DE102020208430B4

DE102020208430B4 - Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung

Info

Publication number: DE102020208430B4
Application number: DE102020208430.0A
Authority: DE
Inventors: Feng Qiao; Joachim Ohlberg; Paul-Josef Nieschwietz
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2020-07-06
Filing date: 2020-07-06
Publication date: 2022-02-24
Anticipated expiration: 2040-07-07
Also published as: DE102020208430A1; AT523988A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung (1) für das Beladen und Entladen einer Schmiedemaschine mit einem zu schmiedenden Werkstück (2), umfassend mindestens ein Halteelement (3) zum Greifen und Halten des Werkstücks (2), wobei das Halteelement (3) einen ersten Greiferarm (4) mit einer horizontal ausgerichteten Anlagefläche (5) für das Werkstück (2) und einen zweiten Greiferarm (8) mit einer Anlagefläche (7) für das Werkstück (2) aufweist, wobei beide Greiferarme (4, 6) an einem Grundkörper (8) angeordnet und relativ zum Grundkörper (8) mittels mindestens eines Aktuators verschieblich sind. Um die Vorrichtung leicht auszubilden, damit Kosten zu sparen und einen geringen Energieverbrauch zu gewährleisten, sieht die Erfindung vor, dass der zweite Greiferarm (6) eine horizontal ausgerichtete Anlagefläche (7) aufweist und die beiden Greiferarme (4, 6) relativ zum Grundkörper (8) mittels des Aktuators vertikal (V) verschieblich sind, wobei an einem der Greiferarme (4, 6) ein um eine horizontale Aches (a) schwenkbarer Haltebalken (10) angeordnet ist, der von einem Bewegungselement (11) verschwenkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung für das Beladen und Entladen einer Schmiedemaschine mit einem zu schmiedenden Werkstück, umfassend mindestens ein Halteelement zum Greifen und Halten des Werkstücks, wobei das Halteelement aufweist: einen ersten Greiferarm mit einer horizontal ausgerichteten Anlagefläche für das Werkstück, einen zweiten Greiferarm mit einer Anlagefläche für das Werkstück, wobei beide Greiferarme an einem Grundkörper angeordnet und relativ zum Grundkörper mittels mindestens eines Aktuators verschieblich sind.
Eine Vorrichtung der genannten Art ist aus der WO 2004/108322 A1 bekannt. Eine ähnliche Lösung zeigt die DE 10 2013 222 314 A1 .
Bei weiteren vorbekannten Lösungen wird das Werkstück zunächst mit einem Greifer erfasst, zentriert und geklemmt. Dann wird das Werkstück beim Beladen der Schmiedemaschine durch Schwenken der Beladevorrichtung bis zur Mitte der Maschine transportiert. Entsprechend wird beim Entladen des Werkstücks aus der Maschine nach dem Schmiedevorgang das Werkstück wiederum durch eine Schwenkbewegung der Vorrichtung von der Mitte der Schmiedemaschine weg bewegt und somit abtransportiert.
Die US 4 835 851 zeigt eine Vorrichtung, bei der ein Erfassen und Spannen eines Werkstücks durch eine Schwenkbewegung erfolgen kann. Ähnliche und andere Lösungen zeigen die US 7 007 938 B2 , die WO 2008/031942 A1 , die CN 205111360 U und die CN 204353837 U .
Nachteilig ist dabei, dass eine relativ stabile und schwere Konstruktion benötigt wird, um die Schwenkbewegung zuverlässig durchführen zu können. Dadurch ist die Konstruktion schwer und teuer. Aufgrund der Schwenkbewegung ist auch ein sehr stabiles Fundament erforderlich. Schließlich ist der Energieverbrauch im Betrieb relativ hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass sie als leichte Konstruktion ausgebildet werden kann. Hiermit sollen Kosten gespart werden können. Ferner soll es möglich sein, im Betrieb einen geringeren Energieverbrauch zu erreichen. Ferner sollen die Kosten für das Fundament reduziert werden können, welches für die Vorrichtung vorzusehen ist.
