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Vorrichtung zum Biegen und Härten oder zum alleinigen
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Härten von stangenförmigen Werkstücken, insbesondere Blattfedern 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 bestehendden 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 mittels eines Tauchrahmens an einem Tau portal abgesenkt und in der abgesenkten
Stellung aus dem Tauchrahmen entlassen sowie mittels Tragrollen auf unteren Führungsschienen
durch das Behandlungsbecken bewegt wird, bevor es durch einen Hubrahmen erfaßt und
durch diesen in einem Hubportal 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 mittels seiner Tragrollen durch obere Führungsschienen
zum Tauchportal überführt wird.
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Vorrichtungen der voranstehend beschriebenen Art sind für das Biegen
und Härten von Blattfedern bekannt. Sowohl der Tauchrahmen als auch der Hubrahmen
besitzen innerhalb des zugehörigen Portals liegende Schienenstücke, welche die Werkzeuge
tragen, wenn sie mittels der Rahmen abgesenkt bzw. angehoben werden. Die Werkzeuge
müssen deshalb in beiden Transportrichtungen, d.h. sowohl auf den unteren als auch
auf den oberen Führungsschienen in einer Zwischenstellung festgehalten werden, bevor
sie in den jeweiligen Rahmen gelangen
können, weil der Rahmen erst
seine endgültige übernahmestellung erreicht haben muß. Erst danach kann das jeweilige
Werkzeug aus seiner Zwischenstellung freigegeben werden und rollt aufgrund seiner
Schwerkraft in den Tauch- bzw. Hubrahmen.
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Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen besteht einerseits in
den durch die Zwischenstellungen erzwungenen langen Taktzeiten und andererseits
in den hohen Abbremskräften, die erforderlich sind, um die Werkzeuge jeweils in
einer Zwischenstellung vor dem Tauchrahmen bzw. dem Hubrahmen festzuhalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten
Konstruktion zu vermeiden und nicht nur die Taktzeit zu verkürzen, sondern auch
bisher erforderliche Zwischenstellungen mit dem hierzu apparativen Aufwand zu vermeiden.
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Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß beim Tauchrahmen mindestens die obere und beim Hub rahmen mindestens
die untere Traverse außerhalb des Tauchportals bzw. Hubportals angeordnet ist, daß
beide Rahmen in das jeweilige Portal hineinragende Tragstücke besitzen,welche die
Werkzeuge an einer in senkrechter und/oder waagerechter Richtung zu den Tragrollen
versetzten Tragfläche ergreifen, und daß die in das Tauchportal sowie in das Hubportal
hineinragenden Endstücke der oberen Führungsschienen aus dem Portalbereich herausbewegbar
sind.
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Mit dieser erfindungsgemäßen Ausbildung der eingangs geschilderten
Vorrichtung wird der Vorteil erreicht, daß jedes Werkzeug in seine Absenkstellung
innerhalb des Tauchportals gelangen kann, ohne daß der Tauchrahmen seine obere Endstellung
erreicht haben muß. Das jeweils abzusenkende Werkzeug ruht bis zur übernahme durch
den Tauchrahmen auf in das Tauchportal hineinragenden Endstücken der oberen Führungsschienen,
die aus dem Fortalbereich herausbewegt werden, sobad das Tauchportal das jeweilige
Werkzeug übernommen hat. Hierdurch entfällt eine Zwischenstellung für die Werkzeuge
vor dem Eintreten in das Tauchportal, wodurch sich die Taktzeiten der erfindungsgemässen
Vorrichtung
um etwa ein Drittel gegenüber der bekannten Vorrichtung verkürzen, und zwar bei
gleichzeitig verringertem Aufwand durch den Wegfall von Maßnahmen zur Erzielung
einer definierten Zwischenstellung. Die aus dem Bewegungsbereich des Hubportals
herausbewegbaren Endstücke der oberen Pührungsschienen ermöglichen gleichzeitig
ein einfaches Anheben der Werkzeuge und deren Übernahme auf die oberen Führungsschienen,
deren bewegliche Endstücke in den Bereich des Hubportals bewegt werden, sobald ein
Werkzeug mit dem Hubrahmen die obere Übernahmeposition erreicht hat. Die freie Beweglichkeit
sowohl des Tauchrahmens als auch des Hubrahmens wird hierbei dadurch ermöglicht,
daß am Tauchrahmen mindestens die obere und beim Hubrahmen mindestens die untere
Traverse außerhalb des Portals angeordnet ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Endstücke
der oberen Führungsschienen nach unten verschwenkbar. Die Schwenkbewegung für die
Endstücke wird hierbei gemäß einem unteren Merkmal der Erfindung jeweils durch einen
Druckmittelzylinder erzielt.
