DE1302433C2 - Manipulator fuer eine schmiedepresse - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Manipulator für eine Schmiedepresse mit einem über eine druckbeaufschlagte, steuerbare Kolben-Zylinder-Einheit auf einem vorzugsweise kontinuierlich bewegbaren Zangenträgerwagen angeordneten und mittels der Kolben-Zylinder-Einheit parallel zu deren Achse relativ zu dem Zangenträgerwagen aus einer Ausgangsstellung bewegbaren Zangenträger, der nach einer solchcn Bewegung mittels der Kolben-Zylinder-Einheit in seine relative Ausgangsstellung zum Zangenträgerwagen zurückzuführen ist, wobei der Zylinder mit dem Zangenträgerwagen und die Kolbenstange mit dem Zangenlrägcr verbunden sind, ferner mit einfach wirkender Bauweise der Kolbcn-Zylindcr-Einhcit und mit einer Ausgangsstellung, bei der der Kolben am Zylinderboden anliegt. Eine solche Manipulatoranordnung, bei der sich die Hauptmasse des Manipulators, vorzugsweise kontinuierlich, in Richtung der Arbeitsgänge vorwärts bewegen kann, ist aus der französischen Patentschrift 1138 689 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung, bei der der Zangenträger sich auf einem Zangenträgerwagen in dessei Längsrichtung bewegen kann, bestehen d>e Antriebs mittel des Zangenträgers aus einer doppeltwirkender Kolbenzylinderanordnung, deren Zylinder mit den Wagen und deren Kolben mit dem Zangenträger ver bunden ist. Im Betrieb wird das Arbeitsmedium gleichzeitig auf beide Seiten des Zylinders aufgegeben, so daß gleich große und entgegengesetzt gerichtete Kräfte auf den Kolben wirken, wodurch die Re lativbewegung des Zylinders gegenüber dem Kolbei ermöglicht wird. Um jedoch den Kolben nach einei solchen Relativbewegung gegenüber dem Zylinder zi verschieben, wird das Arbeitsmedium nur auf da.' eine oder das andere Ende des Zylinders aufgegeben um dadurch den Kolben in seine etwa in der Mitte der Längsachse des Zylinders liegende Bezugsstel lung zurückzubewegen.

Bei dieser bekannten Anordnung, die eine dop peftwirkende Kolbenzylinderanordnung verwendet. ist er, notwendig, eine verhältnismäßig aufwendige Steuerung vorzusehen, um den Fluß des Arbeitsmediums entweder nur zu einem FmIe oder zu beiden Enden des Zylinders zu steuern und um außerdem sicherzustellen, daß der Kolben wieder in seine etwa in der Mitte der Zylinderlängsachse liegende richtige Bezugsstellung zurückkehrt. Die genaue Einstellung dieser schwimmenden Bezugstellung ist aber durch die bei hydraulischen Systemen immer auftretenden Leckverluste nicht mit Sicherheit zu gewährleisten. Die Manipulatoren arbeiten außerdem unter sehr schmutzten und schwierigen Bedingungen, bei denen empfindliche Steuermittel leicht zerstört oder zu falschem Arbeiten veranlaßt werden können.

Nach einem älteren Vorschlag (deutsche Patentschrift 1527 362) ist auch bereits eine Anordnung mit einfach wirkender Kolbenzylinderanordnung vorgeschlagen worden, deren Ausgangsstellung die Anlage des Kolbens am Zylinderboden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Manipulator der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, bei dem die genaue Rückführung des Kolbens in die Bezugsstellung nach Auslenkung des Zangenträgers gegenüber dem Fahrgestell einwandfrei gewährleistet ist, und bei dem die Anzahl der die Steuereinrichtung bildenden Ventile, Schalter u.dgl. wesentlich verringert ist, so daß die Möglichkeil eines falschen Arbeitcns weitgehend ausgeschaltet ist Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kolben-Zylinder-Einheit aus einem Zylinder, dessen mittlerer, einem Kolben zugeordneter Teil einen größeren Innendurchmesser aufweist als seine beiden einer Kolbenstange zugeordneten Endabschniltc, aus der unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Kolbenstange und aus dem Kolben, der auf einem mittleren, mit kleinerem Durchmesser als die beiden Endabschnitte versehenen Abschnitt der Kolbenstange frei gleitet, besteht.