Die Lös u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Greiferarm eine horizontal ausgerichtete Anlagefläche aufweist und die beiden Greiferarme relativ zum Grundkörper mittels des Aktuators vertikal verschieblich sind, wobei an einem der Greiferarme ein um eine horizontale Achse schwenkbarer Haltebalken angeordnet ist, der von einem Bewegungselement verschwenkbar ist.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der mindestens eine Aktuator ausgebildet ist, die beiden Greiferarme simultan aufeinander zu oder voneinander weg zu bewegen. Hierfür kann beispielsweise unter Einsatz eines einzigen Aktuators ein Getriebeelement nach Art eines Scherengetriebes eingesetzt werden, welches gleichzeitig die beiden Greiferarme gegensinnig betätigt.
Der in vertikale Richtung unten liegende Greiferarm kann als im Querschnitt L-förmiges Element ausgebildet sein, welches einen horizontalen Anschlag für das Werkstück bildet.
Dabei kann vorgesehen sein, dass der schwenkbare Haltebalken am vertikal oberen Greiferarm angeordnet ist.
Der mindestens eine Aktuator und/oder das Bewegungselement kann als Kolben-Zylinder-System, insbesondere als hydraulisches Kolben-Zylinder-System, ausgebildet sein. Das Bewegungselement für die Betätigung des Haltebalkens kann seine Bewegung über einen Pleuel auf den Haltebalken übertragen.
Der Grundkörper ist besonders bevorzugt linear verschieblich auf dem Boden oder auf einem Schienensystem angeordnet. Hierzu können im Bodenbereich des Grundkörpers Laufrollen angeordnet sein, die an einem ortsfest angeordneten Winkelprofil anlaufen.
Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass mehrere Grundkörper mit jeweiligen Halteelementen nebeneinander angeordnet sind, wobei die Grundkörper durch mindestens eine Quertraverse miteinander verbunden sind. Vorteilhaft ist dabei, dass mit geringem apparativen Aufwand eine stabile Greif- und Bewegungseinheit für das Werkstück realisierbar ist.
Das Greifen des Werkstücks erfolgt demgemäß durch die beiden Greiferarme des Halteelements durch einen Aktuator (insbesondere in Form eines Kolben-Zylinder-Systems) und gegebenenfalls über ein Getriebe (z. B. nach Art eines Scherengetriebes) dergestalt, dass von oben und von unten symmetrisch zentrierend die Greiferarme an das Werkstück herangeführt werden, bis diese es kontaktieren.
Zur Sicherung des Werkstücks ist vorzugsweise der obere Greiferarm mit einem zusätzlichen verschwenkbaren Haltebalken versehen, der zur Sicherung des Werkstücks vorzugsweise um 90° verschwenkt werden kann.
Nachdem das Werkstück erfasst und geklemmt ist, erfolgt der Transport durch eine lineare Bewegung der gesamten Vorrichtung, wozu die erwähnten Laufrollen und Winkelprofile zum Einsatz kommen können.
In vorteilhafter Weise ist die gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung gegenüber vorbekannten Lösungen relativ leicht ausgebildet, so dass für die Bewegung weniger Energie benötigt wird. Der Aspekt der Energieeinsparung gilt auch für die Art und Weise, wie ein zu schmiedendes Werkstück erfasst, geklemmt und transportiert wird. Die Vorrichtung benötigt gegenüber vorbekannten Lösungen weniger schwere Bauteile, so dass auch die Herstellung der Vorrichtung kostengünstig erfolgen kann.
Die lineare Verschieblichkeit der Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung unter Einsatz von Winkelprofilen und Rollen ist einfach und kostengünstig realisierbar. Dabei sind insbesondere die Fundamentkosten erheblich reduziert.
Das vorgeschlagene Vorrichtungskonzept hat in vorteilhafter Weise auch zur Folge, dass weniger Kontaminationen durch Zunder auf der Maschine erfolgen.
Es ergibt sich somit insgesamt eine kompakte und leichte Konstruktion, die bei geringen Fundamentkosten eine ruhige Bewegung ermöglicht und im Betrieb einen sehr geringen Energieverbrauch hat.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