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Um die ffl Ausbildung der unteren Führungsschienen mit festen, in
den jeweiligen Portalbereich hineinragenden Endstücken zu ermöglichen, wird gemäß
einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, die Tragstücke des Hubrahmens
aus dem Bereich des Hubportals herausbewegbar auszuführen. Hierdurch ergibt sich
die Möglichkeit, den Hubrahmen in seine untere Übernahmeposition unabhängig davon
zu überführen, ob sich ein Werkzeug bereits im Bereich des Hubportals befindet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Tragstücke
des Hubrahmens an Hebeln angeordnet, die beim Absenken des Hubrahmens aus dem Bereich
der Tragflächen des jeweils in der übernahmeposition befindlichen Werkzeugs herausschwenkbar
sind. Die Hebel mit den Tragstücken können hierbei bei einer Absenkbewegung des
Hubrahmens durch das jeweils in der übernahmeposition befindliche Werkzeug entgegen
der Kraft einer Rückstellfeder verschwenkbar sein.
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Während die Bewegung der Werkzeuge innerhalb des Behandlungsbeckens
durch die in diesem Becken befindliche Flüssigkeit abgebremst bzw.
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gedämpft wird, kann es bei einer Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung vorteilhaft sein, vor dem Tauchportal einen etwa parallel zu den oberen
Führungsschienen geführten Dämpfungsschlitten anzuordnen, der die aus dem Hubportal
kommenden Werkzeuge auffängt und ihre Bewegung vor Erreichen des Tauchportals abbremst.
Dieser Dämpfungsschlitten kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dazu verwendet
werden, das jeweils aufgefangene Werkzeug gezielt in die Übergabe-position für das
Tauchportal zu führen.
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Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag ergibt sich insgesamt eine Vorrichtung
zum Biegen und Härten oder zum alleinigen Härten von stangenförmigen Werkstücken,
insbesondere Blattfedern, deren Taktzeiten für den jeweiligen BearbeSungsvorgang
erheblich kürzer sind als beim bekannten Stand der Technik und die hinsichtlich
ihres konstruktiven Aufwandes dennoch einfacher und damit preiswerter ist als die
bekannte Bauart.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 Eine Seitenansicht der Vorrichtung
mit nur einem Werkzeug, welches sich im Tauchrahmen bei Beginn der Absenkbewegung
befindet; Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht, bei welcher sich das
Werkzeug in der abgesenkten Stellung befindet, Fig. 3 eine weitere Seitenansicht,
in welcher das Werkzeug durch das Behandlungsbecken hindurch in seine hintere Endstellung
auf den unteren Führungsschienen gerollt ist und bereits vom Hubrahmen erfaßt wurde,
Fig. 4 eine den vorangegangenen Figuren entsprechende Seitenansicht mit vom Hubrahmen
in die obere Stellung angehobenen Werkzeug, Fig. 5 eine weitere Seitenansicht, in
der das vom Hubportal zum Tauchportal auf den oberen Führungsschienen rollende Werkzeug
von einem Dämpfungsschlitten erfaßt wird unc Fig. 6 eine Vorderansicht zu Fig. 1.
