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"Schmiedemanipulator" Die Zangen von Manipulatoren zum Handhaben von
Schmiedestücken an Pressen und unter Hämmern müssen in der Zage sein, gemeinsam
mit dem von ihnen gefaßten Schmiedestück dessen Bewegungen zu folgen, die es unter
den, von Presse oder Hammer auf ihn ausgeübten, vertikal von oben nach unten gerichteten
Kräften ausführt. Deshalb sind bei den bekannten Schmiedemanipulatoren die Zangen
mit ihren Trägern auf mechanisch oder hydraulisch wirksamen Federungen abgestützt.
Diese Fei'erungen haben jedoch den Nachteil, daß : '.e den durch einen Schmiedestoß
aus seiner Ruhelage i:.`wegten Zangenträger mit dem Werkstück nur unter Schwingbewegungen
in seine Ausgangslage zurückkehren lassen, die die Schmiedearbeit nachteilig beeinflussen.
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Demgegenüber ist Gegenstand der Erfindung ein Schmiedemanipulator
mit einer in vertikaler Richtung hydraulisch'federnd abgestützten Zange, die nach
Auslenkung schwingungsfrei in ihre Ausgangslage zurückbewegt wird, und bei dem darüber
hinaus die Vorspannung der Federkraft veränderlich ist und dadurch den zu erwartenden
Auslenkkräften und den zu bewegenden Massen angepaßt werden kann. Das wird bei einem
Schmiedemanipulator der genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die
Zange bzw. deren Träger auf der Kolbenstange des Kolbens einer hvdraulischen Zylinder-Kolbeneinheit
abgestützt
ist, deren von der kleineren Kolbenfläche begrenzter Zylinderraum mit einem drucklosen
Druckmittelbehälter über ein gegen diesen schließenden Rückschlagventil sowie eine
dieses Ventil umgehende Leitung mit einer Drosselstelle einstellbaren Querschnitts
verbunden ist, und deren von der größeren Kolbenfläche begrenzter Zylinderraum über
eine Verbindung mit weitem Querschnitt an einen Druckmittelspeicherraum angeschlossen
ist, der durch einen Trennkolben von einem ein unter einstellbarem Druck stehendes
Gaspolster enthaltenden Zylinderraum getrennt ist. Bei einer derart abgestützten
Manipulatorzange liefert das zusammendrückbare Gaspolster die stützende Federkraft,
während die Verbindungen des von der kleineren Kolbenfläche begrenzten Zylinderraums
mit dem drucklosen Druckmittelbehälter einerseits ein schnelles Ausweichen des Kolbens
mit der Zange unter Ansaugen von Druckmittel durch den weiten Querschnitt des Rückschlagventils
in den Zylinderraum, anderseits aber ein nur langsames Zurückströmen von Druckmittel
über die Drosselstelle in den Druckmittelbehälter unter entsprechender Dämpfung
der Rückstellbewegung zulassen. Durch richtige Einstellung des Drosselstellenquerschnitts
läßt sich ein schwingungsfreies Zurückführen aller aus ihrer Ausgangslage bewegten
Massen erreichen, während sich durch den einstellbaren Druck des Gaspolsters der
Auslenkwiderstand in weiten Grenzen den auftretenden Kräften anpassen läßt.
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Um auf einfache Weise und schnell den Druck des Gaspolsters verändern
zu können, kann der dieses.Gaspolster enthaltende Raum durch einen weiteren Trennkolben
begrenzt sein, der einen mit Druckmittel gefüllten
und wahlweise
an eine Druckmittelquelle oder an einen drucklosen Druekmittelbehälter anschließbaren
Zylinderraum abschließt.
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In gleicher Weise kann auch der von der größeren Stützkolbenfläehe
begrenzte Zylinderraum wahlweise entweder an eine Druckmittelquelle oder an einen
drucklosen Druckmittelbehälter anachließbar sein, damit die Höhenlage der Zange
und des von ihr gefaßten Werkstücks dem jeweiligen Arbeitsvorgang angepaßt werden
kann. Alle mit Druckmittel gefüllten Zylinderräume, sowie der das Gaspolster enthaltende
Raum, können in der beschriebenen Reihenfolge hintereinandergeschaltete Teilräume
eines einzigen Zylinders sein.