1a die Seitenansicht und
1b die Vorderansicht einer Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung, wobei sich die Vorrichtung an ein zu schmiedendes Werkstück annähert,
2a die Seitenansicht und
2b die Vorderansicht der Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung gemäß 1, wobei das zu schmiedendes Werkstück erfasst und geklemmt ist,
3a die Seitenansicht,
3b die Vorderansicht und
3c die Draufsicht auf eine Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung nach einer anderen Ausführungsform, bei der mehrere Vorrichtungsgrundkörper mittels einer Quertraverse miteinander verbunden sind, und
4 in vergrößerter Darstellung den Bereich „X“ gemäß 1b.

In den 1a und 1b sowie in den 2a und 2b ist ein Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung 1 zu sehen, mit dem ein Werkstück 2, welches in einer (nicht dargestellten) Schmiedemaschine geschmiedet werden soll, gehandhabt werden kann.
Zum Erfassen und Greifen des Werkstücks 2 ist ein Halteelement 3 vorgesehen. Dieses weist zwei bewegliche Greiferarme 4 und 6 auf. Konkret sind die beiden Greiferarme 4 und 6 an einem Grundkörper 8 angeordnet, wobei sie relativ zum Grundkörper 8 in vertikale Richtung V mit einem nicht dargestellten Aktuator beweglich sind. Dies erfolgt gegensinnig, d. h. die beiden Greiferarme 4 und 6 bewegen sich entweder, angetrieben durch den Aktuator, voneinander weg oder aufeinander zu. Die Bewegung der beiden Greifarme 4 und 6 erfolgt somit bezüglich des Werkstücks 2 symmetrisch zentrierend.
Beide Greifarme 4 und 6 haben horizontal ausgerichtete Anlageflächen 5 und 7, die zur Kontaktnahme mit dem Werkstück 2 vorgesehen sind.
Der untere Greiferarm 6 weist dabei im Querschnitt eine L-förmige Struktur auf, so dass ein horizontaler Anschlag 9 für das Werkstück 2 gebildet wird.
Am oberen Greifarm 4 ist um eine horizontale Achse a verschwenkbar ein Haltebalken 10 angeordnet, der in 1a in der geöffneten Position (in der ein Werkstück 2 erfasst werden kann) und der in 2a in der geschlossenen Position (in der das Werkstück 2 geklemmt wird) dargestellt ist. Zur Betätigung des Haltebalkens 10 ist ein Bewegungselement 11 vorgesehen, welches im Ausführungsbeispiel als Kolben-Zylinder-System ausgeführt ist. Die Bewegung des Bewegungselements 11 wird über ein Pleuel 12 auf den Haltebalken 10 übertragen, wie es sich aus der Zusammenschau der 1a und 2a ergibt.
Der Grundkörper 8 samt an ihm angeordneten Halteelement 3 ist dabei in Richtung der Horizontalen H linear beweglich angeordnet. Dies ist näher in 4 dargestellt. Demgemäß befindet sich im unteren Endbereich des Grundkörpers 8 eine Anordnung mit Laufrollen 13, die an ortsfest angeordneten Winkelprofilen 14 anlaufen. Vorzugsweise sind vier Laufrollen 13 pro Grundkörper 8 vorgesehen. Die Winkelprofile 14 sind dabei auf einer Schiene 18 angeordnet, welche auf dem Boden befestigt ist.
Wie sich aus den 1a und 2a ergibt, ist am Grundkörper 8 ein Antrieb 16 angeordnet, über den die Laufrollen 13 angetrieben werden können, um die Vorrichtung in horizontale Richtung H zu bewegen.
Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung ist in 3 dargestellt. Der Unterschied zu der vorbeschriebenen Lösung besteht darin, dass mehrere Grundkörper 8 samt ihren jeweiligen Halteelementen 3 zu einem Verbund zusammengeschlossen sind. Die Grundkörper 8 sind namentlich durch eine Quertraverse 15 miteinander verbunden.
Die gesamte Anordnung der miteinander verbundenen Grundkörper 8 kann auf einem Rahmen 17 angeordnet werden, der dann, wie oben beschrieben, über Laufrollen 13 beweglich ist.
Beim Einsatz der vorgeschlagenen Vorrichtung wird das zu schmiedende Werkstück vom Ofen zunächst entlang eines Rollgangs bis zu einem Anschlag transportiert; dann wird das Werkstück durch die beschriebene Vorrichtung zur Mitte der Schmiedemaschine transportiert. Nach dem Schmiedeprozess wird das Werkstück mittels der Vorrichtung aus der Mitte der Schmiedemaschine wieder abtransportiert.
Bezugszeichenliste

