DE10305888B4

DE10305888B4 - Hubbalkenautomatik

Info

Publication number: DE10305888B4
Application number: DE2003105888
Authority: DE
Inventors: Norbert Gober; Herbert Süther
Original assignee: SMS Eumuco GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2014-12-31
Anticipated expiration: 2023-02-14
Also published as: ITMI20040220A1; DE10305888A1; FR2851236A1; JP2004243414A; FR2851236B1; JP4138675B2

Abstract

Hubbalkenautomatik (2a, 2b) zum schrittweisen Transport von Werkstücken (15), vorzugsweise für eine Schmiedemaschine, umfassend mindestens einen Hubbalken (9a, 9b), der an seinen Enden über Balkenbefestigungen (10a, 10b) mit Antriebseinheiten (6a, 6b) verbunden ist. dadurch gekennzeichnet, dass die Balkenbefestigungen (10a, 10b) zwischen den Antriebsgestängen (7a, 7b) und dem Hubbalken (9a, 9b) mit einem elastischen Zwischenglied (16) ausgebildet sind, wobei das elastische Zwischenglied (16) als ein um mindestens zwei Achsen (17a, 17b) bewegliches Gelenk (18) mit einem zugeordneten Federmittel (19; 19a, 19b bzw. 19c, 19d) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubbalkenautomatik zum schrittweisen Transport von Werkstücken, vorzugsweise für eine Schmiedepresse, umfassend mindestens einen Hubbalken, der an seinen Enden über Balkenbefestigungen mit Antriebseinheiten verbunden ist.
Aus der DE 27 08 457 A1 ist ein Transportmechanismus zur Verwendung in Schmiedemaschinen mit einer Überlastsicherung zum Stoppen des Vorschubs der Hubbalken im Notfall bekannt. Bei Überbeanspruchung rastet ein in einer von dem Hubbalken entfernten Gelenkhebelanordnung vorgesehener, unter Federdruck stehender Vorsprung aus seinem Rastsitz aus, so dass auf den Hubbalken keine Bewegung mehr übertragen werden kann.
Zur Blechbearbeitung auf einer mehrere Bearbeitungsstationen aufweisenden Transferpresse ist durch die DE 33 29 900 A1 eine ebenfalls mit Überlastsicherungen ausgerüstete Hubbalkenautomatik bekannt geworden. Die Überlastsicherungen sollen nach einem Nothalt-Signal verhindern, dass die sich aufgrund ihrer Trägheit noch ein gewisses Stück aufeinander zu bewegenden Transferbalken beschädigt werden. Dazu sind unterhalb von mit unterfangenden Plattformen verbundenen rinnenförmigen Halterungen der Transferbalken Gehäuse befestigt, die einen Block aus Polyurethan-Gummi oder einem ähnlichen elastischen Material aufnehmen. Die elastischen Blöcke sind zwischen verschiebbaren Druckplatten eingespannt, die den Block komprimieren können. Der Druck übertragt sich auf eine die rinnenförmige Halterung gegen eine Drehung in Bezug auf die Plattform sichernde Rastkugel. Bei Überlast rastet die Kugel aus, worauf der Transferbalken zusammen mit der Halterung um Drehzapfen verschwenkt und auf die Weise gegen Überlast geschützt wird.
Um bei Wellenverbindungen bzw. in Antriebssträngen gewisse Freiheitsgrade zu gewährleisten, ist für industrielle Anwendungen, wie mit Druckluft betriebene Werkzeuge oder an Nietmaschinen, durch die US 4.065.941 A oder DE 113 104 A der Einsatz von Kardangelenken bekannt geworden.
Durch die DE 37 21 694 A1 ist eine Steuereinrichtung einer Hubbalkenautomatik einer Schmiedepresse bekanntgeworden. Ein Schmiedebetrieb mit Hubbalkensystem der Schmiedepresse kommt hauptsächlich zum Schmieden von Teilen bei großen bis mittleren Losgrößen zum Einsatz und weist in der Regel zwei parallele Hubbalken auf, die an ihren Enden mit den zwischen den Pressenständern angeordneten Antriebseinheiten der Hubbalkenautomatik angeordnet sind. Die miteinander synchronisierten Hubbalken können mechanisch oder elektrisch angetrieben werden. Eine solche Hubbalkenautomatik kommt auch bei anderen Pressen zur Zuführung zum Einsatz, z. B. bei Blechpressen.
Es ist bekannt, dass die einzelnen Bewegungen, nämlich Schließen und Öffnen, Anheben und Senken, Transport der Werk- bzw. Schmiedestücke und Zurückfahren in die Ausgangsposition von Servomotoren gesteuert werden. Alle Verfahrwege lassen sich stetig verändern und dabei Beschleunigung und Verzögerung der Bewegungen optimieren. Bei einem Aushebehub von 0 mm arbeitet die Hubbalkenautomatik als Schubbalkenautomatik. Je zwei Servomotoren steuern das Anheben und Senken sowie Schließen und Öffnen des Hubbalkens. Die Längsbewegung der Hubbalken von Gesenk zu Gesenk steuert ein Servomotor. Das Hubbalkensystem kann so betrieben werden, dass entweder die Presse mit dem Hubbalken im Durchlaufbetrieb arbeitet oder im Schaltbetrieb fährt, wobei Kupplung und Bremse der Presse bei jedem Hub schalten.
Übliche Hubbalkenautomatiken mit unabhängigen einzeln angetriebenen, elektrisch synchronisierten Achsen sind hoch flexibel bezüglich der programmierten Bewegungen. Um die notwendigerweise schnellen Bewegungen verwirklichen zu können, müssen sich allerdings alle Antriebselemente so steif wie möglich verhalten. Denn nur so lassen sich synchrone, schleppfehlerminimierte Abläufe erreichen. Das bedeutet aber auch, dass die Eigenfrequenzen des eigentlichen Hubbalkens so hoch wie möglich ausgelegt werden müssen, um unkontrollierte Bewegungen aufgrund der auftretenden Beschleunigungen zu verhindern. Als nachteilig bei einer solchen Ausführung hat sich gezeigt, dass eine Störung im Ablauf, z. B. durch falsch positionierte Werkstücke oder eine Fehlprogrammierung der Achsen, häufig Schäden der Führungen bzw. der Balkenbefestigungen zur Folge hat.
