DE2004509A1 - Vorrichtung zum Fördern von topfförmigen Werkstücken in Stufenpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von topfförmigen Werkstücken in Stufenpressen mit sich senkrecht zur Förderrichtung der Werkstücke von Werkzeug zu Werkzeug schließenden und öffnenden und in der Förderrichtung hin- und her-beweglichen Greiferpaaren. Durch diese Bewegungen der Greiferpaare werden die Werkstücke in der Stufenpresse von einem Werkzeug zum nächsten gefördert.

Die allgemein gestellte Forderung nach Leistungssteigerung lässt sich bei Stufenpressen, die infolge vergrößerter Werkstück- und Werkzeugabmessungen und erhöhter Zahl der Arbeitsstationen zu Maschinen beträchtlicher Abmessungen von etwa 13 m Länge, 3,5 m Breite und 10 m Höhe entwickelt worden sind, deshalb nicht ohne weiteres erfüllen, weil mit zunehmender Hubzahl und -höhe der Pressenstößel auch die Beherrschung sämtlicher von den Stößelbewegungen abhängigen bewegten Massen immer schwieriger wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch bei topfförmigen Werkstücken größerer Abmessungen und möglichst hoher Hubzahl einfach im Aufbau und daher hinsichtlich ihrer Massen leicht beherrschbar ist und die trotzdem zuverlässig und genau im Rhythmus der Stufenpresse arbeitet. Bedingt durch Zufuhr des zu verarbeitenden Werkstoffes, Fördern der Werkstücke von Werkzeug zu Werkzeug, Abführen der fertigen Werkstücke wie auch des Abfalles und Arbeitsweise ein- wie mehrfach wirkender Werkzeuge, sind dieser Rhythmus und die Antriebe für die vielfältigen Bewegungen in einer Stufenpresse verwickelt. Es muss deshalb bei solchen Pressen in erhöhtem Maße angestrebt werden, insbesondere die Antriebe für die die Werkstücke fördernden Vorrichtungen der Stufenpresse so einfach wie möglich auszubilden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung außer den eingangs erwähnten, bekannten Greiferpaaren die Werkstücke aus den Werkzeugen aushebende Sauger aufweist und dass die Greiferpaare und die Sauger einen solchen Antrieb erhalten, dass jeder Sauger seine Aushebebewegung auch nach dem losen Anlegen des Greiferpaares an ein Werkstück fortsetzt.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist jeder Greifer zum Fördern von topfförmigen Werkstücken mit nach außen umgebogenem Rand eine diesen hinterfassende Anlagefläche auf.

Eine andere weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass jeder Greifer eine sich an den Werkstückmantel anlegende Abstützfläche aufweist. Ferner kann jeder Greifer erfindungsgemäß eine die Bewegung des Werkstückes in Richtung der Werkstücklängsachse - nach Freigabe durch den Sauger - sicherstellende Führung für den Werkstückrand aufweisen. Diese Führung kann bevorzugt Flächenform haben.

Eine andere weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass jeder Greifer eine der Anlagefläche gegenüberliegende Auflagefläche für den Werkstückrand aufweist, die in bevorzugter Weise aus einem die Oberfläche des Werkstückrandes schützenden Werkstoff besteht.

Die die Werkstücke aus den Werkzeugen aushebenden Sauger können erfindungsgemäß aus einem elastischen Saugnapf mit kegelstumpfförmigem Saugraum bestehen, dessen Mantel in Wirkungsstellung auf dem Werkstückboden aufliegt. Ferner kann der Sauger erfindungsgemäß auf seiner dem Werkstück abgekehrten Seite von der Atmosphäre abgeschlossen sein.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in der Einfachheit des Saugers als Vorrichtung zum Ausheben der Werkstücke aus den Werkzeugen sowie darin, dass durch den Antrieb für die Greiferpaare und für die Sauger keine besondere Beeinflussung der Sauger zum Freigeben der Werkstücke erforderlich ist. Vielmehr wird die Saugwirkung dadurch aufgehoben und gibt damit jeder Sauger das Werkstück dadurch frei, dass der Sauger seine Aushebebewegung dann noch fortsetzt, wenn das Greiferpaar das Werkstück gefasst hat. Dadurch wird das Werkstück so ausreichend fest vom Greiferpaar gehalten, dass es an der Aushebebewegung des Saugers nicht mehr weiter teilnehmen kann und sich der Sauger vom Werkstück löst. Damit entfallen alle Teile einschließlich der dafür notwendigen Antriebe und Steuerungen für das Lösen des Werkstückes vom Sauger. Die Ausstattung des Saugers mit einem elastischen Saugnapf mit kegelstumpfförmigem Saugraum stellt eine besonders einfache Bauform des Saugers dar.

