DE2533055A1

DE2533055A1 - Schmiedemanipulator-zangentraeger mit parallellenker-hebelsystem

Info

Publication number: DE2533055A1
Application number: DE19752533055
Authority: DE
Inventors: Heinrich Kutz
Original assignee: Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1975-07-24
Filing date: 1975-07-24
Publication date: 1977-02-10
Also published as: US4031736A; GB1522234A; JPS5215461A; DE2533055C2; IT1064652B; FR2318693B1; FR2318693A1; JPS5522174B2

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICh ■ GERO N/-ÜL LEP · Π. GROSSE · F. POLLMEIER

Anmelder: SCHLOEMANN-SIEMAG AKTIENGESELLSCHAFT - 8.2568 4 Düsseldorf, Steinstrasse 13 bur-brm

21. Juli 1975

Schmiedemanipulator-Zangenträger mit Parallellenker-Hebelsystem

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schmiedemanipulator, dessen Zangenträger parallel-federnd·* über vertikale Zug- und Druckstangen an durch Parallellenker verbundenen, am Manipulatorfahrgestell schwenkbar angeordneten Winkelhebeln aufgehängt ist, wobei der Hub des Zangenträgers über an den vorderen oder hinteren Winkelhebeln angelenkte Hydraulikzylinder erfolgt, und ein Druckspeicher mit den Hubzylindern verbunden ist.

Manipulatoren von Freiformscnmiedepressen haben unter anderem die Aufgabe, das Werkstück zwischen zwei Arbeitshüben der Presse jeweils in eine neue Arbeitsposition zu bringen. Zu diesem Zweck muss das Werkstück vom Unterwerkzeug der Presse abgehoben werden, um es um einen Schmiedeschritt weiter transportieren zu können. Dabei sollte die Zange mit dem Zangenträger möglichst parallelfedernd mit dem Werkstück vom Oberwerkzeug der Presse auf das Unterwerkzeug drückbar sein, ohne daß eine Verformung des Werkstückes wegen einer zu hohen Federkraft erfolgt.

Es 1st eine Ausführung mit an Parallelgestängen aufgehängtem Zangenträger bekannt (Deutsche Offenlegungsschrift 2 OO3 288), bei der der an den zangenseitigen Hebeln angreifende Hubzylinder gegenüber dem Manipulatorfahrgestell federnd mittels Federmitteln abgestützt ist. Diese Anordnung von Federmitteln erlaubt jedoch keine definitive obere Zangenstellung und ist ausserdem konstruktiv aufwendig.

Eine andere bekannte Art der Parallelführung des Zangenträgers bei vertikaler Bewegung (Deutsche Patentschrift 1 300 O92) wird durch eine hydraulische GIeichlaufführung von vorderen und hinteren, den Zangenträger tragenden Hydraulikzylindern erreicht.

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Die hinteren Zylinder, deren obere Zylinderräume mit den unteren Zylinderräumen der vorderen Zylinder verbunden sind, werden über ihre unteren Zylinderräume zur Höhenverstellung der Zange benutzt. Parallel zu der Druckbeaufschlagung dieser Zylinderräume mittels einer Pumpe sind auch Druckspeicher vorgesehen. Dadurch besteht die Möglichkeit für den Zangenträger und das Werkstück, unter erhöhtem Druck parallel hydraulisch-federnd vertikal auszuweichen.

Ein Nachteil dieser Gesamtanordnung besteht darin, dass eine obere definierte Stellung der Kolben der Hydraulikzylinder und damit der Zange nicht gewährleistet ist. Der Druck auf die Kolben hängt vom Druck in den Druckspeichern ab, die eine weiche Druckcharakteristik aufweisen sollten, aber dadurch grosse Schwankungen in der oberen Stellung des Zangenträgers bewirken.

Eine Verbesserung dieses Zustandes wurde dadurch erreicht (Deutsche Offenlegungsschrift 2 255 OO9), dass die Kolben der vorderen Halte- und Hubzylinder gegen einen oberen Anschlag in ihrer oberen Stellung eindeutig festgelegt sind. Die Höheneinstellung des Zangenträgers muss jetzt aber durch einen gesonderten Hydraulikzylinder erfolgen.