Wird bei dem erfindungsgemäßen Manipulator eine Dämpfung der Kolbenbcwegung vorgesehen, so kann zur Dämpfung des Kolbens an dessen einer Endfläche ein ringförmiger Vorsprung vorgesehen sein, der dichtend am Abschnitt größeren Durchmessers der Kolbenstange bzw. am Abschnitt kleineren Durchmessers der Zylinderbohrung anliegt, wobei in dem Vorsprung Kanäle vorgesehen sein können, die nahe der Kolbenendfläche mit in den Umfangsflächen vorgesehenen Öffnungen verbunden sind.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausfüll-

rungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Axialschnitt durch eine Ausführungsform einer Kolben-Zylinderanordnung in ihrer Bezugsstellung,

Fig.2 eine schematische Ansicht der Kolben-Zylinderanordnung am Ende des Rücklaufs beim Schmieden in Richtung von der Presse weg,

Fig.3 eine schematische Ansicht der Kolben-Zylinderanordnung, bei der der Kolben aus der in F i g. 2 gezeigten Stellung in seine Bezugsstellung zurückgekehrt ist,

Fig.4 eine schematische Ansicht der Vorrichtung am Ende des Rücklaufs beim Schmieden in Richtung auf die Presse, und

Fig.5 eine schematische Ansicht der Vorrichtung, bei der sich der Kolben fast bis in seine in F i g. 4 gezeigte Bezugsstellung zurückbewegt hat.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung ist eine einzige Kolben-Zylinderanordnung vorgesehen. Die Kolbenstange 12 ist bei 13 schwenkbar an einem Manipulator 14 üblicher Bauart befestigt. Die Kolbenstange gleitet in einem Zylinder 15, der mittels Schrauben 16 am Zangenträger, von dem ein Teil bei

17 gezeigt ist, befestigt ist. Ein durch Schrauben 20 mit einem Ende des Zylinders verbundener Deckel

18 hat einen in die Bohrung des Zylinders ragenden, hülsenförmigen Ansatz 21, dessen Bohrung größer als die des äußeren Endteils 22 des Deckels 18 ist. In dir Bohrung dieses Endteils 22 befindet sich eine Buviise 23, die durch einen Dichtungsring 24. eine Ringplatte 25 und einen Seegerring 26 gehalten wird. Am anderen Ende des Zylinders 15 ist mittels Sciiiauben 28 ein Deckelteil 27 befestigt, der einen in das andere Ende dei Zylinderbohrung ragenden Ansät/ 30 hat und in seinem äußeren Endteil 31 mit einer Buchse 32 versehen ist, die mittels eines Dichtungsrings 33, einer Ringplatte 34 und eines Seegerrings 35 in ihrer Stellung gehalten wird. Die Kolbenstange 12 hat einen in der Buchse 23 und im Dichtungsring 24 gleitbaren Abschnitt 36 von größerem Durchmesser, einen mittleren Abschnitt 37 von kleinerem Durchmesser und an ihrem anderen Ende einen Abschnitt 38 von größerem Durchmesser, der aus einer an ihre mittels einer Unterlegscheibe 41 und einer Schraube 42 befestigten Hülse 40 besteht. Fun Kolben 43 ist auf dem Abschnitt 37 zwischen von den Finden der Abschnitte 36 und 38 gebildeten, ringförmigen Anschlagflächcn 55, 55« frei beweglich angeordnet. Der Kolben 43, der gegenüber der Kolbenstange durch Dichtungen 44 abgedichtet ist, kann sich auch innerhalb des mittleren Teils der Bohrung des Zylinders 15 zwischen Anschlagflächen 45. 45 « frei bewegen, die von den inneren Stirnflächen des Deckels 18 und des Deckclteils 27 gebildet werden. Der Kolben ist an seinem einen Ende mit äußeren und inneren ringförmigen Ansätzen 60 versehen, die radiale Rillen für die hydraulische Flüssigkeit aulweisen. Der Kolben ist gegenüber dem Zylinder durch Dichtungen 46 abgedichtet.