Macht eine Vorrichtung nach Anspruch 1, wie erwähnt, schon das Aufheben des Vakuums zwecks Lösens des Werkstückes vom Sauger entbehrlich, so wird bei Abschließen des Saugers auf seiner dem Werkstück abgekehrten Seite überhaupt keine Vakuumquelle benötigt. Daher fällt in diesem Fall auch das Steuern eines Vakuums zum Erfassen des Werkstückes durch den Sauger fort, denn bei dieser Saugerform bildet sich das Vakuum lediglich durch Aufsetzen des Saugers auf das Werkstück. Zu der Einfachheit eines Saugers als Aushebevorrichtung an sich kommen demnach bei dieser besonderen Ausbildung des Saugers als weitere Vorteile der Wegfall einer Vakuumquelle einschließlich deren Verbindung mit den Saugern sowie sämtlicher Mittel zum An- und Abstellen der Vakuumwirkung. Damit ist eine Vorrichtung geschaffen, die im Sinne der gestellten Aufgabe eine Leistungssteigerung der Mittel zum Fördern der Werkstücke in einer Stufenpresse ermöglicht. Es entfallen somit auch etwaige Steuerungsmittel sowie weitere unerwünschte Massenkräfte.

Die Vorrichtungen nach den Ansprüchen 2 bis 7 dienen dem festen Halten der Werkstücke zwischen den Greifern, auf deren Vorteile in der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hingewiesen ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 die erste Ziehstufe eines topfförmigen Werkstückes,

Fig. 2 das Werkstück nach Fig. 1 mit auf dem Werkstückboden aufgesetzten Sauger,

Fig. 3 das fertig gezogene Werkstück nach Fig. 1 und 2 nach begonnenem Ausheben aus dem Werkzeug durch den Sauger,

Fig. 4 das Werkstück nach Fig. 3 unmittelbar vor und nach dem Lösen des Saugers von diesem,

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Greiferpaar und das Werkstück nach Fig. 4 ohne Sauger,

Fig. 6 ein Werkstück mit kegelstumpfförmigem Mantel mit Greiferpaar,

Fig. 7 einen Antrieb für das senkrecht zur Förderrichtung der Werkstücke von Werkzeug zu Werkzeug erfolgende Öffnen und Schließen der die Greifer tragenden Schienen,

Fig. 8 einen Antrieb für das Hin- und Herbewegen dieser Schienen in Förderrichtung.

Gemäß Fig. 1 ist eine Platine über einem feststehenden Stempel 1 durch Abwärtsbewegen eines Ziehringes 2 zu einem topfförmigen Werkstück 3 mit nach außen umgebogenen Rand 4 gezogen worden. In einer oder mehreren weiteren Ziehstufen erhält das Werkstück durch ähnliche Werkzeuge die Form nach Fig. 3 bis 5. Nach Beendigung eines Ziehvorganges setzt sich ein Sauger 6 luftdicht auf den Werkstückboden 5 auf. Der Sauger weist einen elastischen Saugnapf 7 mit kegelstumpfförmigem Saugraum 8 auf, dessen Mantel 9 in Wirkungsstellung (Fig. 2 bis 4) flachgedrückt auf dem Werkstückboden 5 aufliegt. Auf seiner dem Werkstück 3 abgekehrten Seite ist der Sauger von der Atmosphäre abgeschlossen, er arbeitet also ohne Vakuumquelle.

