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Die Erfindung betrifft eine Abziehvorrichtung für Strangpressen, bei welcher eine Schiene, ein Schlitten und ein an diesem angeordneter Linearmotor vorgesehen sind, wobei der Schlitten entlang der Schiene bewegbar ist, einen Greifkopf zum Erfassen des Endes des abzuziehenden Stranges trägt und von dem an ihm angeordneten Linearmotor angetrieben ist, welcher mit der Schiene zusammenwirkt.
Hiebei ist der Begriff "Abziehvorrichtung" in seiner weitesten Bedeutung auszulegen und umfasst jede Art der Führung für das vordere Ende des Stranges, welche das Abziehen von Strängen aus Aluminium-od. ähnl.
Metall aus einer Strangpresse mit geringem Zug bewirkt. Obwohl somit der Einfachheit halber im folgenden von
Abziehvorrichtungen für Strangpressen gesprochen wird, ist zu beachten, dass solche Einrichtungen in der Praxis eine beachtliche, aber bezogen auf den Strangquerschnitt geringe Zugwirkung ausüben. Die Geschwindigkeit der
Bewegung einer Abziehvorrichtung für eine Strangpresse wird beim Auspressen des Materials aus einer Presse hauptsächlich durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit welcher das Material die Strangpresse verlässt.
Beim Strangpressen ist es bekanntlich erwünscht und im allgemeinen wesentlich, dass auf den das Werkzeug verlassenden Strang ein konstanter Zug ausgeübt wird. Bei Mehrlochmundstücken ist es erwünscht und auch wichtig, zwischen den verschiedenen, aus dem Mundstück austretenden Einzelstangen einen gleichmässigen
Abstand einzuhalten. Zu diesen Erfordernissen tritt hinzu, dass durch die Zugeinwirkung ein Verwinden der
Stränge vermieden wird, denn das Beseitigen von Verwindungen bedeutet einen beachtlichen weiteren
Arbeitsaufwand im späteren kalten Zustand des Stranges.
Die Erfindung hat eine Verbesserung einer für Strangpressen bestimmten Abziehvorrichtung zum
Gegenstand, welche für jede Art von horizontalen Strangpressen und für jede Materialart anwendbar ist. Für den vorliegenden Zweck wird jedoch im allgemeinen auf Aluminium Bezug genommen, obwohl die Erfindung selbstverständlich in keiner Weise auf das Abziehen von Aluminiumsträngen beschränkt ist.
Gemäss dem Stand der Technik üben Abziehvorrichtungen von Strangpressen einen zwangsläufigen Zug auf den austretenden Strang aus. Solche zum Stand der Technik gehörenden Konstruktionen besitzen im allgemeinen einen Schlitten, welcher auf Schienen läuft und mit Greifern zum Erfassen des Endes des austretenden Stranges versehen ist. Der Schlitten wird im allgemeinen durch eine am Ende der Schienen angeordnete Antriebseinheit bewegt, welche an den Schlitten durch ein Seil oder durch leichte Kabel angeschlossen ist. Das Problem solcher
Anordnungen besteht darin, dass es schwierig ist, die Geschwindigkeit des Schlittens der Geschwindigkeit des
Stranges anzupassen, so dass grosse Fehler zu erwarten waren. Solche Fehler können weittragend sein, da sie
Spannungen verursachen, die Grund für eine Verwindung sind.
Die Greifer sind am Ende eines am Oberteil des Schlittens angeordneten, parallel zur Pressachse über der
Stranggutbahn verlaufenden Armes gelegen, der aus zwei koaxialen, gegeneinander drehbaren Rohren besteht, die zum Betätigen der Greifer mit verschiedenen Teilen derselben verbunden sind.
Zum Erfassen und Abführen eines in einer Presse vom oberen Teil des Werkzeuges festgehaltenen und dann freigegebenen Werkstückes ist ein bewegliches Tragelement bekanntgeworden, das als flache, von der Seite unter die Freigabestelle einfahrbare, aus zwei Tragarmen bestehende, Platte ausgebildet ist und eine Auflagefläche für den Gegenstand bietet.
Alle diese bekannten Einrichtungen sind nicht in der Lage, die an den Abziehvorgang gestellten Forderungen zu erfüllen.
Die Erfindung ist vor allem auf der Erkenntnis begründet, dass durch Verwendung eines Linearmotors für den Antrieb des Schlittens eine leichtere Steuerung und die Herabsetzung der Gefahr von Fehlern möglich ist.
