DE2912364C2

DE2912364C2 - Vorrichtung zum Biegen und Härten oder zum alleinigen Härten von stangenförmigen Werkstücken, insbesondere Blattfedern

Info

Publication number: DE2912364C2
Application number: DE2912364A
Authority: DE
Inventors: Lothar 5800 Hagen Lückert; Christoph Dr.-Ing. Dr. 5810 Witten Pohl; Carl-Erich Dipl.-Ing. 5800 Hagen Proll; Paul 5820 Gevelsberg Steffes
Original assignee: Proll & Lohmann Betriebs 5800 Hagen De GmbH; PROLL and LOHMANN BETRIEBS GmbH 5800 HAGEN
Current assignee: Dr Boeing GmbH and Co Anlagen und Maschinen KG
Priority date: 1979-03-29
Filing date: 1979-03-29
Publication date: 1982-02-18
Also published as: IT1130334B; DE2912364A1; JPS6320608B2; US4294102A; IT8021035A0; JPS55130342A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen und Härten oder zum alleinigen Härten von stangenförmigen Werkstücken, insbesondere Blattfedern, mit mehreren jeweils aus Ober- und Unterteil bestehenden Werkzeugen, durch die jeweils das erwärmte Werkstück eingespannt, dabei gegebenenfalls gebogen und in eingespanntem Zustand in einem Behandlungsbecken gehärtet wird, wobei das jeweilige Werkzeug in geschlossenem Zustand an einem Tauchportal abgesenkt und in der abgesenkten Stellung aus dem Tauchportal entlassen sowie auf unteren Führungsschienen durch das Behandlungsbecken bewegt wird, bevor es durch ein Hubportal erfaßt und in eine oberhalb des Behandlungsbeckens liegende Stellung angehoben wird, in der das Werkzeug geöffnet sowie das Werkstück entnommen wird und aus der das geöffnete Werkzeug durch obere Führungsschienen in eine Bereitstellungslage überführt wird.

Vorrichtungen der voranstehend beschriebenen Art sind zum Biegen und Härten von Blattfedern in der Praxis bekannt. Sie besitzen eine Wechseleinrichtung, durch welche jeweils ein Werkzeug nach oben ausgehoben, seitlich verschoben, abgesenkt und durch ein neues Werkzeug ersetzt wird. Dieser Ersatz kann zeitlich parallel zum Entnahmevorgang stattfinden. Hierdurch ist es zwar möglich, sämtliche der etwa 8 bis Werkzeuge einer Vorrichtung nacheinander durch andersartige Werkzeuge zu ersetzen. Der normale Arbeitsrhythmus der Vorrichtung und damit der gesamten Hersteliungsstraße, in welcher die Vorrichtung angeordnet ist, muß jedoch für den Zeitraum des Werkzeugwechsels unterbrochen werdea

Wenn die Vorrichtung zum Biegen und Härten von stangenförmigen Werkstücken eine Mehrzahl unterschiedlicher Werkzeuge aufweist, wie dies insbesondere zur Herstellung von aus mehreren Lagen bestehenden Federpaketen erforderlich ist, ergibt sich mit den bekannten Wechseleinrichtungen eine sehr lange ίο Umrüstzeit, in der die gesamte Anlage nahezu stillsteht, wodurch nicht nur durch den hiermit verbundenen Produktionsausfall Nachteile eintreten, sondern auch aufgrund der Tatsache, daß die vor- und nachgeschalteten Vorrichtungen für diesen Zeitraum betriebsbereit gehalten werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, mit welcher ohne zusätzlichen baulichen und personeilen Aufwand innerhalb kürzester Zeit alle Werkzeuge gewechselt werden können, ohne daß ins Gewicht fallende Stillstandszeiten der Vorrichtung in Kauf genommen werden müssen.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Führungsschienen auf einem Teil ihrer Länge, der mindestens der axialen Tiefe des Werkzeugs entspricht, aus der Normalstellung herausbewegbar und durch Schienenstücke ersetzbar sind, die auf einem seitlich verfahrbaren Wechselrahmen angeordnet sind.

