieb der Vorrichtung
ein Verschleiß auftritt
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zum automatischen Transport von Werkstücken
an mehrstufigen Quertransportpressen zu schaffen, welche einerseits die ungünstige bogenförmige
Bewegung der Greiforgane vermeidet, andererseits eir.en unkomplizierten Aufbau besitzt. Welcher mi»
Hilfe der geradlinig bewegten Zangenbacken wird ein lagegenauer Transport der Werkstücke sicherstellt. Für
den Antrieb der Zangenbacken reicht jeweils eine einzige Anlenkstelle, an welcher die Schwenkbewegung
eines Antriebsorgans in deren Hin- und Herbewegung umgesetzt wird.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art durch die mit
dem Hauptanspruch beanspruchten Maßnahmen gelöst.
Die Wirkung der beanspruchten Maßnahmen besteht darin, daß die in an sich bekannter Weise geradlinig
geführten Zangenbackenpaare lediglich aufeinander zu und voneinander wegbewegt werden und somit vertikal
bewegte Antriebsteile, die eine größere Masse besitzten und Schwingungen erzeugen, in Fortfall kommen.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes nebst einiger Konstruktionsvarianten veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine vereinfachte Perspektivansicht einer
Einrichtung zum automatischen Quertransport der Rohlinge auf einer dreistufigen Warmpresse, wobei die
dritte Umformstufe übersichtlichkeitshalber weggelassen wurde,
Fig.2 zeigt die gleiche Einrichtung an Hand eines
vereinfachten Vertikal-Längsschnittes,
F i g. 3 ist eine Schnittdarstellung längs der Linie HI-III in Fi g. 2.
Fig.4 veranschaulicht schematisch den Antrieb der
beiden Kurvenwellen,
Fig. 5 ist eine SchnittdarO'hifg ähnlich Fig. 3 und
zeigt das obere Auslegergehäuse strichpunktiert in hochgeklappter Lage,
Fig. 6 ist eine Konstruktionsvariante und entspricht
in der Darstellungsart dem Schnitt nach F i g. 2 und
F i g. 7 zeigt an Hand einer Perspektivdarstellung eine weitere Möglichkeit der gegenseitigen Zuordnung von
Kurvenwellen und Tragelementen.
F i g. 1 zeigt im Zusammenhang mit F i g. 2 einen Maschinenkörper 1, der vier Gleitlager 2 besitzt In
jeweils zweien dieser Gleitlager ist ein als Tragelement dienendes Tragrohr 3a bzw. 3b axial verschieblich
angeordnet Die beiden Tragrohre, welche in Fig.2 in
ihrer linken Totlage gezeigt sind, ragen mit ihren Endabschnitten in ein Joch 4, das die Rohre somit zu
einer in sich starren Einheit verbindet Sine am Joch 4 angelenkte Lasche 5 verbindet das Joch über einen
ίο Rollenhebel 6 mit einer Doppelkurvenscheibe 7. Die
letztere weist zwei in der Draufsicht nach Fig.2 hintereinanderliegende Kurvenscheiben TaITb (Fig. 1)
auf, auf deren Umfangsflächen die Rollen 6a/6£>
ablaufen.
An jedem der beiden Tragrohre ist ein kastenförmiger Ausleger 8 als Trageiement für Zangenbacken 16
befestigt. Jeder dieser beiden Ausleger ist am betreffenden Tragrohr 3a bzw. 3d mittels einer Stahlmuffe 9 fest
verspannt
Innerhalb jedes Tragrohres 3a!3b ist eine Kurvenwel-Ie
10a bzw. 106 drehbar gelagert Die von einer noch zu erläuternden Antriebsvorrichtung 11 im Arbeitstakt der
Presse um einen bestimmten Drehwinkel schwingend angetriebenen Kurvenwellen besitzen, wie F i g. 1 zeigt.
ein spezielles Querschnittsprofil, in dessen Wirkungsbereich sich eine Abtastrolle 12 eines Übertragungshebels
13 befindet (siehe auch Fig. 3). Der abgekröpfte Übertragungsnebel 13 ist um eine ortsfeste Achse 14
schwenkbar und ragt mit seinem vorderen Endabschnitt, der eine Kugel 17 trägt, in eine Ausnehmung 15 der
Zangenbacke 16. Letztere ist im Zangenträger 18 geradlinig, d. h. in diesem Falle vertikal gleitend,
gelagert.
Wie sich am besten aus F i g. 3 ergibt, ist der Zangenträger !8 am vorderen Ende des Auslegers 8
angeflanscht.
