DE3736813A1 - Fertigungsstrasse fuer scheibenbremsbelaege - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fertigungsstraße für Scheiben­ bremsbeläge mit mehreren, vorzugsweise 18, Pressen und einer ortsfesten Beschickungsanlage für ein oder mehrere körnige Werkstoffe und gegebenenfalls eine Rückenplatte.

Preßanlagen für Scheibenbremsbeläge werden nach dem Stand der Technik als Rundtischmaschinen ausgebildet. Eine gewisse Anzahl von Heißpressen (meist 6, 12, 18 oder 24) sind am Umfang des Rundtisches befestigt. Der Rundtisch wird taktweise wei­ tergedreht, sodaß die Heißpressen an ortsfesten Manipulations­ stationen vorbeigeführt werden. Bei der ersten Manipulations­ station werden die fertigen Beläge aus den Heißpressen ent­ nommen; anschließend kann die Heißpresse gereinigt und dann mit Trennmittel besprüht werden. Bei der zweiten Manipulations­ station werden die Formen mit der Reibbelagmasse befüllt und anschließend wird die Rückenplatte aufgelegt. Danach schließt die Heißpresse und der Härteprozeß beginnt. Während des Härte­ prozesses läuft die Heißpresse einmal im Kreis und gelangt dann wieder zur ersten Manipulationsstation, wo der fertige Brems­ belag entnommen wird und ein neuer Zyklus beginnt.

Die Anzahl der Heißpressen am Rundtisch richtet sich im wesentlichen nach der Aushärtezeit, je größer diese ist, desto mehr Heißpressen sollten vorgesehen sein. Sonst müßte die Takt­ zeit verlängert werden, was zu einer unvollständigen Auslastung der Manipulationsstationen führt.

Preßanlagen dieser Art eignen sich gut für die Großproduk­ tion, wo sehr große Stückzahlen jeweils einer Bremsbelagtype hergestellt werden. Für Kleinserien, wenn für Reparaturzwecke z.B. nur 50 Stück einer Bremsbelagtype gebraucht werden, ist diese Preßanlage ungeeignet. Es sind nämlich sowohl die Heiß­ pressen als auch die Manipulationsstationen von der Bremsbe­ lagtype abhnängig. Bei einem Typenwechsel müssen also sowohl die Manipulationsstationen als auch sämtliche Heißpressen (bis zu 24) umgebaut werden. Es ist natürlich möglich, nur einen Teil der Heißpressen umzubauen und nur diese für die Produk­ tion der Kleinserie zu verwenden; jedoch ist dann der Durch­ satz des Preßautomaten entsprechend herabgesetzt. Es ist bei diesen Preßanlagen nicht möglich, mehrere Bremsbelagtypen gleichzeitig herzustellen.

Anderseits sind Fertigungsstraßen Stand der Technik. So ist z.B. aus der DE-OS 20 41 364 eine Transferstraße, die insbeson­ dere für Kleinserien geeignet ist, bekannt, die ein als ein­ fache Schleife ausgeführtes Transportsystem aufweist, an dem sechs Bearbeitungsstationen aufgereiht sind. Eingang und Ende des Transportsystems bildet eine Spannstation, der eine Identi­ fizierungseinrichtung zur Erkennung des eingespannten Werk­ stücks zugeordnet ist. Die Identifizierungseinrichtung ist mit einer numerischen Steuerung elektrisch verbunden.

Das Transportsystem befördert taktweise von Bearbeitungs­ station zu Bearbeitungsstation Paletten oder anders geartete Werkstückträger. Es ist zwischen zwei Bearbeitungszentren stets durch eine Wendestation unterbrochen. Am Ende des Transport­ systems befindet sich eine Waschstation. Sie ist der Spann­ station vorgelagert. Die Bearbeitungszentren, die Spannstation, alle Wendestationen sowie die Waschstation sind elektrisch an die numerische Steuerung angeschlossen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Preßanlage für Scheibenbremsbeläge zu schaffen, die wesentlicn flexibler ist als die oben beschriebene, und zwar in zweierlei Hinsicht: es soll einerseits möglich sein, mehrere Bremsbelagtypen zu­ gleich zu produzieren, wobei der Ausstoß jeder Bremsbelagtype unabhängig vom Ausstoß der anderen Typen sein soll, wobei auch Typen mit unterschiedlicner Aushärtezeit bei guter Gesamtaus­ lastung der Maschine zugleich produziert werden sollen; ander­ seits soll ein Typenwechsel möglich sein, ohne die gesamte Preßanlage abzuschalten. Weiters soll die Preßanlage auch in be­ zug auf die Preßkraft flexibel sein, d.h. es soll möglich sein, Pressen mit unterschiedlicher maximaler Preßkraft (z.B. 27 t, 65 t und 100 t) in derselben Preßanlage für unterschiedliche Bremsbelagtypen einzusetzen. (Die höheren Preßkräfte werden hauptsächlich für Bremsbeläge, die für LKW′s oder die Bahn be­ stimmt sind, benötigt.)

Diese Aufgaben werden durch eine Fertigungsstraße der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Pressen in einer Reihe oder in zwei nebeneinanderliegenden Reihen ortsfest an­ geordnet sind, daß eine Transportvorrichtung zur Aufnahme von Bremsbelagpulver sowie gegebenenfalls Zwischenbelagpulver und einer Rückenplatte von der vorzugsweise mehrere, insbesondere je vier Vorratsbehälter für Bremsbelagpulver, Zwischenbelagpulver und Rückenplatten aufweisenden Beschickungsanlage vorgesehen ist, daß sich die Transportvorrichtung von der Beschickungsan­ lage entlang der einen Pressenreihe bzw. zwischen den beiden nebeneinanderliegenden Pressenreihen erstreckt und daß ein Manipulator zum Beschicken der Pressen mit Reibbelagpulver so­ wie gegebenenfalls mit Zwischenbelagpulver und mit einer Rücken­ platte entlang der einen Pressenreihe bzw. zwischen den beiden nebeneinanderliegenden Pressenreihen verfahrbar ist.