Mit einer derartigen Anordnung ist keinerlei unmittelbare Verbindung zwischen dem Schlitten und irgendeiner ausserhalb des Schlittens vorgesehenen Antriebseinrichtung vorhanden, jedoch wird mit Hilfe von am Schlitten angebrachten Stromabnehmern und von entlang der Schiene verlaufenden Stromschienen die Möglichkeit geschaffen, den Schlitten von aussen her mit konstanter Energie zu versorgen. Ausserdem wird zur Vermeidung der zuletzt behandelten Nachteile erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der Greifkopf eine Mehrzahl von an einer horizontalen Achse gelagerten, schräg nach unten hängenden Fingern aufweist, deren jeder für sich um die horizontale Achse verschwenkbar und von einer Feder belastet ist, und dass alle Finger zugleich in und ausser Berührung mit dem Ende eines ausgepressten Stranges bringbar sind.
An einem Schlitten können vorzugsweise auch mehrere Linearmotoren angebracht werden.
Vorteilhafterweise ist die Schiene geschichtet ausgebildet, u. zw. trägt sie eine Aluminiumabdeckung, die zwischen der Schiene und der wirksamen Oberfläche des Linearmotors liegt.
Es konnte festgestellt werden, dass durch Verändern der Energie, die dem Linearmotor bzw. den Linearmotoren am Schlitten zugeführt wird, wobei diese Änderung mit Hilfe von Signalen bewerkstelligt wird, die von einer Fernsteuerwarte. zu einer Energieeinstellvorrichtung am Schlitten übertragen werden, eine sehr gute Möglichkeit zum Einstellen der Zugkraft gegeben ist, mit welcher der von der Presse gelieferte Strang abgezogen werden soll, ohne dass sich hiedurch eine Rückwirkung auf die Art der Einstellung der Geschwindigkeit des Schlittens auf einen bestimmten Wert von der Ausstossgeschwindigkeit der Presse her ergäbe. Im allgemeinen ist es möglich, die Zugkraft, die auf den entstehenden Strang einwirkt, zu bestimmen und zur Wirkung zu bringen.
Dementsprechend kann die Fernsteuereinrichtung vorteilhafterweise mit Markierungen in Einheiten der Zugkraft versehen sein ; sie kann also von einer Bedienungsperson auf eine gewünschte Grösse dieser Kraft eingestellt
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werden. Diese Grösse kann nach oben oder nach unten verändert werden, wenn die Bedienungsperson annimmt, dass eine solche Veränderung erforderlich ist. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, um eine schlechte oder fehlerhafte Form (Pressenmundstück) freizumachen.
Die besonderen Eigenschaften der Linearmotoren ergeben durch deren Anbringung am Schlitten nicht nur die erforderliche Antriebskraft für denselben, sondern bieten auch die Wirkung einer Rutschkupplung. Diese
Wirkung entsteht aus der mit der Arbeitsweise des Linearmotors unmittelbar zusammenhängenden Eigenschaft des Schlupfes. Dieser Schlupf ergibt praktisch ein Verhalten, welches sonst nur durch die Anordnung einer komplizierten Rutschkupplung im Zuge eines Drehantriebes zu erreichen wäre. Daher ergibt die Verwendung von
Linearmotoren zwei Vorteile zugleich, Antrieb am Schlitten selbst und Rutschkupplungswirkung zum Einstellen der Zugkraft. Das Ausmass der Rutschkupplungswirkung kann durch das Ausmass der Energiezufuhr zum Motor entsprechend eingestellt werden.
Vorteilhafterweise wird der Motor bzw. werden alle Motoren mittels einer Halbleiterschaltung gesteuert, die sich ebenfalls am Schlitten befindet.
Ein besonders bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist darin gelegen, dass der Greifkopf weiters zwei seitlich zueinander und voneinander verschwenkbare, zwischen sich einen Spalt bildende Greifbacken aufweist, wobei die
Achsen, um welche die Backen verschwenkbar sind, horizontal liegen und im rechten Winkel zur Schwenkachse der Finger verlaufen. Die Schwenkbewegung der Backen, auseinander bzw. zueinander, erfolgt in entsprechender
Weise durch einen Antrieb, welcher mit jenem für die Finger gekoppelt ist. Vorteilhafterweise ist weiters die
Steuerung der Fingerbewegung und der Backenverstellung mit der Steuerung des Schlittens in Abhängigkeit gebracht.