In der Kolbenstange 12 vorgesehene Öffnungen 47 und 48 sind mit der Zylinderbohrung an gegenüberliegenden Enden des Kolbens verbunden. Die Steueröffnung 48 kann mii einem Vorrat von unter Druck stehender Flüssigkeit verbunden sein, während die öffnung 47 stets mit einem Ablauf verbunden ist, so daß die Vorrichtung einfach wirkend ist.

Ein ringförmiger Vorsprung 50. der an dem nicht gesteuerten Ende des Kolbens 43 angeordnet ist, hat einen solchen Außendurchmesser, daß er mit Gleitpassung in die Bohrung des hülsenförmigen Ansatzes 21 einfaßt, während der Innendurchmesser des Vor-Sprungs 50 so gewählt ist, daß der Vorsprung mit Gleitpassung am Kolbenstangenabschnitt 36 gleitet. An der Innen- und Außenseite des Kolbens sind in der Nähe des Kolbenendes Öffnungen 51 und 52 angeordnet, die durch einen Ringkanal 53 verbunden

ίο sind, der mit einer am Ende des Vorsprungs befindlichen ringförmigen öffnung 54 versehen ist. In Fig. 1 ist die Kolben-Zylindervorrichtung in ihrer Bezugsstellung gezeigt, in der die an dem nicht gesteuerten Ende des Kolbens befindliche Stirnfläche an der Anschlagfläche 45 des Deckels 18 und an der Anschlagfläche 55 der Kolbenstange anliegt.

Im Betrieb bewegt sich, wenn die Presse in Fig. 1 rechts angeordnet ist und wenn in Richtung von der Presse weg geschmiedet wird, bei einem durch einen

Preßvorgang verursachten Anhalten des Zangenträgers der die Kolbenstange tragende Manipulator nach links und kann sich dabei am Ende des Arbeitshubs der Presse relativ zum Zangenträger in die in F i g. 2 gezeigte Stellung des größtmöglichen Rück-

laufs bewegen. Während dieser Bewegung sind die Öffnungen 47 und 48 mit dem Ablauf verbunden. Wie in Fig. 2 gezeigt, hat sich die Kolbenstange 12 am Ende ihres von der Presse weg gerichteten Hubs relativ zum Zylinder und zum Kolben so weit bc-

wegt, daß die Anschlagfläche 55 a an den inneren Ansätzen 60 der Kolbenfläche 56 anliegt. Zur Rückkehr in die Bezugsstellung wird die Öffnung 48 mit der Druckquelle verbunden, so daß der Druck die Flächen 55 α und 56 voneinander trennt und den Kolben, Zylinder, Zangenträger und Werkstück in den Figuren nach links bewegt, bis der Kolben wiederum an der Anschlagfläche 55 anliegt. Fig. 3 zeigt die Zylinderancdnung in einer Stellung, die sie kurz vor dem Wiedererreichen der Bezugsstellung einnimmt. In dem ringförmigen Raum 57 eingeschlossene, hydraulische Flüssigkeit kann nur durch die Öffnung 52, den Kanal 53 und die öffnung 54, ferner durch das Spiei zwischen Kolbenstange und Vorsprung 50 austreten. Hierdurch wird die Rückführung gepuffert oder abgefedert.

Fig. 4 zeigt die Kolben-Zylinderanordnung nach Ausführung ihres längstmöglichen Hubs beim Schmieden in Richtung auf die Presse; in dieser Stellung, in der beide öffnungen 47 und 48 zum Ablauf

hin offen sind, hat sich d^;e Kolbenstange unter Mitnahme des Kolbens nach rechts bewegt, bis der äußere Ansatz 60 des Kolbens an der Anschlagfläche 45« anliegt. Auch hier erfolgt die Rückkehr in die Bezugsstellung dadurch, daß die Öffnung 48 mit der

Druckquelle verbunden wird, wodurch die Flächen 56 und 45 </ voneinander getrennt werden und der Zylinder in den Figuren nach rechts bewegt wird.

