DE2545889A1

DE2545889A1 - Mechanische hantierungsvorrichtung fuer maschinen oder anlage zum behandeln von werkstuecken

Info

Publication number: DE2545889A1
Application number: DE19752545889
Authority: DE
Inventors: Ronald John Dawson
Original assignee: GKN Forgings Ltd
Current assignee: GKN Forgings Ltd
Priority date: 1975-03-10
Filing date: 1975-10-14
Publication date: 1977-04-28
Also published as: DE2545889C3; DE2545889B2; US3976204A

Description

'Mechanische Hantierungsvorrichtung für Maschinen
oder Anlage zum Behandeln von Werkstücken.
Die Erfindung bezieht sich auf ein mechanisches Hantierungsgerät und erstrebt unter dem weitesten Gesichtspunkt die Schaffung einer verbesserten mechanischen Hantierungsvorrichtung zur Verwendung mit irgendeiner Maschine oder Anlage, bei welcher von Zeit zu Zeit es notwendig ist, ein behandeltes bzw. Bearbeitetes Werkstück wegzunehmen und es an der-selben Stelle bzw. Station durch ein neues unbehandeltes bzw. unbearbeitetes Werkstück zu ersetzen.
Insbesondere ist die mechanische Hantierungsvorrichtung zum Zweck der Hantierung von Knüppeln entwickelt worden, welche in einem Ofen für einen Schmiedevorgang bzw. eine Bearbeitung-durch Schmieden erhitzt werden sollen, wobei die Vorrichtung zum Einbringen kalter Knüppel in den Ofen und zum Entnehmen bzw, Abnehmen der heißen Knüppel verwandt wird, die für den Schmiedevorgang bestimmt sind.
Im nachstehenden-ist die Erfindung insbesondere für diese besondere Verwendung beschrieben. Es sei jedoch bemerkt, daß der Erfindungsgedanke nicht auf diese besondere Verwendung beschränkt ist, wie es später beschrieben ist, sondern auch ganz allgemein in Verbindung mit der Hantierung von Werkstücken bei Anlagen, Maschinen und anderen Arbeitsgängen außerhalb des Gebietes des Schmiedens verwandt werden kann.
Bis jetzt war die Praxis so, einen schrittschaltenden Dreherofen mit mechanischen Hantierungsvorrichtungen zum Beschicken mit und zur Entnahme verhältnismäßig großer Knüppel, die in dem Ofen für nachfolgvnde. Schmiedevorgänge erhitzt werden sollen, zu verwenden. Im Grundriß sind solche drehbaren Herdöfen von kreisförmiger Form, wobei die Knüppel mit Abstand voneinander in radialer Lage zur senkrechten Drehachse des drehbaren Herdes angeordnet sind, wobei es üblich war zwei mechanische Hantierungsvorrichtungen zu. verwenden, von denen die eine zum Beschicken mit kalten Knüppeln und die andere zum Abnehmen bzw. Aufnehmen der erhitzten Knüppel -bestimmt ist. Jede von diesen hat automatisch arbeitende Greifzangen, die einen Knüppel ergreifen und einen Knüppel in einer Weise freigeben, welche gleich den Schmiedezangen ist. Diese Greifzangen sind an kraftbetätigten Schlitten angebracht, welche nach innen und nach außen in radialer Richtung in Bezug auf den drehbaren Herd wandern.
Die eine führt das Beschicken mit kalten Kuppeln und die andere das Abnehmen der erhitzten Knüppel durch, Sie machen es erforderlich, daß der Ofen zwei getrennte Türen an einer Seite seines Umfanges hat, wobei die beiden Maschinen Abstand voneinander haben, so daß zwischen den beiden Türen eine "tote" Zone in dem Ofen besteht, welche nicht ausgenutzt wird.