Der Erfindung liegt daher die Aufgrund zugrunde, eine Hubbalkenautomatik der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der sich bei auftretenden Anlaufstörungen in einfacher Weise Schäden an den Hubbalken bzw. den Antrieben vermeiden lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Balkenbefestigungen zwischen den Antriebsgestängen und dem Hubbalken mit einem elastischen Zwischenglied ausgebildet sind, wobei das elastische Zwischenglied als ein um mindestens zwei Achsen bewegliches Gelenk mit einem zugeordneten Federmittel ausgebildet ist. Hiermit lässt sich erreichen, dass der Hubbalken bei äußerer Krafteinwirkung beliebig ausweichen und Fehler der Hubbalkenautomatik ohne Schaden für die Anlagenteile ausgleichen kann.
Weiterhin lassen sich damit einerseits Winkelfehler ausgleichen und andererseits durch gezielte Auswahl des Federelementes entsprechend dessen elastischen Eigenschaften das Ausweichverhalten des Hubbalkens einstellen. Aufgrund der Kombination des Gelenks mit dem Federmittel wird zudem anders als beispielsweise bei einem allein eingesetzten Gummielement die Eigenfrequenz des Hubbalkens nicht zu sehr herabgesetzt.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Achsen, von denen vorzugsweise eine horizontal und eine vertikal in dem Zwischenglied vorgesehen ist, zwischen orthogonal zu ihrer jeweiligen Achsrichtung angeordneten Federn eingespannt. Das elastische Zwischenglied läßt sich in diesem Fall in seinen Eigenschaften einfach durch Änderung der Vorspannung der sozusagen Ausweichfedern, z. B. Schraubenfedern, wegen der größeren Dynamik und höheren Belastbarkeit vorteilhaft Tellerfedern, dem jeweiligen Anforderungsprofil anpassen.
Ein anderer Vorschlag der Erfindung sieht vor, dass als elastisches Zwischenglied ein Elastomermittel eingesetzt wird. In diesem Fall ist kein Gelenk mit definierten Achsbolzen, wie nach Art eines Kardangelenks, mehr erforderlich, wobei die Eigenschaften dieses Elastomer-Zwischengliedes durch einen beispielsweise mittig eingekammerten metallischen Kugelkopf verbessert werden könnten.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen anhand einer Schmiedepresse schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es zeigen:
1 im Längsschnitt eine Teilansicht einer Schmiedepresse mit Hubbalkenautomatik;
2 die Schmiedepresse nach 1 im Querschnitt;
3 von dem in 2 strichpunktiert eingekreisten Bereich X einer Balkenbefestigung in einem Teilschnitt als Einzelheit eine konkretere Ausführung eines elastischen Zwischengliedes als Gelenk mit Ausweichfedern; und
4 das Zwischenglied nach 3, demgegenüber in der Zeichnungsebene um 90° gedreht dargestellt:
Von einer als solche hinlänglich bekannten Schmiedepresse 1 mit Hubbalkenautomatik 2a, 2b sind in den 1 und 2 darüber hinaus im wesentlichen nur noch die von Ständern 3 gebildeten Pressenrahmen 5a, 5b gezeigt. Die Hubbalkenautomatiken 2a, 2b bestehen aus an beiden Seiten der Schmiedepresse 1 zwischen den Ständern 3 angeordneten Antriebseinheiten 6a, 6b bzw. 6c, 6d, die über Antriebsgestänge 7a, 7b bzw. 8a, 8b mit den beiden parallelen Hubbalken 9a, 9b verbunden sind. Jedes Antriebsgestänge 7a, 7b bzw. 8a, 8b ist über Balkenbefestigungen 10a, 10b mit einem Ende des Hubbalkens 9a bzw. 9b verbunden. Die Hubbalken 9a, 9b sind hierdurch leicht auswechselbar, um für den Fall eines Wechsels der Werkzeuge in der Presse den notwendigen Freiraum durch Ausbau der Hubbalken 9a, 9b schaffen zu können.
Nach 1 sind am Pressenstößel 11 vier Werkzeuge 12 angeordnet, denen am Pressentisch 13 vier untere Werkzeuge 14 zugeordnet sind. Die Hubbalkenautomatiken 2a, 2b führen den Werkzeugen 12, 14 entsprechend vier Werk- bzw. Schmiedestücke 15 zu, die während des Transportes von den Hubbalken 9a, 9b gehalten werden, wie in 2 dargestellt.
Die Balkenbefestigungen 10a zwischen den Antriebsgestängen 7a, 7b und dem Hubbalken 9a, 9b sind hier mit einem in den 3 und 4 als Einzelheit gezeigten elastischen Zwischenglied 16 ausgebildet. Dieses besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Zwischenstück in Form eines in zwei Achsen 17a, 17b, die horizontal und vertikal angeordnet sind, gelenkigen Gelenks 18, das in seiner Mittelstellung durch vorgespannte, an zwei Seiten der Achsen 17a, 17b orthogonal zu deren Achsrichtung vorgesehenen, bei Überbeanspruchung ausweichenden Federn 19a, 19b bzw. 19c, 19d (Tellerfedern, Schraubenfedern, Blattfedern) in seiner neutralen Mittelstellung gehalten wird. Alternativ zu einem solchen Gelenk mit Achsbolzen könnte stattdessen ein massiver Elastomerblock als elastisches Zwischenglied zum Einsatz kommen, wie in 2 nur beispielhaft mit der Bezugsziffer 19 angedeutet.
Wenn es im Pressenbetrieb zu Anlaufstörungen kommen sollte, sorgt das in die Balkenbefestigungen 10a integrierte elastische Zwischenglied 16 aufgrund der geschaffenen Ausweichmöglichkeit im Überlastfall für einen Ausgleich, so daß Schäden beispielsweise an den Führungen und den Balkenbefestigungen bzw. den angrenzenden Bauteilen und ein damit ansonsten einhergehender Umbau vermieden werden. Das elastische Zwischenglied 16, ganz gleich, ob als Gelenk oder als Elastomer ausgebildet, kann stets durch die Höhe der Vorspannung bzw. seiner Eigenschaften in seinem Verhalten den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden.