Bei Verwendung eines Linearmotors mit Stromzuführung über ortsfeste Stromschienen sind naturgemäss keine mit dem Schlitten verbundenen Schleppleitungen vorhanden. Das Fehlen solcher Schleppleitungen ist aus ohne weiters erkennbaren Gründen sehr vorteilhaft. Die Schiene, auf welcher der Schlitten verfahrbar ist, kann in
Form eines Einschienensystems oder in jeder andern entsprechenden Art aufgebaut sein ; in vorteilhafter Weise wird die Stromzuführung über Schienen vorgenommen, die isoliert sind, jedoch unten mit Nuten zur Aufnahme der Stromabnehmer versehen sind.
Üblicherweise ist der Schlitten mit oberen, unteren und seitlichen Führungsrollen versehen, die mit Vorteil auf Exzentern sitzen.
Weitere Merkmale werden im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert, die verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes darstellen und in keiner Weise als einschränkend anzusehen sind.
Hiebei zeigt Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht des Schlittens einer erfindungsgemässen Strang-Abziehvorrichtung, Fig. 2 zeigt den Schlitten gemäss Fig. 1 in vereinfachter Ansicht von hinten, Fig. 3a und 3b zeigen einen Schlitten, welcher im allgemeinen jenem nach den Fig. 1 und 2 entspricht, in weiter ins einzelne gehender Draufsicht, Fig. 4a zeigt eine erste Art der Anordnung eines Schlittens auf einer in horizontaler Ebene liegenden Schiene, Fig. 4b zeigt die Anordnung des Schlittens auf einer schrägstehenden Schiene, Fig. 5 zeigt eine andere Art der Anordnung des Schlittens auf der Schiene, Fig. 6 zeigt eine weitere Möglichkeit der Anordnung des Schlittens auf der Schiene und Fig. 7 zeigt in weitgehend vereinfachter Form die elektrische Schaltung für eine erfindungsgemässe Abziehvorrichtung.
Es ist hervorzuheben, dass bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform eine schrägliegende Schiene verwendet wird entsprechend der in Fig. 4b erkennbaren Anordnungsart, während die in Fig. 3a und 3b gezeigte Ausführungsform von einer in horizontaler Ebene verlegten Schiene Gebrauch macht gemäss der Anordnungsart, die aus der Fig. 4a hervorgeht. Abgesehen von dieser Einzelheit sind die beiden Konstruktionen einander im wesentlichen gleich. Es wurde gefunden, dass sich verschiedene Vorteile ergeben, wenn die Schniene geneigt oder schrägliegend angeordnet wird ; beispielsweise ergibt sich eine bessere Gewichtsverteilung auf die Führungsrollen des Schlittens und ein Schutz gegen das Liegenbleiben von Material oder unerwünschten Gegenständen auf der Schiene.
Auch ist hervorzuheben, dass, obwohl in der Beschreibung auf die mögliche Verwendung von Relais-Steuerungen Bezug genommen wird, in der Praxis sich ergeben hat, dass solche Relais über längere Verwendungszeiträume unzuverlässig sind. Daher werden Halbleiter-Steuerungen (sogenannte "solid state controls") sehr bevorzugt. Die Beschreibung bezieht sich allerdings auf die Verwendung von Relais.
Besondere Einzelheiten über die Art der Signalübertragung von der Steuerwarte auf die elektrischen Einrichtungen des Schlittens werden im folgenden nicht gegeben ; bevorzugterweise wird aber vorausgesetzt, dass die Signalübertragung, wie in Fig. 2 gezeigt ist, mit Hilfe von Niederfrequenz-Funksignalen durchgeführt wird über eine Antennenschiene--AC--, die sich über die volle Länge des Weges des Schlittens erstreckt und eine gekapselte Antenne--A--, die am Schlitten befestigt ist.
In den Zeichnungen sind verschiedene Einzelteile, z. B. die Greifkopfbacken, in mehreren möglichen Stellungen dargestellt, wobei zur Unterscheidung der Darstellung der einzelnen Stellungen volle und unterbrochene Linien verwendet sind.
Ein Schlitten--l--ist auf einer Schiene --2-- geführt, die an einem Schienenträger--a-- befestigt ist. Der Schlitten--l--ist mittels eines oder mehrerer Linearmotoren--3--antreibbar und trägt einen Greifkopf--4--, welcher mit Greifbacken und Greiffingern ausgestattet ist, wie später noch erläutert
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wird. Die elektrische Energie für den Linearmotor bzw. die Linearmotoren und den Greifkopf wird dem Schlitten über ortsfeste Stromschienen --5-- zugeführt, an denen Stromabnehmer--50--schleifen, die am Schlitten--l--befestigt sind. Der Greifkopf ist entlang eines Abführtisches--6--bewegbar, welcher die Unterlage für das stranggepresste, auszuziehende Material bildet.