Gemäß einer weitgehenden Auslegung der Erfindung ist eine mechanische Hantierungsvorrichtung vorgesehen, welche einen Schlitten vorsieht, der in einer Bahn zwischen einer Lade- bzw, Beschickungsstation, in welcher ein unbehandeltes Werkstück in die Anlage eingegeben wird, und einer Entnahme-bzw. Aufnahmestation hin und her beweglich ist, an welcher ein behandeltes Werkstück von der Hantierungsvorrichtung abgenommen wird. Der Schlitten hat fest an ihm befestigt ein drehbares Greiferglied mit zwei unabhängigen Gsfflächen. Der Schlitten trägt auch ein bewegbares bzw. bewegliches Greiferglied mit zwei unabhängigen Greifflächen in solcher Anordnung zu den bzw. gegenüber den Greifllächen des ortsfesten Greifergliedes, daß diese zwei Paare von miteinander arbeitenden Greifflächen mit einer ortsfesten Greiffläche und einer beweglichen Greiffläche bei jedem Paar zusammenarbeiten. Außerdem sind Mittel vorgesehen, um das bewegliche Greafglied zu betätigen, um eins von den Paaren in wirksam greifende Stellung an einem Werkstück zu bringen, währand das andere Paar in Ruhe bzw. unwirksam ist.
Beim Anwenden der Erfindung in dem besonderen Fall eines drehbaren Herdofens ergeben sich unmittelbar verschiedene Vorteile, welche vom wirtschaftlichen Punkt gesehen in dem Erfftnur eine;Maschine mit offensichtlich verringerten Einrichtungen bzw.
Ausrüstungen und Unterhaltungskosten bestehen.
Es ist also ur eine Tür in dem Ofen erforderlich, was wiederum zu einer Verringerung der Kosten und zu einem größeren thermischen Wirkungsgrad führt, indem der Ofen einen geringeren Wärmeverlust hat. Die e her vorhandene "tote" Zone zwischen den Ofentüre ist in Fortfall mit einer wirksameren Ausnutzung des drehbaren Herdes und demzufolge einem verbesserten Wirkunsgrad gebracht.
Wenn eine Anwendung der Erfindung in diesem Sonderfall erfolgt, so kann der Schlitten zur gradlinigen Hin- und Herbewegung auf einem geeigneten festgelegten Gestell angebracht bzw. angeordnet sein und kann das Gestell , ein Tragrohr enthalten, in dem eine Welle drehbar mit dem beweglichen Greiferglied angeordnet ist, welches an einem Ende der Welle mit dem festen Teil angebracht ist, der an dem Tragrohr an dem gleichen Ende befestigt ist.
Das bewegliche Greiferglied kann zwei Arme umfassen, welche in entgegengesetzten Richtungen radial ausladen und iLallgemeinen im rechten Winkel zu der Achse der Welle stehen. Es ist dort ein Maul an dem Ende eines jeden Armes vorgesehen, welches nach innen laufende Greifflächen aufweist.
Zur Zusammenarbeit mit diesen Greifflächen kann das feste Greifglied ein steg- bzw. stabförmiges Glied an dem frontseitigen Ende des Tragrohres umfassen, welches nach vorn mit seiner Achse in der MitfeLinie zwischen den beiden Greifflächen mit den seitlichen Flächen dieses stabähnlichen Gliedes vorsteht, welche nach außen in der Richtung gegen die Flächen an den Enden der beiden Arme laufen.
Wenn die Welle in einer Richtung gedreht wird, nähert sich mit dieser Anordnung die Griffläche an dem Ende des einen Armes in greifender Lage der entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Gr,eSRläche von dem festen Greiferglied. Wenn umgeft' die Welle in der anderen Richtung gedreht wird, so nähert sich die Grmffläche des anderen Armes der mitwirkenden G-miffläche an dem fesgelegten Greiferglied. Demzufolge ist in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Welle ein Grelfermaul des beweglichen Greifergliedes wirksam bzw. betätigt, um ein Werkstück zu ergreifen, während das andere Greifermaul unwirksam in Ruhe verharrt.