Nachdem der Ziehring 2 angehoben ist, wird senkrecht zu dieser Bewegung ein an Schienen 10, 11 befestigtes Greiferpaar 12, 13 auf das Werkstück 3 zu bewegt, dessen Ausheben durch den Sauger 6 begonnen hat (Fig. 3), sobald der Ziehring 2 vom Werkstück abgezogen ist. Wenn die Teile die Stellung nach Fig. 4 (obere Stellung des Werkstückrandes 14) einnehmen, hat sich das Greiferpaar 12, 13 bereits vorher an den Mantel 15 des Werkstückes 3 lose angelegt. Das Werkstück ist während der Aushebebewegung mit seinem Mantel an sich an diesen anliegenden Abstützflächen 16, 17 bzw. 18, 19 der Greifer 12 bzw. 13 entlang geglitten. Die Abstützflächen dienen der Lagensicherung des Werkstückes zwischen dem Greiferpaar und verhindern insbesondere ein seitliches Kippen des Werkstückes während dessen Anhebens durch den Sauger. Dieser setzt seine Bewegung zusammen mit dem Werkstück solange fort, bis der Rand 14 des Werkstückes 3 an einer Anlagefläche 20 jedes Greifers anstößt. Damit ist die Aushebebewegung des Werkstückes beendet (Fig. 4). Da der Sauger 6 jedoch seine Bewegung fortsetzt, löst sich sein Saugnapf 7 vom Werkstückboden 5, denn die Anlagefläche 20 hält das Werkstück an seinem Rand 14 fest, und das Werkstück 3 wird vom Sauger förmlich losgerissen. Kurze Zeit danach kommt auch der Sauger zum Stillstand.

Nach dem Lösen des Werkstückes vom Sauger gleitet dieses durch sein Eigengewicht in Richtung seiner Längsachse an einer Führung 21 der Greifer, die vorzugsweise Flächenform hat, entlang nach unten, bis sein Rand 14 auf eine Auflagefläche 22 der Greifer, die der Anlagefläche 20 gegenüberliegt, stößt (Fig. 4, untere Stellung des Werkstückrandes 14). Die Führung 21 sichert das gleichmäßige Herabgleiten des Werkstückes zwischen den Greifern 12, 13, und die Auflagefläche 22 dient außerdem der lagerichtigen Einspannung des Werkstückes während seiner Förderung, beispielsweise zum nächsten Werkzeug. Zur Schonung der Oberfläche des Werkstückrandes 14 kann die Auflagefläche 22 aus einem die Oberfläche schützenden Werkstoff, beispielsweise in Form einer dünnen Schaumgummiauflage, bestehen. Nachdem das Werkstück 3 so seine Endlage zwischen dem Greiferpaar 12, 13 eingenommen hat, wird es von diesem in Richtung senkrecht zur Zeichenebene beispielsweise dem nächsten Werkzeug oder einer Abführstation der Stufenpresse zugeführt.

Es ist ersichtlich, dass durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung das Werkstück zwischen den Greifern vom Beginn des Anlegens der Abstützflächen 16, 17, 18, 19 an den Mantel 15 an jederzeit sicher gehalten ist, so dass sich der Sauger zum gewünschten Zeitpunkt vom Werkstück lösen kann und dass ferner das Ausheben des Werkstückes durch den Sauger, wie auch nach Lösen von diesem das Abwärtsgleiten des Werkstückes entlang den Abstützflächen und den Führungen 21, störungsfrei gewährleistet sind.

Während die Aushebebewegung des Werkstückes bei Werkstücken mit nach außen umgebogenem Rand 14 dadurch beendet wird, dass der Rand an die Anlagefläche 20 anstößt, kann ein randloses Werkstück am Ende dieser Bewegung dadurch von dem Greiferpaar gefasst werden, dass dieses zum gegebenen Zeitpunkt eine geringfügige zusätzliche Bewegung in Schließrichtung macht. Der Mantel 15 des Werkstückes unterliegt in diesem Zeitpunkt einer, gegebenenfalls durch einen Belag hohen Reibbeiwertes auf den Abstützflächen 16, 17, 18, 19 unterstützten, verstärkten Reibung entlang dieser Flächen, die größer ist als das Vakuum, mit dem das Werkstück vom Sauger 6 ausgehoben wird.

Bei topfförmigen Werkstücken 23 mit kegelstumpfförmigem Mantel 24 (Fig. 6) weisen die Greifer 25, 26 schräge Abstützflächen 27, 28 von der Neigung des Mantels 24 auf. Die Greifer bewegen sich in Schließrichtung auf das noch am aufwärts gehenden Sauger 6 hängende Werkstück 23 zu. Sobald die Abstützflächen auf den Werkstückmantel treffen, hindern sie die weitere Aushebebewegung des Werkstückes, das dadurch vom Sauger gelöst wird. Das Werkstück fällt auf Auflageflächen 29, 30 der Greifer, die kurz darauf die Schließbewegung beenden und so das Werkstück für das Fördern, beispielsweise zu einem weiteren Werkzeug, fest zwischen sich fassen.