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In der Zeichnung ist die um ihre Achse drehbare Zange eines Schmiedemanipulators
nebst ihren Lagern mit einer beispielsweisen Abstützung nach der Erfindung schematisch
dargestellt. Der Zangenträger 1 ist in den beiden Lagern 2 und 3 drehbar. Das dem
Greifer abgekehrte Zager 3 ist der Einfachheit halber als fest im Manipulatorrahmen
angeordnetes Schwenklager dargestellt. Das greiferseitige Lager 2 ist auf der Stange
des Kolbens 4 einer Zylinder-Kolbeneinheit mit den Zylinderräumen 5 und 15 abgestützt,
die beide mit Druckflüssigkeit gefüllt sind. Der von der kleineren Fläche des Stützkolbens
4 begrenzte Zylinderraum 15 ist mit einem drucklosen Druckmittelbehälter 23 über
ein gegen diesen schließendes Rücksehlagventil 16 sowie eine dieses Ventil 16 umgehende
Zeitung mit einer Drosselstelle 17 einstellbaren Querschnitts verbunden. Der unter
der größeren Fläche
des Stützkolbens 4. dagegen gelegene
Zylinderraum 5
steht faber eine weite Öffnung mit einem
Druckmittel-Speicherraum 11 in Verbindung, der unten durch einen
Trennkolben
12 und oben von einer ringförmigen Wand 11a begrenzt ist, die dem Trennkolben
12 als Anschlag dient. Der Trennkolben 12 ruht auf einem Gaspolster,
das den Zylinderraum 13 ausfüllt. Der Druck dieses
Gaspolsters
kann durch Verschieben eines weiteren
Trennkolbens 18 verändert
werden, der einen Druckmittelraum 19 abschließt, in den je nach Stellung
des
Steuerschiebers 21 entweder durch eine Pumpe 20 wei-
teres Druckmittel
eingeführt, oder aus dem Druckmit-
tel in einen drucklosen Druckmittelbehälter
abgelas-
sen werden kann. In gleicher Weise kann mit Hilfe den Steuerschiebers
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wahlweise in den Zylinderraum 5 Druckflüssigkeit ein-
gedrückt
und dadurch der Kolben 4 mit der Zange 1 an-
gehoben, oder aus dem Zylinderraum
5 Druckflüssigkeit
abgelassen und damit der Kolben 4 mit der Zange
1 ab-
gesenkt werden. falle die Zange.schneller angehoben
werden soll, als die Drosselstelle 17 zuläßt, kann eine Hilfsleitung
22 vorgesehen sein, über die durch
in den Raum 5 eingeführte
Flüssigkeit aus dem Zylin-
derraum 15 verdrängte Flüssigkeit
ungehindert abfließen kann.
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Wirkt nach Einstellung der mit einem Schmiedestück
versehenen
Zange 1 durch entsprechende Füllung des
Zylinderraums 5 auf eine
bestimmte Höhenlage sowie
nach Einstellen des Gasdrucks im Zylinderraum
13 auf
die gewünschte nachgiebige Kraft über das (nicht gezeichnete)
Werkstück auf die Zange 1 in Richtung des
Pfeils 8 eine Kraft, dann verdrängt
der Stützkolben 4
einerseits Druckflüssigkeit aus dem Zylinderraum
5 in den Speicherraum 11 unter Verschieben des Trennkolbens 12 und Zusammendrücken
des Gaspolsters im Zylinderraum 13, Während zugleich durch ihn Druckmittel über
das Ventil 1b in den Zylinderraum 15 eingesaugt wird. Die Größe der Zangenauslenkung
ist dabei praktisch nur vom Druck abhängig, unter dem das Gas im Raum 13 steht,
weil weder die Verbindung zwischen den Zylinderräumen 5 und 11 noch das Ventil
16 dem Durchgang der Druckflüssigkeit einen nennenswerten Widerstand entgegensetzt.
Nach Aufhören der Auslenkkraft ist das Gas im Raum 13 bestrebt, sich wieder auszudehnen.
Dabei hat es jedoch den Widerstand zu überwinden, den die Drosselstelle 17 dem aus
dem Zylinderraum 15 zu verdrängenden Druckmittel entgegensetzt. Je nach Einstellung
des Drosselquerschnitts kann diese Verdrängung nur mehr oder weniger stark verzögert
erfolgen und damit auch die Zange nur verlangsamt in ihre Ausgangslage zurückbewegt
werden. Hei geeigneter Einstellung des Drosselquerschnitts geschieht dies unter
Vermeidung von Schwingbewegungen.