Dadurch, daß also nicht mehr die Pressen bei der Manipula­ tionsstation vorbeifahren, sondern ortsfest angeordnet sind und durch eine Transportvorrichtung in Zusammenwirken mit einem entlang der Pressen verfahrbaren Manipulator beschickt werden, ist die gewünschte Flexibilität des Preßautomaten erreicnt. Der Transport mittels der Transportvorrichtung muß dabei nicht voll­ automatiscn erfolgen, sondern kann unter Umständen auch manuelle Unterstützung benötigen.

Es ist möglich, unterschiedliche Pressen vorzusehen, und zwar unterschiedlich sowohl im Hinblick auf die Preßform als auch im Hinblick auf die maximale Preßkraft, da es lediglich eine Frage der Programmierung des Manipulators ist, daß jede Presse mit dem richtigen Bremsbelag- und Zwischenbelagpulver sowie mit der richtigen Rückenplatte beschickt wird. Es ist da­ bei nicnt notwendig, daß alle Bremsbelagtypen, die in den unter­ schiedlichen Pressen hergestellt werden, die gleiche Preßzeit benötigen; der Manipulator kann ja die Pressen in beliebiger Reihenfolge bedienen und nicht nur - wie es beim Rundtisch der Fall ist - eine Presse nach der anderen. Es ist durch ent­ sprechende Programmierung des Manipulators natürlich auch mög­ lich, eine oder mehrere Pressen nicht zu versorgen, sodaß diese während des laufenden Betriebes umgebaut, gewartet und repariert werden können. Bei einer Rundtischanlage ist dies nich möglich, weil einerseits der Mechaniker bei jedem Takt mit der Presse "mitlaufen" müßte und es anderseits bei den Manipulationssta­ tionen mit großer Wahrscheinlichkeit Kollisionen gäbe.

Wenn die Pressen in zwei nebeneinanderliegenden Reihen an­ geordnet sind, können bei etwa gleicher Baulänge doppelt so viele Pressen untergebracht werden; anderseits ist dies auch im Hinblick auf den Durchsatz des Preßautomaten zweckmäßig, weil der Manipulator bei gleicher Pressenzahl geringere Wege zurück­ legen muß und unter Umständen zwei gegenüberliegende Pressen gleichzeitig bedienen kann.

Es ist nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung an dem der Beschickungsanlage abgewandten Ende der Transport­ vorrichtung eine Sortierstation vorgesehen. Falls unterschied­ liche Bremsbeläge gleichzeitig produziert werden, werden diese dann automatisch sortiert.

Es ist vorteilhaft, wenn eine Pressenstraße, die aus zwei gegenüberliegenden Pressenreihen besteht, vorgesehen ist und wenn auf einer oder auf beiden Seiten neben dieser Pressen­ straße jeweils eine weitere, im wesentlichen identische Pressen­ straße angeordnet ist, wobei zwischen der Beschickungsanlage und dem Beginn der zwei bzw. drei Pressenstraßen ein Verteiler und ein Querförderer sowie zwischen dem anderen Ende der Pressen­ straße einerseits und der Sortierstation anderseits ein Quer­ förderer vorgesehen sind. Diese Ausfünrungsform gewährleistet eine gute Ausnutzung der Beschickungsanlage, insbesondere bei der Herstellung vom Bremsbelägen mit langen Preßzeiten. Bei etwa 18 Pressen pro Pressenstraße sind unter der Voraussetzung heute im Durchschnitt üblicher Aushärtungszeiten menr als drei Pressen­ straßen nicht sinnvoll, weil dann die Beschickungsanlage einen Engpaß bildet und die Pressen nicnt ausgelastet werden können.

Erfindungsgemäß ist die Transportvorrichtung eine Paletten­ transportvorrichtung, wobei jede Palette eine abnenmbare Zwischen­ form mit verschließbarem Boden zur Aufnahme des Reibbelag- und gegebenenfalls des Zwischenbelagpulvers, eine Stelle zur Aufnahme eines fertigen Bremsbelages und gegebenenfalls eine Stelle zur Aufnahme einer Rückenplatte aufweist. Jede Palette kann also die Ausgangsmaterialien für einen Bremsbelag und einen fertigen Brems­ belag transportieren. Der Transport des Reibbelag- und gegebenen­ falls des Zwischenbelagpulvers erfolgt dabei in einer Zwischenform, die innen die Form des herzustellenden Bremsbelages hat. Der Boden ist während des Befüllens und des Transportes verschlossen und wird erst geöffnet, wenn sich die Zwischenform über der Presse befin­ det. Dann kann das Pulver in die Presse gedrückt werden, wobei zweckmäßigerweise der Stempel der Presse synchron abgesenkt wird.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal besteht die Zwischenform aus einem äußeren Basiskörper und einem inneren Formkörper und weist eine mittels einer Schiebervorrichtung entfernbare Boden­ platte auf. Die äußeren Flächen der Zwischenform müssen unab­ hängig von der Bremsbelagtype eine bestimmte Form aufweisen, damit sie vom Manipulator erfaßt werden kann. Um nun nicht für jede Bremsbelagtype solche äußeren Flächen herstellen zu müssen, sind die Zwischenformen zweigeteilt, wobei nur der innere Teil von der Bremsbelagtype abhängig ist. Die Schiebervorrichtung ist eine ein­ fache Lösung, damit der Manipulator die Bodenplatte entfernen kann.