Schraubenfedern 19, welche zwischen Auflagen 20 und Zentrierzapfen 21 der Übertragungshebel 13
angeordnet sind, belasten die Übertragungshebel 13 so, daß die Federn der beiden zusammenwirkenden
Zangenbacken danach trachten, die untere Zangenbakke 16 nach oben, die obere nach unten zu drücken und
damit die Zange zu schließen. Der Schwenkwinkel des Übertragungshebels 13 ist jedoch durch einen Anschlag
22 so begrenzt, daß die entsprechende Lage der Zangenbacke gerade das Einschieben des Preßlings
gestattet.
In dieser geschlossenen Stellung der Zange besteht übrigens zwischen der Rolle 12 und der angrenzenden
Steuerfläche der Kurvenwelle 10a (bzw. 1OZ^ ein Spiel,
das stets vorhanden ist, auch wenn gerade kein Preßling transportiert wird. Die Feder 19 drückt den Hebel 13
dabei gegen den Anschlag 22. Bei der Aufnahme eines Preßlings werden die Zangenbacken leicht auseinandergedrückt,
der Hebel 13 hebt sich vom Anschlag 22 ab, während sich gleichzeitig das Spiel zwischen Rolle 12
und Kurvenwelle 10a bzw. 10i? vergrößert. Die letzte, für das Erfassen des Preßlings entscheidende Phase des
Schließvorganges erfolgt somit kraftschlüssig unter dem Einfluß der Feder 19, wodurch Maßabweichungen der
Preßlinge oder ein schräges Einstoßen derselben ausgeglichen werden.
Die auf die unteren Zangenbacken wirkenden Feuerkräfte sind übrigens beträchtlich größer gewählt
als bei den oberen; auf diese Weise gibt die untere Feder beim Erfassen bzw. Einstoßen des Preßlings dessen
exakte Position an. Sobald der Preßling zwischen die bereitstehenden Zangenbacken eingeschoben wird, gibt
die obere Zangenbacke entsprechend der kleineren Federkraft etwas nach und der Preßling wird sicher
positioniert. Die untere Zangenbacke befindet sich beim Aufnehmen des Preßlings somit auf dem Anschlag (22,
F i g. 3), während die obere Zangenbacke ausweicht.
Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform sind die Kurvenwellen 10a/10Z? innerhalb der Tragrohre
3a/3b in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Die Tragrohre 3a/3b gleiten somit, unter dem Einfluß der
Doppelkurvenscheibe 7, auf den Kurvenwellen hin und her, wobei der jeweilige Hub h (Fig.2) dem
gegenseitigen Mittenabstand zweier benachbarten Umformstationen UXIU2 entspricht. Die Enden der
beider. Kurvenweüen iQa/iQb sind in diesem Falle
einerseits über einen Einsatz 23 drehbar im Maschinenkörper 1 gelagert, andererseits mit dem Antriebshebel
24 der Antriebsvorrichtung 11 drehstarr verkeilt. Wie Fig. 1 und die schematische Darstellung nach Fig.4
zeigen, wird der Antriebshebel 24 durch ein Übertragungsgestänge von einer Kurvenscheibe 25 aus
oszillierend angetrieben. Das Übertragungsgestänge umfaßt bei der gezeigten Ausführungsform einen
abgekröpften Rollenschwinghebel 26, der um eine Achse 27 schwingt und durch eine Feder 28 in Kontakt
mit der Kurvenscheibe 25 gehalten wird, eine Lasche 29 und einen Antriebshebel 30. Letzterer ist drehstarr mit
der Kurvenwelle 10a verbunden. Auf der Kurvenwelle 10a ist ferner ein zweiter Hebel 31 aufgekeilt, der
gegenüber dem Antriebshebel 30 um einen bestimmten Winkel versetzt ist und über eine Lasche 32 und den
bereits erwähnten Antriebshebel 24 die obere KurvenwellelOöantreibt.
Die rotierende Bewegung der Kurvenscheibe 25 wird somit über das beschriebene Gestänge auf die beiden
Kurvenwellen lOa/ΙΟό und von diesen über die
Übertragungshebel 13 auf die Zangenbacken 16 übertragen.
Die beschriebene Konstruktion stellt lediglich eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens dar und
kann vom Fachmann in mannigfaltiger Weise abgewandelt
werden. So ist es beispielsweise möglich, die Antriebe der Kurvenwellen und Tragrohre auf die
gleiche Seite des Pressenkörpers zu verlegen, wie dies Fi g. 6 veranschaulicht. Für die im Prinzip gleichgebliebenen
Teile sind hier die bereits eingeführten Bezugszahlen beibehalten worden; der einzige Unterschied zur
Anordnung nach F i g. 2 liegt darin, daß das die beiden Tragrohre 3a/3£>
verbindende Joch hier neben der Antriebsvorrichtung 11 angeordnet ist. Weitere Varianten
der Antriebsanordnung sind selbstverständlich möglich.
