-
Vorrichtung zum Zubringen, Halten und Wenden von Schmiedestücken Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zubringen, Halten und Weiden von Schmiedewerkstücken
und Beschickungsvorrichtungen für Öfen und an Vorrichtungen. zur Verwendung beim
Schmieden und verwandten Einrichtungen jener Art (hierin als »die beschriebeneArt«
bezeichnet), welche aus folgenden Teilen besteht: einem das Werkstück tragenden
Teil, z. B. einem Greifer, einem Trägerarm für dieses Teil, einem Trägerarmuntersatz,
auf welchem der Trägerarm mittels eines oder mehrerer schwenkbarer Hebel befestigt
ist, Druckmitteleinrichtungen, welche betrieblich zwischen dem Trägerarm und den
erwähnten Hebeln angeordnet sind, um den Trägerarm, der sich auf dem Trägerarmuntersatz
befindet, zu heben oder zu senken. Solche Vorrichtungen könnten mehrere Ausführungsform@en
haben. So können sie aufgehängt sein, können auf Schienen laufen oder von der Art
eines schnell beweglichen Gefährts sein, in welchem Falle sie auf Rädern laufen,
damit sie an jeden gewünschten Platz gebracht werden können.
-
Bei den verschiedenen Arten von Vorrichtungen zur Beschickung von
Öfen, bei Vorrichtungen zur Verwendung beim Schmieden u. dgl. sind Einrichtungen
vorgeschlagen worden, um abwärts gerichtete Stöße auf das das Werkstüdk tragende
Teil zu absorbieren, welche z. B. dadurch entstehen, daß das Schmiedestück der Arbeit
eines Krafthammers oder einer Presse ausgesetzt wird. Bei Vorrichtungen der beschriebenen
Art ist vorgeschlagen worden,
solche abwärts gerichteten Stöße,
die auf das das Werkstück tragende Teil erfolgen, durch elastische Einrichtungen
in der Form von Luftkesseln oder eines federbelasteten Kolbens in einem Ölzylinder
aufzunehmen, welche in die Förderleitung für das Druckmittel, welche das das Werkstück
tragende Teil bewegt, .eingeschaltet werden. Ebenfalls wurde vorgeschlagen, komprimierte
Luft einem Vorratsbehälter zuzuführen, welche durch Verdrängung des Druckmittels
unter dem abwärts gerichteten Stoß auf das :das Werkstück tragende Teil verursacht
wird. Mittels eines Kolbens wird dadurch eine Vergrößerung des Druckes in dem Zylinder
der Druckmittele.inrichtung für die Betätigung der Greifereinrichtung für das Werkstück
an dem das Werkstück tragenden Teil :erfolgen, so daß der Stoß, während er von der
entstehenden Federung, die durch die Kompression der Luft in dem Behälter entsteht,
aufgenommen wird, gleichzeitig eine Vergrößerung der Greifkraft am festgehaltenen
Werkstück mittels der Greifereinrichtung bewirkt. Diese Vorkehrungen bei Vorrichtungen
der beschriebenen Art brachten hydraulische Verluste mit sich, die sich in verringerter
Widerstandsfähigkeit gegenüber dein Stoß bemerkbar machten, wenn die Vorrichtung
in Verbindung mit einer sehr schnell beweglichen Einrichtung verwendet wird, wie
einem Schmiedehammer. Dies entsteht dadurch, daß die Abfederung des Stoßes, gleichgültig
ob dadurch eine Vergrößerung des Greifdruckes erzielt wird oder nicht, eine Drnckmittelbewegung
von hoher Strömungsgeschwindigkeit mitbringt durch Röhren mit verhältnismäßig kleinem
Durchmesser, welche von der Druckinitt,eleinrichtung, die das das Werkstück tragende
Teil hebt, zu den Abfederungsmitteln führen.
-
Unter solchen Umständen entsteht ein der Druckmittelverdrängung nachteiliger
Widerstand innerhalb der Röhren mit einem folgerichtigen Verlust an Wirksamkeit.