Es ist zweckmäßig, wenn die Palette einen den jeweils zu pro­ duzierenden Bremsbelag identifizierenden Code aufweist. Bei einer computergesteuerten Anlage ist dies zwar nicht unbedingt notwen­ dig, weil der Computer ja "weiß" oder "wissen könnte", wie be­ schickt wurde; allerdings wird die Sicherheit stark erhöht, wenn jederzeit feststellbar ist, welche Bremsbelagtype mit den Materia­ lien auf einer bestimmten Palette hergestellt werden muß. Dies ist vor allem bei einer Störung in der Palettentransportvorrichtung wichtig.

Es ist vorteilhaft, wenn die Pressen ein ausfahrbares Joch auf­ weisen. Dann kann der Manipulator die Pressen direkt von oben be­ schicken. Sonst wäre nur ein schmaler Spalt zwischen Formnest und Joch für die Beschickung vorhanden.

Zweckmäßigerweise sind in Ausfahrrichtung des Joches neben der Presse eine Sprühdüse für Trennmittel und eine Reinigungs­ bürste vorgesehen. Dadurch ist es ohne zusätzliche verfahrbare Teile möglich, das Joch zu reinigen und mit Trennmittel zu be­ sprühen.

Es ist günstig, wenn, wie an sich bekannt, für den Preßstempel, die Preßplatte und die Preßform jeder Presse jeweils ein eigener Heiz- und Regelkreis vorgesehen ist. Durch diese sehr differenzier­ te Temperaturregelung können Bremsbeläge mit einer einheitlichen und sehr guten Qualität hergestellt werden.

Es ist auch vorteilhaft, wenn, wie an sich bekannt, Preßform, Preßstempel und Preßplatte jeder Presse mittels Schnellverschlüs­ sen befestigt sind. Dadurch ist ein Umrüsten auf eine andere Bremsbelagtype auf einfache Weise möglich.

Es ist weiters zweckmäßig, wenn jede Presse ein Wegmeßsystem zur Bestimmung der Position des Preßstempels aufweist. Dieses Wegmeßsystem ist vor allem für den Füllvorgang notwendig. Die Absenk­ bewegung erfolgt bis zu jener Position, bei welcher das zu dosieren­ de Füllvolumen exakt in den Füllraum paßt. Dadurch wird verhin­ dert, daß bei der danach eingeleiteten Preßbewegung eine ungleich­ mäßige Verteilung der Masse, bedingt durch Reibungsverluste an den Formwänden, auftritt.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal weist der Manipulator in Querrichtung zu der (den) Pressenreihe(n) fünf Y-Achsen auf, wobei auf der ersten Y-Achse ein Greifer, vorzugsweise ein Magnet­ greifer oder Vakuumsauger, zur Entnahme eines Fertigproduktes aus der Presse verschiebbar ist, auf der zweiten Y-Achse eine Bürste, vorzugsweise eine Topfbürste, zur Reinigung von Preßstempel und Preßform verschiebbar ist, auf der dritten Y-Achse eine Sprühdose für Trennmittel verschiebbar ist, auf der vierten Y-Achse ein Zwischenformgreifer zum Transport der Zwischenform von der Palet­ te zur Presse und zurück zur Palette und ein automatisch auswech­ selbarer Ausschieberstempel verschiebbar ist sowie auf der fünf­ ten Y-Achse ein Greifer, vorzugsweise ein Magnetgreifer oder Va­ kuumsauger, für den Transport der Rückenplatte von der Palette zur Presse verschiebbar ist. Der Manipulator kann somit folgende fünf Funktionen unabhängig voneinander, also auch, wenn mehrere benach­ barte Pressen die entsprechende Funktion benötigen, gleichzeitig durchführen:

• 1) Entnahme eines fertigen Bremsbelages aus der Presse
• 2) Reinigung von Preßstempel und Preßform
• 3) Besprühen mit Trennmittel
• 4) Füllen der Presse mit dem Pulver der Zwischenform
• 5) Beschicken der Presse mit der Rückenplatte.

Es ist dabei besonders günstig, wenn die Pressen in zwei Pressenreihen in gleichem Abstand angeordnet sind, die beiden Pressenreihen um einen halben Pressenabstand versetzt sind und die Geräte an den fünf Y-Achsen des Manipulators gegeneinander einen halben Pressenabstand haben. Bei dieser Anordnung sind Si­ tuationen, wo der Manipulator mehrere Funktionen gleichzeitig ausführen kann, besonders häufig.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist neben der Transport­ vorrichtung entlang der Pressenreihe bzw. zwischen den beiden Pres­ senreihen ein Ausschußband vorgesehen. Falls in einer der Pressen ein Druck-, Gewichts- oder Temperaturfehler auftritt, kann der Manipulator den Ausschuß-Bremsbelag auf das Ausschußband ablegen, sodaß Ausschuß- Bremsbeläge automatisch aussortiert werden.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist neben der Transport­ vorrichtung entlang der Pressenreihe bzw. zwischen den beiden Pres­ senreihen ein Gutband vorgesehen. Es ist nämlich möglich, daß, ob­ wohl ein Bremsbelag einwandfrei gepreßt wurde, keine freie Palette zur Verfügung steht (z.B. bei einer Störung im Palettentransport­ system oder beim Beenden der Produktion). Diese Bremsbeläge können vom Manipulator auf das Gutband abgelegt werden.