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Die vorzugsweise zum Biegen und verzugsfreien Härten von Blattfedern
verwendete Vorrichtung besitzt ein Behandlungsbecken 1) in welchem der Härtevorgang
stattfindet. An der vorderen Stirnseite des Behandlungsbeckens 1 befindet sich ein
Tauchportal 2 mit einem in senkrechter Richtung beweglichen Tauchrahmen 3. Die Bewegung
dieses Tauchrahmens 3 wird durch einen Betätigungszylinder 4 erzielt. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel verlaufen sowohl die untere Traverse 3a als auch die obere Traverse
3b des mit seinen senkrecht angeordneten Teilen im Tauchportal 2 geführten Tauchrahmens
3 außerhalb des Bereiches des Tauchportals 2, so daß diese in waagerechter Richtung
liegenden Teile des Tauchrahmens 3 nicht in das Innere des Tauchportals 2 hineinragen.
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An der gegenüberliegenden Stirnseite des Rhandlungsbeckens 1 ist ein
dem Tauchportal 2 entsprechendes Hubportal 5 angeordnet. In diesem Hubportal 5 ist
ein Hubraum 6 in senkrechter Richtung durch einen Betätigungszylinder 7 beweglich.
Auch beim Hubraum 6 sind die waagerecht verlaufenden unteren und oberen Traversen
6a und 6b außerhalb des Bereiches des Hubportals 5 angeordnet.
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Zwischen dem Tauchportal 2 und dem Hubportal 5 verlaufen untere Führungsschienen
8 sowie obere Führungsschienen 9. Die unteren Führungsschienen 8 sind vom Tauchportal
2 zum Hubportal 5 geneigt, wogegen die oberen Führungsschienen 9 eine Neigung vom
Hubportal 5 zum Tauchportal 2 besitzen. Die Führungsschienen 8 und 9 dienen zur
Aufnahme und Führung von Werkzeugen 10, von denen in der Zeichnung nur ein Werkzeug
10 der besseren übersichtlichkeit wegen dargestellt ist.
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Jedes dieser insgesamt fünf bis zwanzig Werkzeuge 10 besitzt ein Oberteil
und ein Unterteil, die mit einstellbaren Formstücken zum Biegen und Festhalten des
stangenförmigen Ausgangsmaterials versehen sind. Dieses Ausgangsmaterial wird bei
geöffnetem Werkzeug 10 zwischen die Formstücke eingelegt, wenn sich das Werkzeug
10 innerhalb des in seiner oberen Position befindlichen Tauchrahmens 3 befindet.
Anschließend werden die beiden Werkzeughälften zusammengefahren, wodurch das erwärmte
Ausgangsmaterial die gewünschte Form erhält. Im
zusammengefahrenen
Zustand verriegeln sich die beiden Werkzeughälften, so daß das Werkzeug 10 ohne
zusätzliche Mittel im geschlossenen Zustand bleibt und das gebogene Werkstück in
der eingespannten Lage festhält.
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Nach dem Einlegen und Biegen des Werkstückes und Verriegeln des Werkzeugs
10 wird dieses mit dem Tauchrahmen 3 durch den Betätigungszylinder 4 im Tauchportal
2 abgesenkt. Der Beginn dieses Absenkvorganges ist im linken Teil der Fig.1 dargestellt.
Die Darstellung zeigt, daß das Werkzeug 10 vom Tauchrahmen 3 durch in das Tauchportal
2 hineinragende Tragstücke 3c erfaßt wird. Diese Tragstücke 3c greifen nicht an
Tragrollen 10a an, die sich zu beiden Seiten des Werkzeuges 10 befinden und auf
den unteren bzw. oberen Führungsschienen 8 und 9 abrollen, sondern an Tragflächen,
die in senkrechter und/oder waagerechter Richtung zu den Tragrollen 10a versetzt
sind.