Mit dieser erfindungsgemäßen Ausbildung ergibt sich ein einfacher und schneller Bewegungsablauf für den Werkzeugwechsel, ohne daß hierbei ein Anheben des Werkzeugs über die Führungsschienen hinaus erforderlich ist, so daß das Wechseln eines Werkzeugs innerhalb des normalen Taktes des Werkzeugtransports innerhalb der Vorrichtung stattfinden kann, womit Stillstandszeiten infolge eines Werkzeugwechsels vermieden werden. Da das bei den bekannten Vorrichtungen erforderliche Anheben, seitliche Verfahren und Absenken eines zu wechselnden Werkzeugs, das jeweils mit einer Beschleunigung und einem Abbremsen in einer der drei Richtungen verbunden ist, ersetzt wird durch ein seitliches Verfahren des Werkzeugs in nur einer Richtung mit einem einmaligen Beschleunigen und Abbremsen, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit arbeiten, so daß selbst das Wechseln einzelner Werkzeuge schneller ist als ein gleichzeitiges Wechseln mehrerer Werkzeuge, das wegen der hohen Massenkräfte zwangsweise langsamere Bewegungen erfordert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht nur leicht, so daß auf eine Verstärkung der Basiskonstruktion verzichtet werden kann, sondern besitzt nur zwei definierte Endstellungen, wodurch sich eine mühelose und exakte Positionierung ergibt, welche die Betriebssicherheit steigert.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt das Herausbewegen des Teils der oberen Führungsschienen aus der Normalstellung dadurch, dafi die dem Wechselrahmen zugewandte Seite des Teils am Wechselrahmen befestigt ist, während die dem Wechselrahmen abgewandte Seite des Teils für sich verschwenkbar ist. Durch diese Weiterbildung werden die Bewegungsabläufe für den Werkzeugwechsel weiterhin vereinfacht.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung,

Fig.2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach F i g. 1 gemäß der Schnittlinie H-H in F i g. 4,

Fig.3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Schnittlinie IH-III in Fig.2 mit einem zum Wechsel anstehenden Werkzeug,

Fig.4 einen der Fig.3 entsprechenden Querschnitt mit eingewechseltem Werkzeug und

Fig.5 einen senkrechten Teilschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Schnittlinie V-V in F i g. 1. ,

Die beim dargestellten Ausführungsbeispiel zum Biegen und verzugsfreien Härten von Blattfedern verwendete Vorrichtung besitzt ein in einer Fundamentgrube 1 angeordnetes Behandlungsbecken 2, in weichem der Härtevorgang stattfindet, wenn das Werkstück verzugsfrei eingespannt 1st An der vorderen Stirnseite des Behandlungsbeckens 2 befindet sich ein vorderes Portal bzw. Tauchportal 3,in welchem ein Tauchrahmen 4 in senkrechter Richtung beweglich geführt ist. Die Bewegung dieses Tauchrahmens 4 wird durch Hubzylinder 5 bewirkt

An der gegenüberliegenden Seite des Behandlungsbeckens 2 befindet sich ein hinteres Portal .bzw. Hubportal 6, in welchem ebenfalls mittels Hubzylindern 7 ein Hubrahmen 8 in senkrechter Richtung beweglich geführt ist Der Hubrahmen 8 ist entsprechend dem Tauchrahmen 4 ausgeführt Sowohl der Tauchrahmen 4 als auch der Hubrahmen 8 sind zur Aufnahme von Werkzeugen 9 bestimmt, die in den F i g. 1 bis 4 mit strichpunktierten Linien angedeutet sind. In F i g. 5 ist ein derartiges Werkzeug 9 in einer Seitenansicht dargestellt.

Jedes dieser insgesamt 8 bis 15 Werkzeuge 9 besitzt ein Oberteil und ein Unterteil, die mit einstellbaren Formstücken 9a zum Biegen und Festhalten des stangenförmigen Ausgangsmaterials bzw. Werkstücks versehen sind. Dieses Ausgangsmaterial wird bei geöffnetem Werkzeug 9 zwischen die Formstücke 9a •eingelegt, wenn sich das Werkzeug 9 innerhalb des in seiner oberen Position befindlichen Tauchrahmens 4 befindet. Anschließend werden die beiden Werkzeughälften mittels an der Oberseite des Tauchrahmens 4 befindlichen Verstellzylindern 10 zusammengefahren. Hierdurch erhält das erwärmte Ausgangsmaterial die gewünschte Form. Im zusammengefahrenen Zustand verriegeln sich die beiden Werkzeughälften, so daß das Werkzeug 9 ohne zusätzliche Mittel im geschlossenen Zustand bleibt und das gebogene Werkstück in der eingespannten Lage festhält.