Eine eingehendere Beschreibung dieser Erfindungsform ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen gegeben. Die folgende Ausführung ist nur beispielsweise beschrieben. Es ist nicht beabsichtigt, den Erfindungsgedanken auf eine der Einzelheiten der nachstehend erläuterten Konstruktion zu beschränken.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 ist ein schematischer Grundriß der -Hantierungsvorrichtung in Verbindung mit dem drehbaren Herdofen.
Fig. 2 gibt eine perspektivische Ansicht der Form des beweglichen bzw. verstellbaren und festgelegten Greifgliedes bzw. einer solchen Grelferklaue wieder.
Fig. 3 zeigt in Endstirnansicht die bewegliche und restelge Greifklaue und verdeutlich die Arbeitsverrichtung beim Greifen eines Werkstückes.
Fig. 4 ist ein Seitenaufriß einer praktischen Form der die Erfindung verkörpernden Maschine Fig. 5 verdeutlicht eine Ansicht dieser Maschine von einem Ende aus.
In Fig. 1, 2 und 3 bezeichnet lo einen Teil des Herdes eines drehbaren Herdofens, welcher in Betrieb mit einer unterbrochenen Schritt für Schrittbewegung in der Richtung der Pfeiles 11 geschaltet wird.
Die Bezugszahl 12 bzw das Bezugzeichen 12 bezeichnet eine Anzahl von bereits erhitzen Knüppeln, welche dabei sind, einen Umlaufkreis des Ofens zu vollenden.
Das Bezugszeichen 13 bezeichnet kalte Knüppel, welche soeben in den Ofen getreten sind.
Die mechanische Hantierungsvorrichtung, welche kurz und schematisch in Fig. 1, 2 und 3 angedeutet ist, umfaßt ein Tragrohr 14, welches einen Teil eines in radialer Richtung gegenüber der Mitte des drehbaren Herdes 10 hin- und herbeweglichen Schlitten ist. Das Tragrohr befindet sich bei seiner Bewegung auf Förderrädern 15.
Im Tragrohr 14 ist eine Welle 16 drehbar angeordnet, an deren vorderem Ende das bewegliche Greiferglied befestigt ist. Das Greiferglied, welches allgemein mit 17 bezeichnet ist, während das befestigte Greiferglied, welches allgemein mit 18 bezeichnet, ist an der Unterseibe des vorderen Endes des Tragrohres 14 befestigt. Das Bezugs zeichen 19 bezeichnet einen hydrostatisch betriebenen Betätiger, um der Welle 16 eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn zu erteilen. Ein geeigneter hydraulischer Betätiger wird durch die Fa. Houdaille Ind. Inc. Hydraulics Division, 537 East Delavan Avenue, Buffalo, N.Y. 14 211 unter der Typennummer 420150 LDB geliefert.
Das bewegliche Greiferglied 17 umfaßt eine im wesentlichen flache Platte 20, welche an dem Ende der Welle 16 angeordnet ist und zwei entgegengesetzt gerichtete Arme 21 aufweist, von denen ein jeder an seinem Ende nach innen gekimmtist, um ein Greifermaul 22 mit einer nach innen gerichteten Greiffläche zu bilden. Das feststehende Greiferglied 18 umfaßt eine Stange 23 in sich konisch verjüngender Form im Grundriß und mit zwei nach außen liegenden Greifflächen 24 Jede von diesen ist in einer Ebene zu einem schrägen Winkel gegen die radiale Mittellinie 25 für einen Zweck geneigt, welche durch die Betrachtung des Grundrisses nach Fig. 1 und durch die Beschreibung der Arbeitsweise der Hantierungsvorrichtung verständlich wird.