Wenn sowohl ein Gutband als auch ein Ausschußband vorhanden ist, ist es vor allem bei Vorhandensein von zwei Pressenreihen zweck­ mäßig, wenn das Ausschußband und das Gutband an den gegenüberlie­ genden Seiten der Transportvorrichtung angeordnet sind. Dadurch kann der Manipulator im wesentlichen symmetrisch ausgebildet wer­ den.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Beschickungs­ anlage jeweils mindestens zwei, vorzugsweise vier, quer zur Trans­ portrichtung der Transportvorrichtung verfahrbare Befüllanlagen mit Dosiereinheiten für Bremsbelagpulver und gegebenenfalls für Zwischenbelagpulver auf. Es kann somit durch einfaches Verfahren der Befüllanlagen die entsprechende Menge des gewünschten Reib­ belag- oder Zwischenbelagpulvers in die Zwischenform gefüllt wer­ den.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal weist die Beschickungs­ anlage mindestens eine Rüttelvorricntung für eine oszillierende Bewegung der zu füllenden Zwischenform auf. Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung in der Zwischenform bewirkt.

Dabei ist es erfindungsgemäß sehr zweckmäßig wenn die Dauer, die Amplitude und die Frequenz der oszillierenden Bewegung der Rüttelvorrichtung einstellbar sind. Auf diese Weise können bei je­ der Bremsbelagtype die optimalen Werte von Dauer, Amplitude und Frequenz gewählt werden.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal weist die Beschickungs­ anlage zur Beschickung mit einer Rückenplatte mindestens zwei, vorzugsweise vier ortsfeste Trommelmagazine mit vorzugsweise je vier Schächten und einen Greifer, vorzugsweise einen Magnetgrei­ fer oder einen Vakuumsauger, zum Ablegen der Rückenplatte auf der Transportvorrichtung auf. Wegen des realtiv hohen Gewichtes der Rückenplatten ist es nicht zweckmäßig, mit dem Trommelmaga­ zin zur Palette zu fahren. Statt dessen wird mit einem Greifer aus dem entsprechenden Trommelmagazin eine Rückenplatte entnom­ men und zur Transportvorrichtung, also vorzugsweise zur Palette, befördert. Die Verwendung von Trommelmagazinen mit vier Schäch­ ten hat den Vorteil, daß ohne Betriebsunterbrechung leere Schäch­ te nachgefüllt werden können.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird der Erfindungsgegen­ stand näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Grundriß und Fig. 2 den Aufriß der Beschickungsanlage; Fig. 3 den Grundriß und Fig. 4 den Aufriß einer Pressenstraße; (zur Vereinfachung sind nur 10 Pressen dargestellt; in der Praxis werden etwa 18 Pressen eingesetzt)

Fig. 5 den Grundriß und Fig 6. den Aufriß des Endes der Pressen­ straße und die Sortierstation;

Fig. 7 eine Seitenansicht des Manipulators;

Fig. 8 den Zwischenformgreifer des Manipulators samt Zwischen­ form; und

Fig. 9 den Aufriß und Fig. 10 den Seitenriß einer Presse mit ausfahrbarem Joch.

Die Fig. 1, 3, 5 bzw. 2, 4, 6 ergeben zusammengesetzt Grund- bzw. Aufriß einer kompletten Fertigungsstraße gemäß der Erfindung. Mit dem Ausführungsbeispiel, das in den Figuren dar­ gestellt ist, sind 4 verschiedene Bremsbelagtypen herstellbar.

Zum Transport der Paletten 110 dient ein Stauband 101. Dieses Stauband erstreckt sich von der Beschickungsanlage (Fig. 1, 2) zwischen den beiden Pressenreihen 102, 103 (Fig. 3) bis zu einer Sortierstation 210 (Fig. 5, 6). In den einzelnen Stationen 10, 40, 60 und bei jeder Presse 131-140 werden die Paletten ver­ einzelt (Vereinzeler 104, Fig. 3), vom Band abgehoben (Aushebe­ und Indexierzylinder 105) und indexiert. Die Fertigungsstraße wird im folgenden in dieser Reihenfolge beschrieben.

Die Beschickungsanlage (Fig. 1, 2) besteht aus einer Reibbe­ lag-Befüllstation 10, einer Zwischenbelag-Befüllstation 40 und einer Station 60 zum Beschicken mit Rückenplatten.

Die Reibbelag-Befüllstation 10 weist vier Befüllanlagen 11 a, 11 b, 11 c, 11 d auf, die auf einem Laufwagen 12 befestigt sind. Der Laufwagen 12 ist auf einem Träger 16, der auf Säulen 18 ruht, quer zur Transportrichtung der Palettentransport­ vorrichtung (Pfeil 17) verfahrbar. Dadurch ist es möglich, jeweils die benötigte Befüllanlage über die (leere) Zwischenform zu brin­ gen. Die Zwischenform 111 wird vom Greifer 15 der Rüttelvorrich­ tung 13 erfaßt und angehoben. Nun wird die Schleuse 14 geöffnet und das Reibbelagpulver durch oszillierende Bewegung der Zwischen­ form 111 gleichmäßig in dieser verteilt. Die Oszillationszeit, die Frequenz und Amplitude sind den Erfordernissen der jeweiligen Belagtype anpaßbar.