1: Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung
2: Werkstück
3: Halteelement
4: erster Greiferarm
5: horizontal ausgerichtete Anlagefläche
6: zweiter Greiferarm
7: horizontal ausgerichtete Anlagefläche
8: Grundkörper
9: horizontaler Anschlag
10: Haltebalken
11: Bewegungselement
12: Pleuel
13: Laufrolle
14: Winkelprofil
15: Quertraverse
16: Antrieb
17: Rahmen
18: Schiene
V: Vertikale
H: Horizontale
a: horizontale Achse

Claims

Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung (1) für das Beladen und Entladen einer Schmiedemaschine mit einem zu schmiedenden Werkstück (2), umfassend mindestens ein Halteelement (3) zum Greifen und Halten des Werk-stücks (2), wobei das Halteelement ( 3) aufweist: - einen ersten Greiferarm (4) mit einer horizontal ausgerichteten Anlagefläche (5) für das Werkstück (2), - einen zweiten Greiferarm (6) mit einer Anlagefläche (7) für das Werkstück (2), wobei beide Greiferarme (4, 6) an einem Grundkörper (8) angeordnet und relativ zum Grundkörper (8) mittels mindestens eines Aktuators verschieblich sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Greiferarm (6) eine horizontal ausgerichtete Anlagefläche (7) aufweist und die beiden Greiferarme (4, 6) relativ zum Grundkörper (8) mittels des Aktuators vertikal (V) verschieblich sind, wobei an einem der Greiferarme (4) ein um eine horizontale Achse (a) schwenkbarer Haltebalken (10) angeordnet ist, der von einem Bewegungselement (11) verschwenkbar ist.
Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktuator ausgebildet ist, die beiden Greiferarme (4, 6) simultan aufeinander zu oder voneinander weg zu bewegen.
Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der in vertikale Richtung (V) unten liegende Greiferarm (6) als im Querschnitt L-förmiges Element ausgebildet ist, welches einen horizontalen Anschlag (9) für das Werkstück (2) bildet.
Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbare Haltebalken (10) am vertikal oberen Greiferarm (4) angeordnet ist.
Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktuator und/oder das Bewegungselement (11) als Kolben-Zylinder-System, insbesondere als hydraulisches Kolben-Zylinder-System, ausgebildet sind.
Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungselement (11) seine Bewegung über einen Pleuel (12) auf den Haltebalken (10) überträgt.
Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (8) linear verschieblich auf dem Boden oder auf einem Schienensystem angeordnet ist.
Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bodenbereich des Grundkörpers (8) Laufrollen (13) angeordnet sind, die an einem ortsfest angeordneten Winkelprofil (14) anlaufen.
Schmiedemaschinen-Belade- und -Entladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Grundkörper (8) mit jeweiligen Halteelementen (3) nebeneinander angeordnet sind, wobei die Grundkörper (8) durch mindestens eine Quertraverse (15) miteinander verbunden sind.