Der Schlitten--l--ist auf der Schiene--2--mittels Führungsrollen--7--geführt, welche auf Exzentern gelagert sind und mit der Oberseite und/oder der Unterseite und/oder den Seitenflächen der Schiene zusammenwirken.
Wie aus den Fig. l, 2 und 3a, 3b hervorgeht, trägt der Schlitten--l--an seinem Arbeitsende den Greifkopf--4--, welcher ein Paar von Greifbacken--41--aufweist, die gegeneinander bzw. auseinander bewegbar sind und zwischen einander einen Spalt bilden, der an sich nicht gezeigt ist und im wesentlichen in dem mit--42--bezeichneten Bereich liegt. Diese Backen sind um horizontale Achsen-43-- verschwenkbar, wobei zu ihrer Betätigung jede beliebige Antriebseinrichtung vorgesehen sein kann. Weiters
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Betätigungseinrichtung bewirkt, die in passender Weise mit der Vorrichtung zum Betätigen der beiden Greifbacken --41--- in Verbindung steht.
Im einzelnen hat jeder der Finger --44-- einen Fortsatz --46--, an dem eine Feder-47angreift, wobei das andere Ende dieser Feder an einem Widerlager--48--angreift, welches mit einer Verlängerung versehen ist (nicht gezeigt), über welche es mittels einer Verbindungsstange an die Antriebseinrichtung angeschlossen ist. Vorteilhafterweise ist dieses Widerlager zwangsläufig antreibbar und wirkt auf alle Finger zugleich (beispielsweise über Nocken), wodurch ein einzelner Arbeitshub der Verbindungsstange gleichzeitig alle Finger anhebt, um das Eintreten von stranggepresstem Material in den Greifkopf zu ermöglichen. Die Finger werden sodann freigegeben und legen sich, jeder für sich, unter der Wirkung der Belastungsfedern in einer Schwenkbewegung gegen das stranggepresste Material, welches sie auf diese Weise erfassen.
Die Greifbacken werden vorteilhafterweise durch Zahnradquadranten--50'--betätigt, welche ihrerseits über eine Welle der Antriebsvorrichtung angetrieben werden, so dass die Backen auseinandergeschwenkt werden, um das Ende des ausgepressten Materials zwischen sich eintreten zu lassen.
In den Zeichnungen sind zwei Linearmotoren--3--gezeigt ; es ist aber klar, dass sowohl nur ein einziger solcher Motor als auch eine grössere Anzahl von Motoren angebracht sein können.
Die Fig. 4a, 4b, 5 und 6 zeigen in allgemeiner und vereinfachter Form mehrere verschiedene Anordnungsarten für den Schlitten die Schiene--2--, den Schienenträger--2a--, den Linearmotor --3--, den Greifkopf--4--, die Stromschienen--5--und den Abführtisch--6--. In Fig. 4a sind der Motor und der Schlitten in Verbindung mit einer geradeliegenden, seitlich des Tisches --6-- angeordneten Schiene gezeigt. Gemäss Fig. 5 ist die Schiene geneigt oder gekippt (im Querschnitt schrägliegend) angebracht.
Fig. 5 zeigt hingegen eine Ausführungsart, bei welcher Schlitten und Motor einer Schiene zugeordnet sind, die unterhalb des Tisches --6-- verläuft. Fig. 6 schliesslich betrifft eine Ausführungsart, bei welcher Schlitten und
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erläuterten Zweck bewegbar.
Bei der Verwendung und unter Steuerung mittels automatischer oder handbetätigter Steuerungseinrichtung wird der Schlitten--l--entlang der Schiene--2--zum Mundstück der Strangpresse verfahren. Die Gteifbacken und die Finger sind in die Offenstellung gebracht, um das Ende des ausgepressten Stranges zu erfassen, und werden sodann geschlossen bzw. freigegeben, um das Ende des Stranges festzuhalten. Danach wird der Greifkopf mit dem Schlitten unter der Wirkung des Linearmotors, vom Steuerstand her ferngesteuert, entlang des Tisches wegbewegt. Die dem Linearmotor zugeführte Energie wird entsprechend der Spannung eingestellt, welche notwendig ist, um den Strang abzuziehen. Ist der Strang auf die erforderliche Länge gezogen bzw. geführt, so wird die Energiezufuhr zum Motor abgestellt und der Schlitten wird zum Stillstand gebracht.