Die Zwischenbelag-Befüllstation 40 ist ganz analog aufgebaut; sie weist ebenfalls vier Befüllanlagen 41 a, 41 b, 41 c, 41 d auf, die auf einem Laufwagen 42 befestigt sind. Dieser Laufwagen 42 ist auf einem Träger 46, der auf Säulen 48 ruht, ebenfalls quer zur Transportrichtung der Palettentransportvorrichtung (Pfeil 47) ver­ fahrbar. Die Rüttelvorrichtung ist mit 43 bezeichnet; Die Dosierung erfolgt hier mit einem Wiegesystem 44 mit eingebauter Schleuse. Sie kann wahlweise auch über ein eigenes Schleusensystem als Volumsdosierung vorgenommen werden. Bei der Volumsdosierung ist die Zwischenformhöhe dem benötigten Volumen anzupassen.

In der Station 60 zum Beschicken mit Rückenplatten sind die Rückenplatten in vier Trommelmagazinen 61 a, 61 b, 61 c, 61 d mit je vier Schächten 62 magaziniert. An jeweils einem Schacht 62 be­ findet sich eine Hubvorrichtung 63 und eine Vereinzelungseinrich­ tung, die die Rückenplatten in die Abnahmeposition bringt. Von hier werden die Rückenplatten mittels eines Magnetgreifers 64 oder eines Vakuumsaugers abgenommen und auf der Palette abgelegt; die Zuordnung erfolgt über die codierte Palette. Der Magnetgrei­ fer 64 ist auf einem Träger 65 quer zur Transportrichtung der Palettentransportvorrichtung 101 verfahrbar (Pfeil 67). Der Trä­ ger 65 ruht auf Säulen 66; Die Trommelmagazine 61 a, 61 b, 61 c, 61 d sind wegen ihres hohen Gewichtes nicht verschiebbar.

Ist ein Schacht abgearbeitet, wird automatisch zum nächsten Schacht gewechselt. Die leeren Schächte eines Magazins können ohne Betriebsunterbrechung nachgefüllt werden;

An dieser Stelle ist die Palette mit einer gefüllten Zwischen­ form und einer Rückenplatte beschickt. Falls mehrere Pressen­ straßen vorhanden sind, werden die Paletten in einem Verteiler auf die einzelnen Pressenstraßen aufgeteilt und mittels eines Querförderers hintransportiert. Im in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine Pressenstraße bestehend aus zwei Pressenreihen 102, 103 vorgesehen. Die für die zusätzlichen Pres­ senstraßen notwendigen Querförderer sind in Fig. 1 nur durch Pfei­ le 72 angedeutet. Die Transportrichtung der Palettentransportvor­ richtung 101 ist durch den Pfeil 71 angegeben.

Zwischen den beiden Trägern 73 (Fig. 1) und 74 (Fig. 3), die auf Säulen 75 (Fig. 2) und 76 (Fig. 4) ruhen, befinden sich die beiden Pressenreihen 102, 103, die eine Pressenstraße bilden. Im Grundriß werden dabei folgende Symbole verwendet: ein nicht aus­ gefülltes Quadrat bedeutet eine leere Zwischenform 114, ein aus­ gefülltes Quadrat eine volle Zwischenform 111, ein halb ausgefüll­ ter Kreis eine Rückenplatte 112 und ein ganz ausgefüllter Kreis einen fertigen Bremsbelag 113. Zwischen den beiden Trägern 73, 74 und zwischen den Pressenstraßen 102, 103 erstrecken sich Führungen 77 auf denen ein Manipulator 150 in X-Richtung verfahrbahr ist (Doppelpfeil X).

Das Konstruktionsprinzip der Pressen 131-140 (die Pressen sind von links nach rechts durchnumeriert) ist Stand der Technik, ab­ gesehen von der Tatsache, daß anstelle der vertikalen Stangen­ führung für die Preßplatte ein ausfahrbares Joch 121 vorgesehen ist. Dadurch ergibt sich eine gute Zugänglichkeit der Preßform von oben. (Bei den Pressen 132-136 ist das Joch 121 ausgefahren, bei den Pressen 131 und 137-140 ist es geschlossen.) Diese Kon­ struktion wird weiter unten anhand der Fig. 9 und 10 beschrieben.

Für die Preßform, den Preßstempel und die Preßplatte ist ein eigener Heiz- und Regelkreis vorgesehen. Preßform, Preßstempel und Preßlatte sind über Schnellverschlüsse rasch wechselbar. Preß- und Luftzyklen sind vorprogrammierbar, ebenso die Preßkraft und Stempelgeschwindigkeit. Über ein integriertes Wegmeßsystem ist die jeweilige Position des Preßstempels festellbar.

Zum Reinigen der Preßplatte und zum Trennmittelauftrag ist ein Reinigungs-und Sprühsystem an jeder Presse montiert (Reinigungs­ bürste 122, Sprühdüse 123; die Bezugszeichen sind nur bei der Presse 138 eingezeichnet.)

Die Pressen haben jeweils gleichen Abstand von den Nachbar­ pressen; die beiden Pressenreihen 102, 103 sind um halben Pressen­ abstand gegeneinander versetzt (sie stehen sozusagen "auf Lücke").

Der zwischen den Pressenreihen montierte Manipulator 150 (Fig. 3, 4 und 7) hat eine X-Achse und fünf Y-Achsen Y 1, Y 2, Y 3, Y 4, Y 5 mit folgenden Funktionen: Fertigteil entnehmen, Pressen­ form reinigen, Pressenform sprühen, Zwischenformmanipulation und Rückenplatte auflegen.