Wie es hier erwähnt ist, schaltet der drehbare Herd lo in intermittierender Schrittbewegung in Richtung des pfeiles 11. Die Hantierungsvorrichtung ist in einer solchen Weise angebracht bzw. verbunden, daß sie selbstätig synchron mit der Bewegung des drehbaren Herdes arbeitet. Das Tragrohr des Schlittens ist von der Stellung nach-Fig. 1 bereitvorzurücken. Das drehbare Greifglied ist zur Drehung in einer Richtung betätigt worden, um einen Knüppel an der einen Seite des feststehenden Greifgliedes 18 zu ergreifen, während der drehbare Herd in eine Stellung geschaltet ist, in welcher der Zwischenraum links in dem Kreis von Knüppeln durch vorangehende Abheben bzw. Aufnehmen eines heißen Knüppels in eine Stellung bzw. Lage gebracht ist, welche entgegengesetz zum kalten Knüppel ist, welcher sich in der Greifvorrichtung befindet.
Beim selbsttätigen bzw. automatischen Arbeiten eilt der Schlitten zum Einbringen des kalten Knüppels in die mit gestrichelten Linien angedeutet Stellung auf dem drehbaren Tisch vor, worauf der Mechanismus zum Drehen der Rille 16 in der umgekehrten Richtung arbeitet. Auf diese Weise wird der kalte Knüppel freigegeben und wird zur gleichen Zeit.die andere Greiffläche des beweglichen Greiterglied zum Angriff an dem vorangehenden heißen Knüppel gebracht, welcher so ergriffen wird. Nach einer Rückbewegung des Schlittens wird dieser heiße Knüppel von dem Ofen entfernt und demzufolge an dem Ende der Rückbewegung abgeladen, wenn die Welle 16 wieder gedreht wird. Auf diese Weise setzt die Hantierungsvorrichtung das selbsttätige Arbeiten durch Einbringen eines kalten Knüppels und Entfernen eines heißen Knüppels bei jedem Arbeitshub nach vorn und nach hinten bzw. rückwärts fort.
An dieser Stelle sei kurz auf- ig. 4 und 5 Bezug genommen, welche eine praktische bzw. praxisgerechte Ausführungsform verdeutlichn. Es sind in Fig. 4 und 5 die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bis 3 verwandt, um die wesentlichen Merkmale der Vorrichtung zu bezeichnen.
Zusätzlich zu den Rollen 15 ist der Schlitten, welcher das Tragrohr 14 trägt, auch mit Walzen bzw.
Rollen 26 ausgerüstet, welche sich um senkrechte Achsen drehen, um die Stabilität des Schlittens in der Querrichtung während dessen Rüclcbewegung zu gewährleisten.
Der Mechanismus für das Hin- und Herbewegen des Tragrohres ist in dem Zwischenraum unter dem Tragrohr sowie in der Umgrenzung der Schenkel des Traggestells umkapselt bzw. abgedeckt. Er umfaßt einen hydraulischen Zylinder 27,', der an dem einen Arm mit dem einen Arm eines Winkels- bzw.
Kniehebels 28 schwenkbar verbunden ist, der schwenkbar mit dem Gestall und mit dem andere Ende mit einem weiteren Winkel- bzw. Kniehebel 29 verbunden ist, der schwenkbar an einem Ansatz 30 an der Unterseite des Schlittens angebracht ist.
Die zurückgezogene Stellung und die ausgefahrene Stellung dieses Mechanismus ist in ausgezogenen Linien und in gestrichelten Linien in Fig. 4 wiedergegeben.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist an einer Seite der Maschine eine Ladesehräge 31 (Laderampe) für die kalten Knüppel 13 mit einer Plattform vorgesehen, welche durch einen hydraulischen Stempel 32 betätigt ;,ird, um einen neuen bzw. frischen Knüppel auf des hebel der Greifvorrichtung zu heben, um das Greifen des kalten Knüppel zu ermöglichen, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, während ein heißer Knüppel 12 gleichzei-von der Greifvorrichtung freigegeben wird, um nach unten auf einen Rollengang 33 zu fallen, von dem der Knüppel zur nächsten Schniedearbeit weitergeführt wird Bei dem vorangehend beschriebenen BeIspiel findet sich Hantierungsvorrichtung nach der Erwindung an einem ortsfesten Gestell und wird die Schaltbewegung durch die Anlage (dem drehbaren Herd) ausgeführt, welche das Werkstück behandelt. Immerhin bei einem Beispiel für eine andere Art des Gebrauchs der Erfindung kann das Gestell gegenüber der Anlage bewegbar bzw. beweglich sein und kann in einem geraden Weg an einer Zahl von Stationen einer Maschine vorbeigeschaltet werden, an welch' einer jeden die Vorrichtung arbeitet, um ein neues bzw. frisches Werkstück einzubringen und ein behandeltes Werkjstück herauszunehmen. Demzufdge ist es verständlich, daß die Erfindung weiterer Anwendbarkeit im Sinne des vorangehend gegebenen weiteren Rahmens angewandt werden kann.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche.