Die Backen und die Finger des Greifkopfes werden geöffnet, um den Strang freizugeben und der Schlitten wird in seine Anfangstellung nahe der Strangpresse durch entsprechende Energiezufuhr zurückgebracht.
Im einzelnen geht der Arbeitsablauf in der folgenden Weise vor sich :
Zu Beginn befindet sich der Schlitten bei unterbrochener Energiezufuhr an der Presse, die Greifbacken sind geschlossen und die Finger sind in ihrer angehobenen oder geöffneten Stellung. Die Bedienungsperson wählt am Steuerstand eine entsprechende Spannung in Abhängigkeit vom Querschnitt und vom Material des herzustellenden Stranges. Die Presse beginnt ihre Arbeit und der Anfang des ausgepressten Stranges gelangt in den geöffneten Greifkopf. Die Bedienungsperson muss nun, der Erfahrung entsprechend, jene Länge des Stranges bestimmen, mit welcher dieser in den Greifkopf eindringt, und betätigt die "Start-Steuerung". Dadurch wird dem Schlitten Energie zugeführt, der Greifkopf schliesst sich und hält das Ende des aus der Presse kommenden Stranges fest.
Der Schlitten entfernt sich von der Presse mit einer Geschwindigkeit, die von der Ausstossgeschwindigkeit der Presse bestimmt wird. Der Schlitten bewegt sich entsprechend dem vollen Ausmass
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des Pressvorganges, bis von der Presse oder von einem von Hand betätigten Druckknopf am Steuerstand ein
Signal gegeben wird, welches das. Ende des Pressvorganges anzeigt, womit die Energiezufuhr zum Schlitten unterbrochen wird. Die dem Greifkopf zukommenden Energie wird ihrer Richtung nach umgekehrt, so dass sich der Greifkopf öffnet ; damit ist der ausgepresste Strang freigegeben und kann weggebracht werden. Der Schlitten geht nun zurück zur Strangpresse infolge neuerlicher Energiezufuhr mit einer dieser Energie entsprechenden Geschwindigkeit.
In einem vorgegebenen Abstand von der Presse werden Annäherungsschalter (aus Sicherheitsgründen deren zwei), die an der Schiene befestigt sind, von einer am Schlitten angebrachten Distanzstange betätigt, um Impulse zu erzeugen, die die Arbeitsrichtung des Linearmotors umkehren. Die Geschwindigkeit des Schlittens verringert sich dadurch, bevor er endgültig stehenbleibt, und der Schlitten läuft mit niedriger Geschwindigkeit gegen einen Endanschlag nahe dem Pressenmundstück. Die Energiezufuhr zum Schlitten bleibt aber über eine vorgegebene Zeitspanne noch aufrecht und ein weiterer, an der Schiene angebrachter Annäherungsschalter betätigt den Greifkopf, um die Greifbacken zu schliessen. Nach Ablauf der Zeitspanne wird die Energiezufuhr unterbrochen und der Schlitten ist für einen neuerlichen Arbeitsablauf bereit.
In Fig. 7 ist in weitgehend vereinfachter Form die Schaltung der elektrischen Anlage für die Steuerung der erfindungsgemässen Einrichtung über eine Antennenschleife, eine Steuerwarte und ortsfeste sowie bewegliche Kontakte, wie zuvor beschrieben, gezeigt. Es kann angenommen werden, dass die Fig. 7 im Hinblick auf die obigen Erläuterungen keiner weiteren Erklärung mehr bedarf.
Verschiedene Abänderungen der Erfindung sind innerhalb des vorgegebenen Rahmens möglich. Obwohl ein System mit einer einzigen Schiene gezeigt ist, kann jedes andere geeignete Schienensystem angewendet werden. Weiters können auch andere Greifköpfe in Verbindung mit einem von Linearmotoren getriebenen Schlitten entsprechend der Erfindung Verwendung finden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Abziehvorrichtung für Strangpressen, bei welcher eine Schiene, ein Schlitten und ein an diesem angeordneter Linearmotor vorgesehen sind, wobei der Schlitten entlang der Schiene bewegbar ist, einen Greifkopf zum Erfassen des Endes des abzuziehenden Stranges trägt und von dem an ihm angeordneten
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dass der Greifkopf (4) eine Mehrzahl von an einer horizontalen Achse gelagerten, schräg nach unten hängenden Fingern (44) aufweist, deren jeder für sich um die horizontale Achse verschwenkbar und von einer Feder (47) belastet ist, und dass alle Finger zugleich in und ausser Berührung mit dem Ende eines ausgepressten Stranges bringbar sind.
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