Die Y-Achsen sind derart konzipiert, daß wahlweise die rechte oder linke Pressenreihe bedient werden kann. Die einzelnen Y- Achsen sind so angeordnet, daß die darauf verfahrbaren Geräte ge­ geneinander jeweils halben Pressenabstand haben. Es ist daher möglich, daß der Manipulator bis zu fünf Pressen zugleich bedient (jede mit einer anderen Funktion).

Die elektrisch angetriebene X-Achse dient zum Anfahren der Pressenposition.

Welche Presse angefahren wird, ist produktabhängig. Wird nur ein Belagtyp gefahren, taktet der Manipulator von Presse zu Presse; werden unterschiedliche Typen gefahren, bestimmt die Aushärtezeit, welche Pressengruppe angefahren und abgetaktet wird.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel produzieren die linken sechs Pressen 131-136 dieselbe Bremsbelagtype. Der Manipulator kann diese daher der Reihe nach abtakten; im dargestellten Aus­ führungsbeispiel tut er das von rechts nach links. Die sechste Presse 136 hat daher bereits sämtliche Manipulationen hinter sich, die erste Presse 131 jedoch noch keine. (Deren Joch ist auch noch geschlossen.) Betrachtet man die Pressen 131 bis 136 von links nach rechts, so sieht man die Manipulationen in der Reihenfolge, wie sie der Manipulator an ein und derselben Presse zeitlich hin­ tereinander durchführt.

Entlang der ersten Y-Achse Y 1 ist ein Magnetgreifer 310 ver­ fahrbar; er entnimmt einen fertigen Bremsbelag 113 aus der Presse 132 und legt ihn auf der entsprechenden Palette 110 ab.

Entlang der zweiten Y-Achse Y 2 ist eine Topfbürste 320 verfahr­ bar; mit dieser werden in der Presse 133 der Preßstempel und die Preßform gereinigt, die Rückstände werden abgesaugt.

Entlang der dritten Y-Achse Y 3 ist eine Sprühdüse 330 verfah­ bar. Preßform und Preßstempel der Presse 134 werden durch diese mit Trennmittel versehen;

Der Magnetgreifer 310, die Topfbürste 320 und die Sprühdüse 330 sind jeweils durch Zylinder 311, 321 bzw. 331 in der Höhe verfahrbar.

Entlang der vierten Y-Achse Y 4 ist ein Zwischenformgreifer 340 verfahrbar. Dieser ist auch in Fig. 8 dargestellt, wobei die An­ sicht in Fig. 8 einer Seitenansicht in Richtung des Pfeiles VIII in Fig. 7 entspricht. Der Zwischenformmanipulator 340 ist mittels eines Zylinders 341 in der Höhe verstellbar. In der linken Hälfte der Fig. 8 ist er in der abgesenkten Stellung gezeigt, in der rechten Hälfte in der oberen Stellung. Die Zwischenform 111 ist zweigeteilt: sie weist einen äußeren Basiskörper 350 und einen inneren Formkörper 351 auf. Der Basiskörper 350 weist eine Nut 352 auf. Der Formkörper 351 ist der Form der zu beschickenden Presse angepaßt. Die Zwischenform 111 weist schließlich noch ei­ ne Bodenplatte 353 auf, die seitlich ausgeschoben werden kann. Dieses Ausschieben der Bodenplatte 353 geschieht mit einem Arm 342, der durch einen Zylinder 343 ausgeschwenkt werden kann (lin­ ker Teil der Fig. 8). Der Zwischenformgreifer weist weiters Greif­ arme 344 auf, die die Zwischenform 111 in der Nut 352 ergreifen können. Schließlich ist noch ein Ausschieberstempel 345 vorhanden, der dazu dient,das Bremsbelagpulver in die Presse zu drücken. Der Zwischenformgreifer 340 arbeitet wie folgt: die mit Brems­ belagpulver und Zwischenbelagpulver gefüllte Zwischenform 111 wird durch diesen erfaßt und von der Palette 110 am Transportband 101 zur Preßform der Presse 135 transportiert. Nach dem Aufsetzen der Zwischenform 111 auf die Preßform wird der Boden 353 der Zwischenform 111 geöffnet und die Massen in die Preßform gescho­ ben. Das Ausziehen der Massen erfolgt durch synchrone Bewegungen von Preßstempel und Ausschieberstempel 345. Die Form des Aus­ schieberstempels 345 ist der Zwischenform 111 angepaßt und wird über ein Codiersystem dieser zugeordnet und automatisch gewech­ selt. Nach dem Ausschieben der Belagmassen wird die Zwischenform 111 geschlossen und wieder auf der Palette 110 abgesetzt. (Die leere Zwischenform ist in Fig. 3 mit 114 bezeichnet.) Der Zwischen­ formgreifer 340 bleibt über dem Transportsystem in Wartestellung.

Entlang der fünften Y-Achse Y 5 ist ein Magnetgreifer 360 verschiebbar; er nimmt die Rückenplatte 112 von der Palette 110 und transportiert diese zur Presse 136. Er ist mittels eines Zy­ linders 361 in der Höhe und mittels Führungsstangen 362 parallel zur X-Achse verstellbar.

Während der Manipulation ist das Joch 121 der jeweiligen Presse ausgefahren, wodurch das Preßwerkzeug von oben zugänglich wird. Während der Ausfahrbewegung des Joches wird die Preßplatte mit ei­ ner Topfbürste 122 gereinigt. Ist die Manipulation an der Presse 136 mit dem Auflegen der Rückenplatte 112 beendet, wird das Pres­ senjoch 121 eingefahren und der Preßvorgang eingeleitet. Während der Einfahrbewegung wird die Preßplatte durch die Sprühdüse 123 mit Trennmittel versehen.

