DE4220796A1

DE4220796A1 - Handhabungsgerät zum Halten eines Schmiedeteiles beim Schmiedevorgang

Info

Publication number: DE4220796A1
Application number: DE19924220796
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Rueger
Original assignee: Langenstein and Schemann GmbH
Current assignee: Langenstein and Schemann GmbH
Priority date: 1992-06-25
Filing date: 1992-06-25
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2012-06-26
Also published as: DE4220796C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Handhabungsgerät zum Halten eines Schmiedeteiles beim Schmiedevorgang, bei dem ein Fahrwerk über eine Anbringungseinrichtung eine Greifereinrichtung trägt, die eine das Schmiedeteil beim Schmiedevorgang erfassende Klemmzange aufweist, und bei dem die Anbringungseinrichtung wahlweise nachgiebig oder starr einstellbar ist.

Das Handhabungsgerät, das auch Manipulator genannt wird, ist in Verbindung mit einer Schmiedemaschine vorgesehen, wobei dieser Ausdruck im vorliegenden Fall sowohl eine Schmiedepresse als auch einen Schmiedehammer und eine schlagende Spindelpresse umfaßt. Bei jedem Schmiedevorgang eines Schmiedehammers und einer schlagenden Spindelpresse, d. h. bei jedem Umformschlag wird das Schmiedestück in starke Bewegung bzw. in große Vibration versetzt, wobei die Bewegungen mit hohen Beschleunigungen erfolgen, welche mit entsprechend hohen Kräften an einer das Schmiedeteil haltenden Klemmzange angreifen. Diese Beschleunigungen und Kräfte haben nicht nur eine Wirkungsrichtung in Schlagrichtung, sondern auch Wirkungsrichtungen quer zur Schlagrichtung. Wenn das Handhabungsgerät nicht geeignet ausgebildet ist, um die durch den Schmiedeschlag bedingten Kräfte aufzunehmen, dann wird es beschädigt.

Bei einem bekannten (DE-AS 21 12 743) Handhabungsgerät der eingangs genannten Art ist die Anbringungseinrichtung von zwei verschiedenen Teilen gebildet. Das eine Teil ist eine rechtwinkelig zur Umformrichtung verlaufende Drehlagerung und das andere Teil sind Druckfedern, die sperrbar sind. Auf diese Weise ist die Anbringungseinrichtung für einen Schmiedevorgang so weich, flexibel bzw. nachgiebig, daß sie den durch den Schmiedevorgang bedingten Kräften in einem gewissen Umfang nachgeben kann. Wenn die Druckfedern gesperrt sind, dann ist die Anbringungseinrichtung starr, so daß das Schmiedeteil gezielt manipuliert werden kann. Bei dem bekannten Handhabungsgerät ist die Umstellbarkeit zwischen nachgiebig und starr zeitaufwendig und würde die Drehlagerung durch auch quer gerichtete Kräfte rasch beschädigt. Die dem Handhabungsgerät zugeordnete Schmiedemaschine ist eine Schmiedepresse, welche schlagbedingte Vibrationen und Kräfte nicht verursacht.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein für einen Schmiedehammer geeignetes Handhabungsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen wahlweise nachgiebige oder starre Anbringungseinrichtung in verbesserter Weise praktisch brauchbar ist, indem die Unstellbarkeit beschleunigt und die Nachgiebigkeit allseitig ist. Das erfindungsgemäße Handhabungsgerät ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellbarkeit auf wahlweise nachgiebig oder starr für die gesamte Anbringungseinrichtung vorgesehen ist, indem die Anbringungseinrichtung zwischen Fahrwerk und Greifereinrichtung eine Manschette bildet, die eine Hydraulikkammer begrenzt, deren Innendruck über ein Steuerventil wahlweise auf einen die Manschette nachgiebig machenden niederen Druckwert oder auf einen die Manschette starr machenden hohen Druck wert einstellbar ist.

Die Anbringungseinrichtung ist an einer Stelle im Übergang zwischen dem Fahrwerk und der Greifereinrichtung von der mindestens einen Manschette gebildet, die auch als sehr kurzes Schlauchstück bezeichnet werden kann. Diese nicht elastische Manschette läßt im nachgiebigen Zustand Bewegungen zwischen Greifereinrichtung und Fahrwerk nach allen Richtungen zu. Die Kräfte, welche das Schmiedeteil bei den Schmiedeschlägen auf die Klemmzange überträgt, werden also zwar auf die Greifereinrichtung, aber nicht weiter auf das Fahrwerk übertragen. Die Greifereinrichtung kann sich bei Vibrationen des Schmiedeteiles mitbewegen und die auf weich, flexibel bzw. nachgiebig gestellte Manschette hat eine bewegungsdämpfende Wirkung. Die Einleitung von starken biegenden Kräften und durch starke Beschleunigungen bedingten Kräften in die Greifereinrichtung und/oder das Fahrwerk ist nahezu vollständig und unabhängig von der Richtung der Kräfte vermieden. Da die Umstellung von nachgiebig auf starr und umgekehrt sehr rasch erfolgt, läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Handhabungsgerät beschleunigt manipulieren und auch ohne vergrößerten Zeitaufwand manipulieren, wenn das Schmiedeteil für mehrere, einander rasch folgende Schmiedeschläge jeweils bewegt wird.