Claims

Hubbalkenautomatik (2a, 2b) zum schrittweisen Transport von Werkstücken (15), vorzugsweise für eine Schmiedemaschine, umfassend mindestens einen Hubbalken (9a, 9b), der an seinen Enden über Balkenbefestigungen (10a, 10b) mit Antriebseinheiten (6a, 6b) verbunden ist. dadurch gekennzeichnet, dass die Balkenbefestigungen (10a, 10b) zwischen den Antriebsgestängen (7a, 7b) und dem Hubbalken (9a, 9b) mit einem elastischen Zwischenglied (16) ausgebildet sind, wobei das elastische Zwischenglied (16) als ein um mindestens zwei Achsen (17a, 17b) bewegliches Gelenk (18) mit einem zugeordneten Federmittel (19; 19a, 19b bzw. 19c, 19d) ausgebildet ist.
Hubbalkenautomatik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (17a, 17b) zwischen orthogonal zu ihrer jeweiligen Achsausrichtung angeordneten Federn (19a, b; 19c, d) eingespannt sind.
Hubbalkenautomatik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Achse (17a) horizontal und die andere Achse (17b) vertikal in dem Zwischenglied (16) angeordnet ist.
Hubbalkenautomatik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als elastisches Zwischenglied (16) ein Elastomerblock eingesetzt ist.