Links und rechts vom Stauband 101 befinden sich Transportbänder 106, 107. (Im rechten Bereich der Fig. 3 sind die Führungen 77 unterbrochen, sodaß diese Transportbänder 106, 107 vollständig sichtbar sind.) Eines der Transportbänder, nämlich 106, dient als Ausschußband. Hier werden die Bremsbeläge abgelegt, bei deren Herstellung in der Presse ein Druck-, Gewichts- oder Temperaturfehler aufge­ treten ist. Das andere Transportband 107 ist ein Gutband, das diejenigen Bremsbeläge aufnehmen soll, die zwar ordnungsgemäß ge­ preßt wurden, die aber nicht auf eine Palette abgelegt werden können (z.B. infolge einer Störung im Palettentransportsystem). Die beiden Transportbänder 106, 107 werden durch Motore 108, 109 angetrieben; sie transportieren die Bremsbeläge bis zu Sammel­ stellen 116 bzw. 117. Das andere Ende der Transportbänder 106, 107 ist in Fig; 4 bei 118 zu sehen.

In den Fig. 5 und 6 ist das Ende 201 des Staubandes 101 zu sehen In Fig. 6 ist ein Palettenübersetzer 202 gezeigt, der not­ wendig ist, wenn mehrere Pressenstraßen vorgesehen sind, um die Paletten aller Straßen wieder zusammenzuführen. In Fig. 5 ist der Palettenübersetzer nur durch Pfeile 203 angedeutet.

Die Paletten kommen nun auf einen Palettenlift 204 mit Trans­ portband 205 und Codeleser. Das Transportband 205 wird durch einen Motor 206 angetrieben. Die Sortierstation 210 besteht im wesent­ lichen aus einem Magnetgreifer 211, der um eine Achse 212 schwenk­ bar ist. Je nach dem vom Codeleser des Palettenliftsermittelten Codes wird der vom Magnetgreifer 211 erfaßte Bremsbelag 113 auf eines von vier Förderbändern A, B, C, D abgelegt. Die produzier­ ten Bremsbeläge werden somit richtig sortiert abgeliefert. An­ schließend senkt der Palettenlift 204 die Palette 110 mit der leeren Zwischenform 114 ab (Pfeil 207); Der Rücktransport kann beispiels­ weise auf einer Rollenbahn (nicht dargestellt) durch Schwerkraft erfolgen.

Anhand der Fig. 9 und 10 wird nun das ausfahrbare Pressenjoch näher erläutert. Das Pressenjoch 121 besteht aus einem rechtecki­ gen Rahmen. Es ist über vier Rollen 251, 252, 253 und 254 nach oben und unten beweglich. Die Rollen laufen auf Führungen 256 und 257. Das Joch ist durch Federn 255 nach oben vorgespannt. In Fig. 9 ist das Joch links in der oberen Position und rechts in der un­ teren Position gezeigt. Das Absenken oder Schließen des Joches erfolgt durch Ausfahren des Schließkolbens 260. Zur Vereinfachung ist der eigentliche Preßkolben nicht dargestellt.

Das Ausfahren des Joches 121 wird durch vier Rollen 261, 263 und 264 ermöglicht. (In den Fig. 9 und 10 sind nur drei dieser Rollen sichtbar.) Die Rollen laufen auf Führungen 268 und 269. Die Bewegung wird durch Verfahrzylinder 266 und 267 gesteuert. Diese sind einerseits am Grundgestell 258 befestigt und ander­ seits an einer Platte 259, die sämtliche Führungsrollen trägt.

In Fig. 10 ist das Joch 121 mit strichpunktierten Linien in der ausgefahrenen Position angedeutet. Dabei liegt die Joch­ platte des Joches 121 genau über der Topfbürste 122. Während der Aus- bzw. Einfahrbewegung bewegt sich das Joch an der Sprühdüse 123 vorbei.

Claims (20)

1. Fertigungsstraße für Scheibenbremsbeläge mit mehreren, vor­ zugsweise 18, Pressen und einer ortsfesten Beschickungsanlage für eine oder mehrere körnige Werkstoffe und gegebenenfalls eine Rückenplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressen in einer Reihe oder in zwei nebeneinanderliegenden Reihen (102, 103) ortsfest angeordnet sind, daß eine Transportvor­ richtung (101) zur Aufnahme von Bremsbelagpulver sowie gege­ benenfalls Zwischenbelagpulver und einer Rückenplatte von der vor­ zugsweise mehrere, insbesondere je vier Vorratsbehälter für Bremsbelagpulver, Zwischenbelagpulver und Rückenplatten auf­ weisenden Beschickungsanlage (10, 40, 60) vorgesehen ist, daß sich die Transportvorrichtung (101) von der Beschickungsanlage (10, 40, 60) entlang der einen Pressenreihe bzw. zwischen den beiden nebeneinanderliegenden Pressenreihen (102, 103) erstreckt und daß ein Manipulator (150) zum Beschicken der Pressen (131-140) mit Reibbelagpulver sowie gegebenenfalls mit Zwischenbelagpulver und mit einer Rückenplatte (112) ent­ lang der einen Pressenreihe bzw. zwischen den beiden nebenein­ anderliegenden Pressenreihen (102, 103) verfahrbar ist.

2. Fertigungsstraße nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Beschickungsanlage (10, 40, 60) abgewandten Ende der Transportvorrichtung (101) eine Sortierstation (210) vorgesehen ist.