Es ist denkbar, den niederen Druckwert und den hohen Druckwert fest eingestellt vorzusehen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn für das Steuerventil eine Verstellbarkeit des niederen Druckwertes und/oder eine Verstellbarkeit des hohen Druckwertes vorgesehen ist. Auf diese Weise lassen sich der niedere Druckwert und der hohe Druckwert an die Art des Schmiedeteiles und die Art des Schmiedevorganges anpassen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn die Länge der Manschette kleiner ist als deren Durchmesser. Es sind also eine, zwei oder mehr, jedoch relativ wenige, im Durchmesser große Manschetten und nicht eine große Vielzahl im Durchmesser kleiner Manschetten vorgesehen. Hierdurch ist der Montageaufwand geringer gehalten.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn die Manschette beiderends mit Randstreifen versehen ist, die an Napfstutzen festgelegt sind, welche mit Flanschen versehen sind, die an der Greifereinrichtung und an dem Fahrwerk festgelegt sind. Dies ist eine einfache Gestaltung der Manschette-Anbringungseinrichtung.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenso, wenn der Greifereinrichtung ein Drehantrieb für die Klemmzange zugeordnet ist und der Drehantrieb, von der Klemmzange her gesehen, jenseits der Manschette angeordnet ist. Damit ist der relativ schwere Drehantrieb den schlagbedingten Beschleunigungen und Kräften durch die Manschette entzogen.

Grundsätzlich läßt sich das erfindungsgemäße Handhabungsgerät auch in Verbindung mit einer Presse einsetzen, wenn das Werkstück während eines Preßvorganges von der Klemmzange zu halten ist. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Handhabungsgerät einem Schmiedehammer oder einer schlagenden Spindelpresse, jeweils mit einem Fundament, zugeordnet ist und das Fahrwerk außerhalb des Fundamentes gelagert ist. Die Manschette-Anbringungseinrichtung des erfindungsgemäßen Handhabungsgerätes ist ausdrücklich auf die durch Umformschläge bedingten Beschleunigungen und Kräfte abgestellt. Die durch Umformschläge bedingten Vibrationen haben Amplituden von z. B. 10-20 mm.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt in der Anwendung des erfindungsgemäßen Handhabungsgerätes beim Gesenkschmieden flacher Schmiedeteile wie Zangenteile, Maulschlüssel und PKW-Pleuel. Die schlagbedingten Erschütterungen bzw. Vibrationen führen leicht dazu, daß das flache Schmiedeteil aus dem entsprechend niederen Gesenk springt, wenn das flache Schmiedeteil beim Schmiedeschlag nicht gehalten wird.

In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und zeigt

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines ersten Handhabungsgerätes zum Halten eines Schmiedeteiles beim Schmiedevorgang, und zwar zusammen mit einem Schmiedehammer,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Teil des Handhabungsgerätes gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teiles eines zweiten Handhabungsgerätes zum Halten eines Schmiedeteiles beim Schmiedevorgang,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teiles eines dritten Handhabungsgerätes zum Halten eines Schmiedeteiles beim Schmiedevorgang und

Fig. 5 einen Schnitt einer Anbringungseinrichtung des Handhabungsgerätes gemäß Fig. 1 bis 4.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist ein stehender Schmiedehammer 1 vorgesehen, der auf einem Fundament 2 steht, das im Untergrund 3 vorgesehen ist. Der Schmiedehammer 1 umfaßt ein Gestell 4, das ein flaches Gesenk 5 trägt, dem ein Schlagbär 6 zugeordnet ist, der von einer Bärstange 7 getragen ist. Ein Schmiedeteil 8 wird von einem Handhabungsgerät 9 manipuliert, welches das Schmiedeteil 8 auch während der Schmiedeschläge festhält. Das Handhabungsgerät umfaßt ein Fahrwerk 10, das unmittelbar auf dem Untergrund 3 abgestützt und verfahrbar ist und Abstand vom Fundament 2 aufweist. Das Fahrwerk 10 ist von an sich bekannter Bauweise und wird hier nicht im einzelnen erörtert. Es weist jeweils einen Fortsatz bzw. Manipulatorarm 11 auf, an dem eine Greifereinrichtung 12 angebracht ist. Die Greifereinrichtung 12 ist ebenfalls von an sich bekannter Bauweise und umfaßt eine Klemmzange 13 und eine Zangenbetätigungseinrichtung 14.