Nachteilig bei beiden Ausführungen ist ferner, dass der vordere Zylinder im heissen Bereich der Zange liegt. Insbesondere bei grossen Schmiedestücken muss der Zylinder gegen hohe Wärmestrahlung geschützt werden. Das Hauptgewicht des Zangenträgers liegt infolge des Werkstückgewichtes auf dem vorderen Zylinder, der dadurch ohnehin grosser zu dimensionieren ist. Da jedoch die Ringfläche des Kolbens dieses vorderen Zylinders wegen des hydraulischen Gleichlaufes maßgebend ist für die Dimensionierung der Kolbenfläche des hinteren Zylinders, muss der hintere Zylinder, der zum Neigen des Zangenträgers dient, auch erheblich grosser ausgebildet sein, als es normalerweise ohne hydraulischen Gleichlauf notwendig wäre. Ausserdem treten im Zangenträger bei ausser-

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mittiger Lage des Zangenträgers, bedingt durch das hydraulische System der Zangenträgeraufhängung, hohe Torsionskräfte im Zangenträgergehäuse auf.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen parallel hydraulisch-federnden Zangenträger in einem Manipulator zu erhalten, unter Verringerung des hydraulischen Aufwandes an Federzylindern, jedoch unter Beibehaltung der technischen Vorteile.

Nach der Erfindung wird dies bei dem eingangs angeführten Schmiedemanipulator dadurch erreicht, dass in den Verbindungsleitungen zwischen den Hubzylindern und dem Druckspeicher ein vom Druckspeicher beaufschlagter Druckausweichzylinder vorgesehen ist, dessen Kolben eine definierte, nach aussen anzeigbare Ausgangsstellung aufweist.

Die Hydraulikzylinder sind bei der vorliegenden Erfindung nicht federnd befestigt. Eine vertikale Federung des Zangenträgers wird dadurch erreicht, dass bei Überschreiten eines eingestellten Druckes das Drucköl aus dem Hubzylinder in einen weiteren Zylinder gegen einen Kolben gepresst wird, dessen andere Seite durch einen Druckspeicher beaufschlagt ist. Die Druckeinstellung erfolgt durch Zu- oder Abführung einer bestimmten Druckölmenge im Druckspeicher.

Zweckmässigerweise liegt der Kolben des Druckausweichzylinders an einem im Boden des Druckausweichzylinders befindlichen Anschlag an* Ein am Kolben angeordneter, durch die Stirnseite des Druckausweichzylinders führender Schaltstössel wirkt vorteilhaft mit einem ausserhalb des Ausweiehzylinders vorgesehenen Schaltkontakt zusammen. Dadurch ist die Endstellung des Kolbens am Anschlag nach äussen sichtbar und messbar. Infolgedessen kann bei Einstellung der hydraulischen Federkraft bei Erreichen der Kolbenendstellung eine weitere Erhöhung des Druckes im Druckspeicher sofort gestoppt werden. Eine solche exakte Einstellung kann allein mit Hilfe von Manometern nicht erreicht werden.

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Der hydraulische Aufwand bei dieser Ausführung ist trotz Beibehaltung aller technischen Vorteile wesentlich reduziert gegenüber den bisher bekannten Ausführungen. Im Bereich der Parallelgestänge sind keine zusätzlichen platzraubenden Elemente erforderlich. Ferner ist gegenüber der bekannten Ausführung mit dem hydraulischen Gleichlauf die Aufhängung des Zangenträgers stark vereinfacht.

Ein Beispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert:

Auf einem Manipulatorfahrgestell 1 ist ein Zangenträger 2 mittels eines Parallellenker-Systems aufgehängt. Ein vorderes Winkelhebelpaar 3 ist auf einer Welle 4 im Manipulatorfahrgestell 1 gelagert und über ein Lenkerpaar 5 mit einem hinteren Winkelhebelpaar 6 verbunden. Der Zangenträger 2 ist vorn über ein Zugstangenpaar und hinten über ein Druckstangenpaar 8, das in der Zeichnung durch ein Druckzylinderpaar 8 dargestellt ist, mit den Winkelhebeln 3* 6 gelenkig verbunden. Das Druckzylinderpaar 8 dient nur zur eventuell erforderlichen Schrägstellung des Zangenträgers 2 und verhält sich sonst wie ein starrer Druckstab. Die Steuerung der Druckzylinder 8 ist daher absichtlich nicht dargestellt.

Das hintere Winkelhebelpaar 6, an welchem Hubzylinder 9 angelenkt sind, ist mit einer Welle 10 über Keil 11 fest verbunden. In gleicher Weise können die Hubzylinder 9 auch an den Winkelhebeln 3 angreifen, wobei die Synchronisierung dann über die Welle 4 erfolgen würde.