Gemäß Fig.5 kann der gesamte obere Ausleger
einschließlich der Zangeneinheit nach dem Lösen einer Befestigungsschraube 33 um eine Schwenkachse 34 in
die strichpunktiert angedeutet Lage hochgeklappt werden. Beim Erreichen einer bestimmten Winkellage
fluchten zwei Laschenbohrungen 35 und 36 miteinander, die dann durch eine Schraube in dieser Lage blockiert
werden können. Dank dieser konstruktiven Besonderheit kann der gesamte obere Ausleger zum Ausbauen t>o
der Matrizenpakete in der hochgeklappten Lage gesichert werden; die Maschine kann nun probeweise
hochtourig laufen, ohne daß der obere Ausleger herunterfallen kann. Der Ausbau der nun frei zugänglichen
Matrizen erfolgt nach oben. b5
Bei der in F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform können sich die Tragrohre 3a/3£>
in axialer Richtung relativ zu den Kurvenwellen 10a/10ö verschieben.
Eine Variante hierzu ist in Fig. 7 dargestellt. In diesem Falle sind die hier mit 37a/37b bezeichneten
Kurvenwellen über Axiallager 38 mit den Tragrohren 3a/3b verbunden, so daß die Kurvenwellen von den
Tragrohren bei deren axial gerichteter, oszillierender Bewegung zwar mitgenommen werden, daß aber eine
freie Drehbarkeit möglich ist. Zu diesem Zweck zeigt die Kurvenwelle 37a (die Kurvenwelle 37b ist identisch
ausgebildet) eine ringförmige Eindrehung 39, in weiche ein am Tragrohr mittels Schraube 40 befestigter
Spannring 41 hineinragt. Der Spannring 41 hält die Kurvenwelle 37a somit in axialer Richtung am
Tragrohr; bei der Schwingbewegung der Kurvenwelle 37a gleitet die Außenfläche der Eindrehung 39 jedoch
gegenüber der Bohrungswand des Spannrings, so daß das Tragrohr an der Drehung der Kurvenwelle nicht
teilnimmt.
Da sich das Tragrohr 3a beim Betrieb der Presse hin- und herbewegt und mit der Kurvenwelle durch das
Axiallager 38 verbunden ist muß nun auch eine Möglichkeit geschaffen werden, daß sich die Kurvenwelle
bezüglich der ortsfesten Antriebsvorrichtung bewegen kann. Aus diesem Grund ist der angetriebene
Endabschnitt der Kurvenwelle am Umfang mit einem Keilwellenprofil 42 versehen, das in entsprechender
Weise auch in den Bohrungen der Antriebshebel 30 und 31 angebracht ist. So können die Kurvenwellen in den
schwingenden Antriebshebeln der Antriebsvorrichtung axial frei gleiten und dennoch die Schwingbewegung
von der Antriebsvorrichtung aufnehmen.
Diese Ausfühi ungsform nach F i g. 7 bedingt zwar die
kostspieligere Profilierung der Kurvenwellenendabschnitte, doch müssen die Kurvenwellen dafür das
Kurvenprofil nur noch auf einem Abschnitt derselben aufweisen, der der Breite der Rollen 12 (Fig. 3)
entspricht. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 erstrecken sich die Kurvenprofile dagegen in Längsrichtung
der Kurvenwellen mindestens über die Länge des Quertransporthubes h zuzüglich der Breite der Rolle 12.
Ein wichtiger Vorteil der beschriebenen Einrichtung liegt in der Tatsache, daß die als Zangenträger
dienenden Ausleger 8 nur in Quertransportrichtung bewegt werden und daß dieser Bewegung nicht, wie
bisher üblich, eine vertikale, zum öffnen bzw. Schließen der Zangen dienende Bewegung überlagert werden
muß. Dadurch werden die im Betrieb auftretenden Schwingungen vermieden bzw. innerhalb tragbarer
Grenzen gehalten.
Die beschriebene Einrichtung ist einfach und übersichtlich aufgebaut und zeichnet sich ferner durch
eine relativ geringe Masse aus, da die Auslegergehäuse vorzugsweise aus Leichtmetall erstellt werden. Dank
der guten Zugänglichkeit lassen sich Verschleißteile leicht auswechseln.
In Anbetracht der Anordnung der Kurvenwellen innerhalb der Tragrohre müssen zur Bewegungsübertragung
auf die Übertragungshebel 13 weder Hebel, noch Kurvenschuhe, noch sonstige, notwendigerweise
ein Spiel mit sich bringende Übertragungsorgane eingebaut werden.