Zwischen dem Manipulatorarm 11 und einem Greiferstück 15 der Greifereinrichtung 12 ist eine Anbringungseinrichtung 16 vorgesehen, die aus einer Manschette 17 besteht, an deren beiden Enden je ein Flansch 18 vorgesehen ist, der mit einem Flansch des Manipulatorarmes 11 bzw. mit einem Flansch des Greiferstückes 15 verschraubt ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 verläuft die Manschette 17 waagrecht vom Manipulatorarm 11 zum Greiferstück 15 und zwar in axialer Fortsetzung des Manipulatorarmes. Es ist auch denkbar, daß sich der Manipulatorarm und das Greiferstück seitlich überlappen und die Manschette waagrecht und rechtwinklig zum Manipulatorarm verläuft. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 verläuft die Manschette senkrecht, wobei sich der Manipulatorarm 11 und das Greiferstück 15 untereinander überlappen. Dies ist auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 vorgesehen, die jedoch zwei parallele Manschetten aufweist. Im Unterschied zu den insoweit bevorzugten Ausführungsformen gemäß Fig. 1-3 ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ein Drehantrieb 19 auf der der Greifereinrichtung 12 zugeordneten Seite der Manschette vorgesehen, d. h. von der Manschette mitgetragen.

Gemäß Fig. 5 ist die Manschette 17 einstückig mit beiderseitigen Randstreifen 20, die jeweils auf einen Napfstutzen 21 geschoben sind und dort mittels eines Schlauchbinders 22 festgelegt sind. Jeder Napfstutzen 21 ist an einem der Flansche 18 vorgesehen. Die Manschette 17 mit den Randstreifen 20 ist z. B. ein Stück eines drahtbewehrten Hydraulikschlauches. Die Manschette 17 und die Napfstutzen 21 begrenzen eine Hydraulikkammer 23, auf die eine Druckmittelquelle 24 über eine Leitung 25 arbeitet. In der Leitung 25 ist ein Steuerventil 26 vorgesehen, das die Leitung 25 auf Ablaß schalten kann, d. h. einen niederen Druckwert der Größe Null einstellen kann. Über das Steuerventil 26 kann andererseits ein hoher Druckwert auf die Hydraulikkammer 23 geschaltet werden, wobei die Höhe des hohen Druckwertes durch ein Stellventil 27 einstellbar ist, das zwischen der Druckmittelquelle 24 und dem Steuerventil 26 vorgesehen ist.

Das Stellventil 27 ist ein Druck-Proportionalventil, das von einer el ektrischen Steuerung 28 über einen Proportionalverstärker 30 angesteuert wird. Die Drucksteuerung erfolgt, indem die Drucksollwerte für "nachgiebig" und "starr" in der Steuerung abgespeichert werden. Diese Drucksollwerte werden bei Fertigung des gleichen Produktes bzw. Schmiedeteiles automatisch aus einem Archivspeicher in einen Arbeits speicher der elektrischen Steuerung 28 übernommen.

Claims

1. Handhabungsgerät zum Halten eines Schmiedeteiles beim Schmiedevorgang,
bei dem ein Fahrwerk über eine Anbringungseinrichtung eine Greifereinrichtung trägt, die eine das Schmiedeteil beim Schmiedevorgang erfassende Klemmzange aufweist, und
bei dem die Anbringungseinrichtung wahlweise nachgiebig oder starr einstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellbarkeit auf wahlweise nachgiebig oder starr für die gesamte Anbringungseinrichtung (16) vorgesehen ist, indem die Anbringungseinrichtung (16) zwischen Fahrwerk (10) und Greifereinrichtung (12) eine Manschette (17) bildet, die eine Hydraulikkammer (23) begrenzt, deren Innendruck über ein Steuerventil (26) wahlweise auf einen die Manschette nachgiebig machenden niederen Druckwert oder auf einen die Manschette starr machenden hohen Druckwert einstellbar ist.

2. Handhabungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Steuerventil (26) eine Verstellbarkeit (27) des niederen Druckwertes und/ oder eine Verstellbarkeit des hohen Druckwertes vorgesehen ist.

3. Handhabungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Manschette (17) kleiner ist als deren Durchmesser.

4. Handhabungsgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (17) beiderends mit Randstreifen (20) versehen ist, die an Napfstutzen (21) festgelegt sind, welche mit Flanschen (18) versehen sind, die an der Greifereinrichtung (12) und an dem Fahrwerk (10) festgelegt sind.

5. Handhabungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Greifereinrichtung ein Drehantrieb für die Zange zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (19), von der Klemmzange (13) her gesehen, jenseits der Manschette (17) angeordnet ist.

6. Handhabungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einem Schmiedehammer (1) oder einer schlagenden Spindelpresse, jeweils mit einem Fundament (2) zugeordnet ist und das Fahrwerk (10) außerhalb des Fundamentes (2) gelagert ist.

7. Anwendung des Handhabungsgerätes gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche beim Gesenkschmieden flacher Schmiedeteile wie Zangenteile, Maulschlüssel oder PKW-Pleuel.