Ein Antrieb nach Fig. 7 für das Öffnen und Schließen der

Schienen 10, 11, an denen das Greiferpaar 12, 13 bzw. 25, 26 befestigt ist, ist von der Arbeitsbewegung des Stößels 31 der Stufenpresse abgeleitet. Von einer an diesem befestigten Kurve 32 wird ein um einen Zapfen 33 drehbar gelagerter Winkelhebel 34 verschwenkt, dessen einer Arm 35 mit einer Rolle 36 an der Kurve 32 anliegt und dessen anderer Arm 37 an einer gerade geführten Stange 38 angelenkt ist. An deren anderem Ende sitzt in einem Druckluftzylinder 39 ein Kolben 40, so dass die Rolle 36 über die Stange 38 und den Winkelhebel 34 ständig an die Kurve 32 angedrückt ist. Unter dieser Druckluftwirkung gelangen daher diese Teile beim im Sinn der Zeichnung nach oben gerichteten Rückgang des Stößels 31 in die Stellung nach Fig. 7. Oberhalb des Kolbens 40 ist die Stange 38 als Zahnstange 41 ausgebildet, mit der ein Ritzel 42 kämmt. Mit diesem ist eine infolge der Auf- und Abbewegungen der Stange 38 hin- und herschwingende Kurbel 43 fest verbunden, an der eine mit dem anderen Ende an einem Schlitten 44 angelenkte Stange 45 angreift. In einer an dem Schlitten 44 befestigten Führung 46 ist die Schiene 10 senkrecht zur Zeichenebene beweglich geführt. Diese senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Richtung ist die Förderrichtung der Werkstücke von Werkzeug zu Werkzeug. Mit dem Schlitten 44 ist eine Zahnstange 47 fest verbunden, die über ein ortsfestes Ritzel 48 einen weiteren Schlitten 49, an dem eine gleichfalls mit dem Ritzel 48 kämmende Zahnstange 50 befestigt ist, gegenläufig zu dem Schlitten 44 in Doppelpfeilrichtung 51 hin- und herbewegt.

Schlitten 49 trägt eine Führung 52, in der die Schiene 11 senkrecht zur Zeichenebene hin- und herbeweglich geführt ist. Bewegen sich die Schlitten 44 und 49 und die an diesen geführten Schienen 10 und 11 aufeinander zu, so schließen sich auch die an den Schienen angeordneten Greifer 12, 13 bzw. 25, 26 und legen sich an ein Werkstück 3 bzw. 23 an und umgekehrt.

Der Antrieb für das Hin- und Herbewegen der Schienen in Förderrichtung der Werkstücke von Werkzeug zu Werkzeug nach Fig. 8, nach der diese waagerechte Förderrichtung in der Zeichenebene liegt, die somit zur Zeichenebene nach Fig. 7 senkrecht steht, weist zum Auf- und Abbewegen einer Stange 53 einen der Fig. 7 entsprechenden Antrieb auf (am Stößel 31 befestigte Kurve mit Winkelhebel, dessen einer Arm an der Stange 53 angelenkt ist). Auch diese Stange ist durch einen an ihrem anderen Ende angeordneten, von Druckluft beaufschlagten Kolben 54 ständig nach unten gedrückt, wodurch die stete Anlage des dieser zugeordneten Winkelhebels an dessen Stößelkurve sichergestellt ist. Ferner ist auch die Stange 53 oberhalb des Kolbens 54 als Zahnstange 55 ausgebildet, mit der ein Ritzel 56 kämmt. Eine mit diesem fest verbundene Kurbel 57 ist mittels eines Gleitsteines 58 in einer Nut 59 einer Platte 60 geführt, die ihrerseits an einer Stange 61 waagerecht hin- und herbeweglich ist. Eine dem Ritzel 56 durch die Stange 53 erteilte, hin- und hergehende Teildrehung wird somit in eine waagerechte Hin- und Herbewegung der Platte 60 umgesetzt. Auf dieser ist über einen Gleitstein 62 ein senkrecht zur Zeichenebene hin- und herbeweglicher Schlitten 63 gelagert, an dem die Schiene 10 befestigt ist. Diese Anordnung befindet sich entlang der einen Seite der Werkzeuge der Stufenpresse. Derselben Bewegung der Schiene 11 dient eine gleiche Anordnung auf der anderen Werkzeugseite. Während somit die Anordnung nach Fig. 8 dem Bewegen der Schienen 10, 11 in Förderrichtung der Werkstücke 3, 23 von Werkzeug zu Werkzeug dient, wird die senkrecht hierzu verlaufende Bewegung der Schienen nach Fig. 7 zwecks Öffnens und Schließens der Schienen dadurch ermöglicht, dass sich die Schienen über die Gleitsteine 62 senkrecht zur Zeichenebene nach Fig. 8 hin- und herbewegen können.