Die Hubzylinder 9 sind über Leitung 12 mit einer Hydraulikpumpe 13 verbunden, wobei die Steuerung über Wegeventil 14 erfolgt. Gegen Absinken der Hydraulikzylinder 9 wegen Leckverlusten ist in der Leitung 12 ein entsperrbares Rückschlagventil 15 vorgesehen. Ferner sind in der Leitung 12 ein Manometer 16 und ein kombiniertes Drossel-Rückschlagventil I7 mit verstellbarer Dros-

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sei angeordnet.

Über eine Abzweigung 18 von der Leitung 12 sind die Hubzylinder 9 ^mik einem Druckspeicher I9 verbunden. In diesem Abzweig

18 ist ein Druckausweichzylinder 20 vorgesehen.Im Druckausweichzylinder 20 gleitet ein Kolben 21, der sich unter dem Druck des Druckspeichers I9 gegen einen im Zylinder befindlichen Anschlag 22 legt. Mit dem Kolben 21 verbunden ist ein Schaltstössel 23, der durch die linke Stirnwand des Druckausweichzylinders 20 nach aussen geführt und mit einem hier vorgesehenen Schaltkontakt 24 zusammenwirkt.

Der Druckspeicher I9 ist über Leitung 25 und Wegeventil 26 zur Zu- und Abführung von Drucköl mit der Hydraulikpumpe 13 verbunden. In der Leitung 25 ist ferner ein entsperrbares Rückschlagventil 27 angeordnet. Zur Kontrolle des Druckes im Druckspeicher

19 dient ein an die Leitung 25 angeschlossenes Manometer 2b.

Die Ruhestellung bzw. obere Stellung des Zangenträgei·^ 2 mit einem von seiner Zange gefassten Werkstück 29 wird durch Steuern der Hubzylinder 9 mittels des Wegeventils 14 erreicht, bevor ein Oberwerkzeug 30 einer nicht dargestellten Schmiedepresse das Werkstück 29 auf ein Unterwerkzeug 31 drückt. Die vom Werkstück 29 abhängige Belastung ist am Manometer 16 abzulesen. Ist das Werkstück 29 zu schwer, so wird Drucköl aus den Hubzylindern 9 in den Druckausweichzylinder 20 gedrückt. Der Kolben 21 verlässt dabei den Anschlag 22 und drückt das auf der anderen Kolbenseite befindliche Drucköl in den Druckspeicher I9. Damit der Zangenträger 2 seine gewünschte Ruhestellung während des Schmiedens immer wieder erreicht, muss der Kolben 21 immer wieder gegen den Anschlag 22 gelangen.

Durch die Anordnung des Schaltkontaktes 24, der als Positionsschalter anzusehen ist und den Kontakt des Kolbens 21 mit dem Anschlag 22 meldet, ist eine erwünschte äusserst knappe Einstellung des Druckes am Manometer 28 möglich.

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Sollte also infolge des grösseren Gewichtes eines Werkstückes der Kolben 21 sich vom Anschlag 22 lösen, so wird dies sofort durch den Schaltkontakt 24 gemeldet, worauf der Pressenführer mittels Betätigung des Wegeventils 26 eine Druckerhöhung im Druckspeicher I9 vornehmen kann. Es ist ebenso möglich, dass der Schaltkontakt 24 elektrisch direkt das Wegeventil 26 auf und zu steuert.

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Claims

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21. Juli 1975

Patentansprüche

( 1. ^Schmiedemanipulator, dessen Zangenträger parallel-federnd ^—' über vertikale Zug- und Druckstangen an durch Parallellen-• ker verbundenen, am Manipülatorfahrgestell schwenkbar angeordneten Winkelhebeln aufgehängt ist, wobei der Hub des Zangenträgers über an den vorderen oder hinteren Winkelhebeln angelenkte Hydraulikzylinder erfolgt, und ein Druckspeicher mit den Hubzylindern verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, dass in den Verbindungsleitungen (12, 18) zwischen den Hubzylindern (9) und dem Druckspeicher (19) ein vom Druckspeicher (19) beaufschlagter Druckausweichzylinder (20) vorgesehen ist, wobei dessen Kolben (21) eine definierte, nach aussen anzeigbare Ausgangsstellung aufweist.

2. Schmiedemanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (21) des Druckausweichzylinders (20) in Ruhestellung an einem im Boden des Druckausweichzylinders (20) befindlichen Anschlag (22) anliegt.

5. Schmiedemanipulator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein am Kolben (21) angeordneter, durch die Stirnseite des Druckausweichzylinders (20) führender Schaltstössel (2J) mit einem ausserhalb des Ausweichzylinders (20) vorgesehenen Schaltkontakt (24) zusammenwirkt.

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