Mechanis ehe Hantierungsvorrichtung mit einem in einer Bahn zwischen Belade-bzw. Beschickungsstationen und Entlade- bzw. Entnahmestationen hin- und herbejeglichen Schlitten, gekennzeichnet durch die Vorsehung eines festen Greifergliedes (18), das fest an dem Schlitten angebracht ist und zwei unabhängige Greifflächen (24) aufweist, eines beweglichen Greifergliedes bzw.-teils (i7) a£i dem Schlitten mit zwei unabhängigen Greifflächen, die so gegenüber den Greiferflächen (24) des ortsfesten bzw. feststehenden Gr'eifergliedes (18) angeordnet sind, daß dort zwei Paare von zusammenwirkenden Greifflächen mit einer feststehenden Greiffläche und einer beweglichen Greiffläche bei jedem Paar geschaffen sind, und die Vorsehung von Betätigungsmitteln (19) zum Betätigen des beweglichen Greifgliedes (17) µm eins; der Paare von Greifflächen zur arbeitenden bzw. wirkenden Greifverbindung mit einem Werkstück zu bringen, während das andere der Paare nicht arbeitet bzw. unwirksam oder in Ruhe ist.
2. Mechanische Hantierungsvorrichtung nach Anspruch 1, weiter. dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten zum Ausüben einer hin- und hergehemden Bewe0ung an einem feststehenden Gestell angebracht ist, der Schlitten ein Tragrohr (14) enthält, eine Welle (16) drehbar in dem Tragrohr (14) angeordnet und das bewegliche Greiferglied (17) an einem Ende der Welle angebracht ist, das feststehende bzw. ortsfeste Greiferglied (18) an dem Tragrohr (14) an dessen gleichem Ende angebracht ist und daß Betätigungsmittel (19) bzw. Betriebsmittel die Welle (16) relativ zum Tragrohr (14) drehen, um eines der Paare von Greifflächen zur Wirkung bzw. zum Arbeiten zu bringen.
3. Mechanische Hantierungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare bzw. bewegliche Glied (17) zwei nac'n entgegengesetzten Richtungen, im allgemeinen im rechten Wirel zur Achse der Welle (16) ausladende Arme (2') ein Elauenglied (22) mit nach innen laufenden Greifflächen, die an den Enden eines jeden Armes vorgesehen sind, das feststehende Greitlied in stangenleistenförmigen Glied (23) umfassen,.welches an dem Frontende des Tragrohres (14) befestigt ist und nach vorn mit seiner Achse in der Mittellinie zwischen den beiden Greifflächen des Greifgliedes vorsteht und daß die Seitenflächen (24) eines solchen stab-bzw. leistenähnlichen bzw. stabähnlichen Gliedes (23) Griffbäcken bilden und nach außen in einer Richtung gegen die Flächen an den Enden der beiden Arme (21) laufen.
4. Mechanische Hantierungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabglied (23) im Grunding sich verjüngrende Form aufweist, wobei die Seitenflächen (24) hiervon im allgemeinen radial von einem drehbaren Werkstück ausladen können und welche einen Teil einer Maschine oder Anlage aufnimmt sowie im Verein mit der mechanischen Hantierungsvorrichtung zu benutzen ist.