Da ferner während des Preßlingstransportes ein Spiel zwischen der Kurvenwelle und der Leitrolle 12 am
Übertragungshebel 13 besteht, ist auch hier der Verschleiß auf ein Minimum reduziert
Der innerhalb des Auslegergehäuses für die Unterbringung
der Feder 19 vorhandene große Raum gestattet die Realisierung einer weichen Federcharakteristik, so
daß eine große, auf den Preßling wirkende Zangenkraft
erzielbar ist
Auf Grund der geradlinigen Zangenbackenführung ist die Zangenbackenbewegung eine reine Vertikalverschiebung,
so daß die Preßlinge beim öffnen der Zangen nicht durch Querkomponenten der Zangenbewegung,
wie dies bei bekannten Systemen der Fall ist, beeinflußt werden.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
- Patentansprüche:J. Einrichtung zum automatischen Transport von Werstüeken an mehrstufigen Quertransportpressen zur spanlosen Umformung von Metallen, insbesondere im vorgewärmten Zustand, wobei das Werkstück zwecks aufeinanderfolgender Umformung von paarweise zusammenwirkenden Zangenbacken an einer Umformstation erfaßt, zur Nachbarstation transportiert und dort freigegeben wird, mit zwei parallelen, im Arbeitstakt der Quertransportpresse angetriebenen und im Umformbereich in ortsfesten Lagern hin- und hergehend geführten, durch ein Joch zu einer starren, in Werkstücktransportrichtung gleitend verschiebbaren Einheit verbundenen und mit einem Antriebsmechanismus gekopoelten Tragelementen für die gegeneinander bewegbaren Zangenbacken, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente als Hohlprofile (3 a/3b) ausgebildet sind und innerhalb jedes Hohlprofils (3a/3b) je eine Kurvenwelle (lOa/lOo,) längsverschiebbar und drehbar gelagert ist, die einerseits mit einer, eine periodisch oszillierende Schwenkbewegung derselben um deren eigene Längsachse bewirkenden Antriebsvorrichtung (11), verbunden ist, andererseits durch Winkelhebel (13) mit den in an sich bekannter Weise in geradlinigen Führungen (18) angeordneten Zangenbacken (16) in Wirkverbindung steht.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile (3a/3b)a\s kreiszylindrische Tragrohre ausgebildet sind, die zu beiden Seiten des Umformraumes am Pressenkörper (1) gelagert sind.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- ir> zeichnet, daß zur Aufnahme der Winkelhebel (13) an jedem der Tragrohre (3a/3b) im Bereich des Umformraumes kastenförmige Auslegergehäuse (8) befestigt sind, die von dem Tragrohr (3a/3b) aus in den Umformbereich ragen, an deren freiem! Endabschnitt die Zangenbackenführungen (18) angeordnet sind.
- 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Winkelhebel (13) eine Feder (19) angreift, welche diesen in die Schließlage der Zangenbacken (16) zu drücken trachtet.
- 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Auslegergehäuses (8) ein Anschlag (22) vorgesehen ist, der die der Schließlage der Zangenbacken (16) entsprechende Stellung des Winkelhebels (13) begrenzt.
- 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Winkelhebel (13) an «einem der Steuerfläche der zugeordneten Kurvenwelle (10a/ 106,) zugewandten Endabschnitt eine Rolle (12) « aufweist, und daß in der Schließlage der Zangenbakken (16) zwischen dieser Rolle (12) und der Steuerfläche der Kur-enwelle (lOa/106,1 ein Spiel besteht, derart, daß die Zangenbacken kraftsichlüssig nur durch Federdruck schließen.
- 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebenen Endabschnitte der Kurvenwellen (lOa/106) sowohl axial als auch in Umfangsrichtung starr mit der Antriebsvorrichtung (11) verbunden sind. (ii
- 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenwellen (373/376,) mit den Tragrohren (3a/3b) durch Axiallager (38) so verbunden sind, daß sie von den Tragrohren (3a/3b) in axialer Richtung mitgenommen werden, dennoch aber eine relative Drehung möglich ist, wobei die angetriebenen Endabschnitte der Kurvenwellen (37a/37b) mit der Antriebsvorrichtung durch Keilwellenprofile (42) axial verschieblich gekoppelt sind.
- 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Zangenbakken (16) wirkenden Federkräfte unterschiedlich groß sind.
- 10. Einrichtung nach Anspruch 9 an Quertransportpressen mit horizontaler Arbeitsrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die unteren Zangenbacken wirkenden Federkräfte mindestens das Anderthalbfache der auf die oberen Zangenbakken wirkenden Federkräfte betragen.
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