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Auf diese Weise kann das Werkzeug 10 von Tauchrahmen 3 erfaßt werden,
wenn sich die Tragrollen 10a des Werkzeuges 10 noch jeweils auf einem Endstück 11
der oberen Führungsschienen 9 befinden. Diese Endstücke 11 der oberen Führungsschienen
9 sind aus ihrer waagerechten Stellung, die in Fig.5 dargestellt ist und in der
sie das in der oberen Stellung im Tauchportal 2 befindliche Werkzeug 10 tragen,
aus dem Bereich des Tauchportals 2 herausbewegbar,wie beispielsweise die Fig.1 zeigt.
Dieses Herausbewegen der Endstücke 11 findet statt, sobad das Werkzeug 10 durch
die Tragstücke 3c des Tauchrahmens 3 erfaßt und übernommen worden ist. Anschließend
können die beim Ausführungsbeispiel nach unten verschwenkbar ausgebildeten Endstücke
11 mittels eines Schwenkzylinders 12 in dieFig.1 dargestellte Lage gebracht werden.
In dieser Lage kann der Tauchrahmen 3 mit dem Werkzeug 10 senkrecht nach unten bewegt
werden, bis er die in Fig.2 dargestellte Position erreicht.
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In der in Fig.2 dargestellten Position gelangen die Tragrollen 10a
des Werkzeuges 10 auf den Beginn der unteren Führungsschienen 8.
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Da diese Führungsschienen 8 in Richtung auf das hinten liegende Hubportal
5 geneigt sind, beginnt sich das Werkzeug 10 infolge seiner Schwerkraft durch das
Behandlungsbecken 1 zu bewegen.
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Sobald das Werkzeug 10 den Tauchrahmen 3 verlassen hat, kann dieser
aus der in Fig. 2 dargestellten unteren Lage in seine obere Lage nach Fig. 1 zurückbewegt
werden.
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Sobald das Werkzeug 10 gemäß Fig. 3 das hintere Ende der unteren Führungsschienen
8 erreicht hat, kann es durch Tragstücke 6c des Hubrahmens 6 erfaßt werden, die
jeweils an einem schwenkbaren Hebel 13 angeordnet sind. Jeder Hebel 13 steht unter
der Belastung einer Rückstellfeder 14.
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Durch Anheben des Hubrahmens 6 mittels des Betätigungszy]inders 7
aus der in Fig. 3 dargestellten Lage erfolgt eine Übernahme des Werkzeuges 10 durch
die Tragstücke 6c des Hubrahmens 6. Das Werkzeug 10 gelangt auf diese Weise zusammen
mit dem Hubrahmen 6 in die obere Lage im Hubportal 5, wie in Fig. 4 dargestellt
ist. Sobald das Werkzeug 10 die unteren Führungsschienen 8 verlassen hat, kann ein
weiteres Werkzeug 10 in die in Fig. 3 dargestellte Endposition nachrollen.
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Um das Werkzeug 10 mit seinen Tragrollen 10a auf das hintere Ende
der oberen Führungsschiene 9 aufsetzen zu können, befinden sich auch hier aus dem
Bewegungsbereich des Hubportals 5 herausbewegliche Endstücke 15. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel sind auch diese Endstücke 15 durch Schwenkzylinder 16 aus der
waagerechten in eine senkrechtere Stellung nach unten schwenkbar. Sobald das Werkzeug
10 die in Fig. 4 eingezeichnete obere Stellung innerhalb des Hubportals 5 erreicht
hat, werden die Endstücke 15 in die waagerechte Lage geschwenkt. Sie ergreifen hierbei
die Tragrollen 10 a des Werkzeugs 10. Während das Werkzeug 10 aufgrund seines Eigengewichtes
nunmehr von den Endstücken 15 auf die oberen Führungsschienen 9 rollt, kann der
Hubrahmen 6 wieder zur Übernahme eines nachfolgenden
Werkzeuges
10 nach unten bewegt werden. Bei dieser Absenkbewegung des Hubrahmens 6 werden die
Hebel 13 mit den Tragstücken 6c durch das jeweils in der übernahmeposition befindliche
Werkzeug 10 entgegen der Kraft ihrer Rückstellfedern 14 verschwenkt. Auf diese Weise
ist es möglich, jedes nachf5Lgende Werkzeug 10 bereits in seine Übernahmestellung
innerhalb des Hubportals 5 rollen zu lassen, obwohl sich der Hubrahmen 6 noch nicht
in der unteren Endstellung befindet.