Die Antriebe für den Sauger 6 und für die Schienen 10, 11 und die an diesen befestigten Greiferpaare 12, 13 bzw. 25, 26 sind mit dem Antrieb für den Pressenstößel so aufeinander abgestimmt, dass jeder Sauger 6 während des Stößelrückganges seine Aushebebewegung auch dann noch fortsetzt, wenn sich die Greiferpaare 12, 13 bzw. 25, 26 durch die Schließbewegung der Schienen 10, 11 lose an ein Werkstück 3 bzw. 23 angelegt haben, Fig. 7. Nach Lösen der Sauger von den Werkstücken beginnt die Schienenbewegung in Förderrichtung der Werkstücke von Werkzeug zu Werkzeug, Fig. 8. Nachdem die Greiferpaare die Werkstücke an das folgende Werkzeug übergeben haben, öffnen sie sich und kehren in ihre Ausgangsstellung zurück.

Diese Greiferbewegungen - Schließen und Öffnen zwecks Fassens und Freigebens eines Werkstückes und Hin- und

Herbewegen um den Abstand, in dem die Werkzeuge der Stufenpresse voneinander angeordnet sind, zwecks Förderns eines Werkstückes von Werkzeug zu Werkzeug und leeren Rücklaufes - sind an sich bekannt.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Fördern von topfförmigen Werkstücken in Stufenpressen, gekennzeichnet durch bekannte, sich senkrecht zur Förderrichtung der Werkstücke (3 bzw. 23) von Werkzeug zu Werkzeug schließende und öffnende und in der Förderrichtung hin- und herbewegliche Greiferpaare (12, 13 bzw. 25, 26), durch die Werkstücke (3 bzw. 23) aus den Werkzeugen aushebende Sauger (6) und durch einen solchen Antrieb für die Greiferpaare (12, 13 bzw. 25, 26) und für die Sauger (6), dass jeder Sauger (6) seine Aushebebewegung auch nach dem losen Anlegen des Greiferpaares (12, 13 bzw. 25, 26) an ein Werkstück (3 bzw. 23) fortsetzt.

2. Vorrichtung zum Fördern von topfförmigen Werkstücken mit nach außen umgebogenem Rand, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Greifer (12, 13) eine den Werkstückrand (14) hinterfassende Anlagefläche (20) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Greifer (12, 13 bzw. 25, 26) eine sich an den Werkstückmantel (15 bzw. 24) anlegende Abstützfläche (16, 17, 18, 19 bzw. 27, 28) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Greifer (12, 13) eine die Bewegung des Werkstückes (3) in Richtung der Werkstücklängsachse - nach Freigabe durch den Sauger (6) sicherstellende

Führung (21) für den Werkstückrand (14) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (21) Flächenform hat.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Greifer (12, 13) eine der Anlagefläche (20) gegenüberliegende Auflagefläche (22) für den Werkstückrand (14) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (22) aus einem die Oberfläche des Werkstückrandes (14) schützenden Werkstoff besteht.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauger (6) einen elastischen Saugnapf (7) mit kegelstumpfförmigem Saugraum (8) aufweist, dessen Mantel (9) in Wirkungsstellung auf dem Werkstückboden (5) aufliegt.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauger (6) auf seiner dem Werkstück (3 bzw. 23) abgekehrten Seite von der Atmosphäre abgeschlossen ist.