3. Fertigungsstraße nacn Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pressenstraße, die aus zwei gegenüberliegenden Pressen­ reihen besteht, vorgesehen ist und daß auf einer oder auf beiden Seiten neben dieser Pressenstraße jeweils eine wei­ tere, im wesentlichen identische Pressenstraße angeordnet ist, wobei zwischen der Beschickungsanlage (10, 40, 60) und dem Beginn der zwei bzw. drei Pressenstraßen ein Verteiler und ein Querförderer (72) sowie zwischen dem anderen Ende der Pressenstraße einerseits und der Sortierstation (210) anderseits ein Querförderer (202) vorgesehen sind.

4. Fertigungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (101) eine Pa­ lettentransportvorrichtung ist, wobei jede Palette (110) ei­ ne abnehmbare Zwischenform (111) mit verschließbarem Boden (353) zur Aufnahme des Reibebelag- und gegebenenfalls Zwischen­ belagpulvers, eine Stelle zur Aufnahme eines fertigen Brems­ belages (113) und gegebenenfalls eine Stelle zur Aufnahme ei­ ner Rückenplatte (112) aufweist.

5. Fertigungsstraße nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenform (111) aus einem äußeren Basiskörper (350) und einem inneren Formkörper (351) besteht und eine mittels einer Schiebevorrichtung entfernbare Bodenplatte (353) auf­ weist.

6 Fertigungsstraße nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Palette (110) einen den jeweils zu produzieren­ den Bremsbelag identifizierenden Code aufweist.

7. Fertigungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressen (131-140) ein ausfahrbares Joch (121) aufweisen.

8. Fertigungsstraße nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Ausfahrrichtung des Joches (121) neben der Presse eine Sprühdüse (123) für Trennmittel und eine Reinigungsbürste (122) vorgesehen sind.

9. Fertigungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, für den Preßstem­ pel, die Preßplatte und der Preßform jeder Presse jeweils ein eigener Heiz- und Regelkreis vorgesehen ist.

10. Fertigungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sicn bekannt, Preßform, Preßstem­ pel und Preßplatte jeder Presse mittels Schnellverschlüssen befestigt sind.

11. Fertigungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Presse ein Wegmeßsystem zur Bestim­ mung der Position des Preßstempels aufweist.

12. Fertigungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator in Querrichtung zu der (den) Pressenreihe(n) fünf Y-Achsen (Y 1- Y 5) aufweist, wobei auf der ersten Y-Achse (Y 1) ein Greifer, vorzugsweise ein Magnet­ greifer (310) oder Vakuumsauger, zur Entnahme eines Fertig­ produktes aus der Presse verschiebbar ist, auf der zweiten Y-Achse (Y 2) eine Bürste (320), vorzugsweise eine Topfbürste, zur Reinigung von Preßstempel und Preßform verschiebbar ist, auf der dritten Y-Achse (Y 3) eine Sprühdüse (330) für Trenn­ mittel verschiebbar ist, auf der vierten Y-Achse (Y 4) ein Zwischenformgreifer (340) zum Transport der Zwischenform von der Palette zur Presse und zurück zur Palette und ein atomatisch auswechselbarer Ausschieberstempel verschiebbar ist sowie auf der fünften Y-Achse (Y 5) ein Greifer, vorzugsweise ein Magnetgreifer (360) oder Vakuumsauger, für den Transport der Rückenplatte (112) von der Palette (110) zur Presse (131-140) verschieb­ bar ist.

13. Fertigungsstraße nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressen (131-140) in zwei Pressenreihen (102, 103) in gleichem Abstand angeordnet sind, daß die beiden Pressen­ reihen (102, 103) um einen halben Pressenabstand gegenein­ ander versetzt sind und daß die Geräte an den fünf Y-Achsen (Y 1, Y 2, Y 3, Y 4, Y 5) des Manipulators (150) gegeneinander einen halben Pressenabstand haben.

14. Fertigungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Transportvorrichtung (101) ent­ lang der Pressenreihe bzw. zwischen den beiden Pressenreihen (102, 103) ein Ausschußband (106) vorgesehen ist.

15. Fertigungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Transportvorrichtung (101) ent­ lang der Pressenreihe bzw. zwischen den beiden Pressenreihen (102, 103) ein Gutband (107) vorgesehen ist.

16. Fertigungsstraße nach den Ansprüche 14 und 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausschußband (106) und das Gutband (107) an den gegenüberliegenden Seiten der Transportvorrichtung (101) angeordnet sind.

17. Fertigungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsanlage jeweils min­ destens zwei, vorzugsweise vier, quer zur Transportrichtung der Transportvorrichtung verfahrbare Befüllanlagen (11 a, 11 b, 11 c, 11 d bzw. 41 a, 41 b, 41 c, 41 d) mit Dosiereinheiten (14 bzw. 44) für Bremsbelagpulver und gegebenenfalls Zwischenbelag­ pulver aufweist.

18. Fertigungsstraße nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsanlage mindestens eine Rüttelvorich­ tung (13 bzw. 43) für eine oszillierende Bewegung der zu füllenden Zwischenform (101) aufweist.

19. Fertigungsstraße nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer, die Amplitude und die Frequenz der oszillieren­ den Bewegung der Rüttelvorrichtung (13 bzw. 43) einstellbar sind.

20. Fertigungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsanlage zur Beschickung mit einer Rückenplatte mindestens zwei, vorzugsweise vier ortsfeste Trommelmagazine (61 a, 61 b, 61 c, 61 d) mit vorzugs­ weise je vier Schächten (62) und einen Greifer, vorzugsweise einen Magnetgreifer (64) oder einen Vakuumsauger, zum Ablegen der Rückenplatte auf der Transportvorrichtung aufweist.