Nach dem Biegen des Werkstückes wird der Tauchrahmen 4 mit dem eingespannten Werkzeug 9 innerhalb des vorderen Portals 3 durch die Hubzylinder 4 in das Behandlungsbecken 2 abgesenkt, wie dies durch einen Pfeil in Fig. 1 angedeutet ist. Das mit seitlichen Tragrollen 9b versehene Werkzeug 9 wird in der abgesenkten Lage aus dem Tauchrahmen 4 entlassen und gelangt mit seinen Tragrollen 9b auf Führungsschienen 11, die zwischen dem vorderen Portal 3 und dem hinteren Portal 6 angeordnet sind. Diese unteren Führungsschienen 11 sind vom vorderen Portal 3 in Richtung auf das hintere Portal 6 geneigt, wie dies Fig. 1 erkennen läßt. Sie bilden auf diese Weise eine schiefe Ebene, auf welcher das Werkzeug 9 langsam vom vorderen Portal 3 zum hinteren Portal 6 rollt, wobei sich· die in die gewünschte Form gebogenen Werkstücke innerhalb des Behandlungsbeckens 2 befinden und einem Härtev&rgang unterzogen werden.

Im Bereich des hinteren Portals 6 gelangt das Werkzeug 9 in den geöffneten Hubrahmen 8, mit welchem es anschließend durch die Hubzylinder 7 in eine Position angehoben wird, in der sich das gesamte Werkzeug 9 oberhalb des Behandlungsbeckens 2 befindet In dieser angehobenen Lage wird das Werkzeug 9 entriegelt und mittels Verstellzylindern geöffnet die den Verstellzylindeni 10 am Tauchrahmen 4 entsprechen. Nach dem Öffnen werden die gebogenen und gehärteten Werkstücke aus dem Werkzeug 9 entnommen bzw. ausgeworfen. Sie gelangen auf eine auf der Zeichnung nicht dargestellte Fordereinrichtung, mit welcher sie aus der Vorrichtung abtransportiert und weiteren Bearbeitungsgängen zugeführt werden.

Nach dem Entfernen des Werkstückes gelangt das geöffnete Werkzeug 9 mit seinen Tragrollen 9b auf oberen Führungsschienen 12, die sich oberhalb des Behandlungsbeckens 2 zwischen dem hinteren Portal 6 und dem vorderen Portal 3 befinden. Diese exakt oberhalb der Führungsschienen 11 liegenden Führungsschienen 12 sind im Gegensatz zu den Führungsschienen

11 vom hinteren Portal 6 in Richtung auf das vordere Portal 3 geneigt. Sie bilden somit eine Art schiefe Ebene, auf welcher die Werkzeuge 9 vom hinteren Portal 6 zum vorderen Portal 3 rollen. Dies ist besonders gut in F i g. 1 zu erkennen. Die geöffneten Werkzeuge 9 gelangen somit wieder zum vorderen Portal 3, so daß sie erneut mit einem zu biegenden und zu härtenden Werkstück beschickt werden können.

Um die in der Vorrchtung befindlichen Werkzeuge 9 innerhalb kürzester Zeit gegen Werkzeuge auszutauschen, die zum Biegen und Härten andersartiger Werkstücke ausgebildet oder eingestellt sind, ist eine Wechseleinrichtung mit einem Wechselrahmen 13 vorgesehen, der mittels Laufrollen 14 auf quer zur Längsrichtung des Behandlungsbeckens 2 angeordneten Tragschienen 15 verfahrbar ist. Diese Tragschienen 15 sind auf Ständern 16 abgestützt. Die Bewegung des Wechselrahmeris 13 erfolgt über einen Antriebsmotor 17, der auf dem Wechselrahmen 13 angeordnet ist und beispielsweise eine oder mehrere der Laufrollen 14 antreibt.

Auf einem Teil 12a ihrer Länge, der mindestens der axialen Tiefe eines Werkzeuges 9 entspricht, sind die Führungsschienen 12 aus der Normalstellung heraus bewegbar. Dieser Teil 12a der Führungsschienen 12 ist hinsichtlich der Längenabmessungen in den F i g. 1 und 2 zu erkennen. Dieser Teil 12a der Führungsschienen 12 wird bei einem Werkzeugwechsel durch Schienenstücke 18 ersetzt, die am Wechselrahmen 13 angeordnet sind. Diese Schienenstücke 18 sind zusammen mit dem Wechselrahmen 13 aus einer Bereitstellungsposition seitlich neben dem Behandlungsbecken 2 in eine in die Vorrichtung integrierte Arbeitsposition oberhalb des Behandlungsbeckens 2 verfahrbar. Die Bereitstellungsposition des Wechselrahmens 13 ist in Fig.3, seine Arbeitsposition in F i g. 4 gezeichnet.