Ii g. 5 zeigt die Vorrichtung, wenn sie aus der in F i g. 4 gezeigten Stellung angenähert in ihre Bezugs-

bo Shilling zurückgekehrt ist. In diesem Fall kann zwischen dem Zylinder und dem Vorsprung 50 eingeschlossene Flüssigkeit nur durch den Kanal 53 austreten, wodurch ebenfalls eine Pufferung hervorgerufen wird.

Wie bereits beschrieben, ist beim Eingriff der Werkzeuge am Werkstück die gesteuerte Seite des Zylinders vorzugsweise mit dem Ablauf verbunden, so daß der Antriebsmotor des Manipulators keine

Gegenkraft zu überwinden, sondern nur die Kraft zur Verdrängung der Flüssigkeit aufzubringen braucht. in diesem Fall kann ein von der Stellung der Presse am Ende des Arbeitshubs abhängiges Steuersignal verwendet werden, um die Druckquclle mit der OfT-niing 48 zu verbinden.

Andererseits kann die gesteuerte Seite des Zylinders auch dauernd mit der Druckquelle in Verbindung stehen, so daß sie die Vorrichtung in Richtung auf die Bezugsstellung vorspannt. In diesem Fall ist keine Steuerverbindung mit der Presse erforderlich. Der Zylinder ist dann mit einem Sammler verbunden

und Ölverluste werden mittels eines Druckschalters und eines besonderen Ventils ausgeglichen. Im Zylinder kann aber auch ein konstanter Druck durch ein Entlastungsventil aufrechterhalten werden, durch das bei übermäßig hohem Druck öl abfließt.

Bei dieser Anordnung kann in beiden Richtungen geschmiedet werden, wobei ein einziges Steuerventil oder überhaupt kein Ventil erforderlich ist und durch mechanische Anschläge vor jedem Arbeitshub und die Vorrichtung in ihre Bezugstellung eingestellt wird. Dabei ist eine eingebaute Pufferungsvorrichtung in beiden Schmiederichtungen wirksam.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Manipulator für eine Schmiedepresse mit einem über eine druckbeaufschlagte, steuerbare Kolben-Zylinder-Einheit auf einem vorzugsweise kontinuierlich bewegbaren Zangenträgerwagen angeordneten und mittels der Kolben Zylinder-Einheit parallel zu deren Achse relativ zu dem Zangenträgerwagen aus einer Ausgangsstellung bewegbaren Zangenträger, der nach einer solchen Bewegung mittels der Kolben-Zylinder-Einheit in seine relative Ausgangsstellung zum Zangenträgerwagen zurückzuführen ist, wobei dc r Zylinder mit dem Zangenträgerwagen und die Kolbenstange mit dem Zangenträger verbunden sind, ferner mit einfach wirkender Bauweise der KoI-ben-Zylinder-Einheil und mit einer Ausgangsstellung, bei der der Kolben am Zylinderboden anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit aus einem Zylinder (15) design mittlerer, einem Kolben (43) zugeordneter Teil einen größeren Innendurchmesser aufweist als seine beiden, einer Kolbenstange (12) zugeordneten Endabschnitte, aus der unterschiedliehe Durchmesser aufweisenden Kolbenstange (12) und aus dem Kolben (43), der auf einem mittleren, mit kleinerem Durchmesser als die beiden Endahschnittc (36, 38) versehenen Abschnitt (37) der Kolbenstange (12) frei gleitet, besteht.

2. Manipulator nach Anspruch 1, mit einer Dämpfung der Kolbenbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dämpfung des Kolbens (43) an dessen einer Endfläche ein ringförmiger Vorsprung (50) vorgesehen ist, der dichtend am Abschnitt (36) größeren Durchmessers der Kolbenstange (12) bzw. am Abschnitt (21) kleineren Durchmessers der Zylinderbohrung anliegt, wobei in dem Vorsprung (50) Kanäle (53) vorgesehen sind, die nahe der Kolbenendfläche mit in den Umfangsflächen vorgesehenen öffnungen (51, 52) verbunden sind.