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Durch die am vorderen Ende der Führungsschienen 9 angeordneten Endstücke
11 können die im Hubportal 5 geöffneten und von den fertig behandelten Werkstücken
befreiten Werkzeuge 10 bereits in ihre Übernahmeposition innerhalb des Tauchportals
2 rollen, bevor der Tauchrahmen 3 in seiner oberen Stellung steht. Um eine Dämpfung
der Rollbewegung der Werkzeuge 10 zu erzielen und einen zu heftigen Aufprall der
Werkzeuge 10 auf das Tauchportal 2 zu verhindern, sind vor dem Tauchportal 2 beim
Ausführungsbeispiel zu beiden Seiten des Werkzeugs 10 jeweils ein Dämpfungsschlitten
17 angeordnet, der auf etwa parallel zu den oberen Führungsschienen 9 verlaufenden
Führungsstangen 18 geführt ist und mit einem Druckmittelzylinder 19 zusammenwirkt.
Die Dämpfungsschlitten 17 erfassen die Werkzeuge 10 auf der linken und rechten Seite
und bremsen dessen Rollbewegung ab.
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Die zum Abbremsen dienenden Druckmittelzylinder 19 sorgen andererseits
dafür, daß nach dem Abbremsvorgang das Werkzeug 10 definiert in seine Übernahmestellung
innerhalb des Tauchportals 2 überführt wird. In dieser übernahmestellung ruhen die
Tragrollen 10a des Werkzeuges 10 auf den waagerecht liegenden Endstücken 11 der
Führungsschienen 9. Diese Lage der Endstücke 11 ist in Fig.S dargestellt.
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Erst wenn der Tauchrahmen 3 gemäß Fig.1 das Werkzeug 10 erfaßt hat,
werden die Endstücke 11 mttels der Schwenkzylinder 12 nach unten weggeschwenkt,
so daß anschließend der Tauchrahmen 3 mit dem Werkzeug 10 abgesenkt werden kann,
wie dies bereits im Zusammenhang mit Fig.1 beschrieben worden ist.
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Die voranstehenden Darlegungen lassen erkennen, daß sowohl bezüglich
des Tauchportals 2 als auch bezüglich des Hubportals 5 Zwischenstellungen
der
Werkzeuge 10 vermieden werden und daß die Werkzeuge 10 ungehindert sowohl in das
Tauchportal 2 als auch in das Hubportal 5 gelangen können, bevor der Tauchrahmen
3 bzw. der Hubrahmen 6 ihre jeweilige übernahmeposition erreicht haben. Hierdurch
werden bei gleichzeitig verringertem Anlagenaufwand die Taktzeiten der beschriebenen
Vorrichtung erheblich verkürzt.
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Bei einer möglichen Ausführungsform können anstelle der in den Bereich
des Tauchrahmens 3 bzw. des Hubrahmens 6 hineinragende Tragstücke 3c bzw. 6c die
unteren Traversen des Tauchrahmens 3 bzw. des Hubrahmens 6 verwendet werden wenn
diese im Bereich des entsprechenden Portals verlaufend ausgebildet werden.
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Bezugsziffernliste: 1 Behandlungsbecken 2 Tauchportal 3 Tauchrahmen
3a Untere Traverse 3b Obere Traverse 3c Tragstück 4 Betätigungszylinder 5 Hubportal
6 Hub rahmen 6a Untere Traverse 6b Obere Traverse 6c Tragstück 7 Betätigungszylinder
8 Untere Führungsschiene 9 Obere Führungsschiene 10 Werkzeug 10a Tragrolle 11 Endstück
12 Schwenkzylinder 13 Hebel 14 RückstelBeder 15 Endstück 16 Schwenkzylinder 17 Dämpfungsschlitten
18 Führungsstange 19 Druckmittelzylinder
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