Zur Durchführung eines Werkzeugwechsels wird ein neues Werkzeug 9 auf die Schienenstücke 18 gebracht. Anschließend wird der Wechselrahmen 13 mit diesem Werkzeug 9 auf den Tragschienen 15 verfahren, so daß das einzuwechselnde Werkzeug 9 die in F i g. 4 gezeichnete Lage einnimmt. Bei diesem seitlichen Verfahren des Wechselrahmens 13 wird der Teil 12a der in aen F i g. 3 und 4 links liegenden Führungsschiene 12 zusammen mit dem Wechselrahmen 13 verfahren, da es an diesem angeordnet ist. Das aus der Normalstellung herausbewegbare Teil 12a der rechten Führungsschiene

12 ist an einem Schwenkarm 19 angeordnet, der mittels

eines Schwenkhebels 20 derart seitlich verschwenkbar ist, daß er zusammen mit dem Teil 12a der Führungsschiene 12 aus dem Bewegungsbereich des Wechselrahmens 13 gelangt, wie dies die F i g. 4 zeigt. In dieser Fig.4 ersetzen somit die Schienenstücke 18 die Teile 12a der Führungsschienen 12, so daß das eingewechselte Werkzeug 9 am normalen Bewegungsrhythmus der Vorrichtung teilnehmen kann und ein aus der Vorrichtung herauszunehmendes Werkzeug 9 auf die Schienenstücke 18 der Wechseleinrichtung gelangt. Wenn der Wechselrahmen 13 der Wechseleinrichtung nunmehr aus der Arbeitsposition oberhalb des Behandlungsbeckens 2 in seine Bereitstellungsposition zurückgefahren wird, nimmt er das auszuwechselnde Werkzeug 9 mit. Dieses kann in der Bereitstellungsposition seitlich neben dein Behandlun^sbccken 2 ohne Schwierigkeiten von den Schienenstücken 18 entfernt werden, während der normale Arbeitsrhythmus der Vorrichtung auf den wieder in die Arbeitsposition zurückbewegten Teilen 12a der Führungsschienen 12 abläuft.

Da das Auswechseln eines Werkzeuges 9 ausschließlich durch ein seitliches Verfahren desselben mittels der Wechseleinrichtung erfolgt und in beiden Endpositionen der Wechseleinrichtung der Arbeitsrhythmus der Vorrichtung nicht unterbrochen ist, weil entweder die Teile 12a der Führungsschienen 12 oder die gleichwertigen Schienenstücke 18 der Wechseleinrichtung für das Abrollen der geöffneten Werkzeuge 9 zur Verfügung

ίο stehen, braucht selbst bei dem Wechsel eines einzigen Werkstückes 9 die Vorrichtung in ihrem Arbeitsablauf nicht unterbrochen zu werden. Der Wechsel eines Werkzeuges 9 erfolgt innerhalb des Taktes der Vorrichtung, so daß sich keinerlei Stillstandszeiten für einen Werkzeugwechsel ergeben. Selbstverständlich ist es möglich, gleichzeitig auch mehrere Werkzeuge 9 zu wechseln, wenn die Länge der Schienenstücke 18 und Teile 12a der Führungsschienen 12 entsprechend ausgebildet ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Biegen und Härten oder zum alleinigen Härten von stangenförmigen Werkstükken, insbesondere Blattfedern, mit mehreren jeweils aus Ober- und Unterteil bestehenden Werkzeugen, durch die jeweils das erwärmte Werkstück eingespannt, dabei gegebenenfalls gebogen und in eingespanntem Zustand in einem Behandlungsbekken gehärtet wird, wobei das jeweilige Werkzeug in geschlossenem Zustand an einem Tauchportal abgesenkt und in der abgesenkten Stellung aus dem Tauchportal entlassen sowie auf unteren Führungsschienen durch das Behandlungsbecken bewegt wird, bevor es durch ein Hubportal erfaßt und in eine oberhalb des Behandlungsbeckens liegende Stellung angehoben wird, in der das Werkzeug geöffnet sowie das Werkstück entnommen wird und aus der das geöffnete Werkzeug durch obere Führungsschienen in eine Bereitstellungslage überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Führungsschienen (12) auf einem Teil (i2a) ihrer Länge, der mindestens der axialen Tiefe des Werkzeugs (9) entspricht, aus der Normalstellung herausbewegbar und durch Schienenstücke (18) ersetzbar sind, die auf einem seitlich verfahrbaren Wechselrahmen (13) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Herausbewegen des Teils (12a,) der oberen Führungsschienen (12) aus der Normalstellung dadurch erfolgt, daß die dem Wechselrahmen (13) zugewandte Seite des Teils am Wechselrahmen befestigt ist, während die dem Wechselrahmen abgewandte Seite des Teils für sich verschwenkbar ist.