-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, Mittel vorzusehen, die
die Stöße aufnehmen, welche das das Werkstück tragende Teil im wesentlichen in vertikaler
Richtung erfährt.
-
Weiterhin sieht die Erfindung eine verbesserte Einrichtung
zur Vergrößerung oder Einrichtungen zur Aufrechterhaltung der Greifwirkung der das
Werkstück tragenden Teile ain Werkstück vor.
-
Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zum Zubringen, Halten und Wenden
von Schmiedewerkstücken dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmitteleinrichtung aus
einem Zylinder mit Tauchkolben besteht, von denen der eine am Trägerarm, der andere
am entsprechenden Hebel oder umgekehrt mit Schildzapfen. gelagert ist, und .daß
zwischen dein Druckmittel im Zylinder und dem Tauchkolben eine auf die lotrechten
Schmiedestöße abgestimmte Pufferung eingeschaltet ist.
-
Vorzugsweise besitzt der Tauchkolben eine die Puffermittel aufnehmende
Längsbohrung. Der Tauchkolben ist nach dem Zylinderende hin offen und nimmt in sich
einen zweiten Kolben auf, der unter der Wirkung der Puffermittel in der Nähe des
Emdes des Tauchkobens anschlägt. In Verfolg des Erfindungsgedankens, ist es zweckmäßig,
wenn das Ende des hohlen Tauchkolbens, welches aus dem Zylinder herausragt, einen
weiteren gleitenden Kolben .enthält, der auf der Außenseite hydraulisch mit der
Druckmitteleinrichtung zur Betätigung der Greiferzangen verbunden ist. Erfindungsgemäß
verbinden die Puffermittel die im Tauchkolben angeordneten. beiden Kolben unmittelbar.
Hierbei stützen sich die Puffermittel gegebenenfalls je für sich gegen ein festes
Widerlager im Tauchkolben ab.
-
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen und in mehreren Ausführungsbeispielen
beispielsweise beschrieben.
-
Fig. i ist eine Seitenansicht einer erfIndungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2, 3 und ¢ sind entsprechende Ansichten tim Schnitt verschiedener Ausgestaltungsformen
der Kolben- und Zylinderkombination.
-
Fig. i zeigt eine Vorrichtung für die Verwendung behn Schmieden und
besitzt die Form eines schnell beweglichen Gefährts. Sie besteht aus einem Trägerarmuntersatz
i, der mit Rädern 2 versehen ist, um über den Fußboden laufen zu können. Zwei Räder
können am vorderen Ende des Trägerarmuntersatzes i stein, undam hinteren Ende können
ein :Mittelrad oder zwei Seitenräder vorgesehen sein. Der Antrieb erfolgt durch
eine geeignete Maschine oder einen Motor (nicht gezeigt), die auf dem Trägerarmuntersatz
angeordnet ist. Die Konstruktion dieses Teils ist normal und gut bekannt.
-
Der Greifer 3 wird von einem Trägerarm 4 getragen, welcher auf dem
Trägerarmuntersatz t mittels zweier paralleler Gelenkanordnungen auf jeder Seite
des Trägers befestigt ist. Nur eine von diesen Gelenkanordnungen ist gezeigt, und
da die andere ähnlich ist, wird nur eine beschrieben. Sie besteht aus einem Paar
von Winkelhebeln 5, 6, welche je zwei Arme haben, die mit vertikaler Arm ; und horizontaler
Arm 8 bezeichnet werden mögen. Der vertikale Arm 7 ist mit einer Koppel g verbunden,
so daß die Hebel und die Koppel drei Glieder einer solchen. parallelen Gelenkanordnung
darstellen. Es wird nun auf jede Gelenkanordnung mittels gleicher Bezugszeichen
Bezug genommen. Der Trägerarm 4 ist schwenkbar bei io und i i im Scheitelpunkt der
Winkelhebel 5, 6 bzw. jeder Gelenkanordnung gelagert. Die horizontalen Arme 8 des
Winkelhebels 6 einer jeden Gelenkanordnung sind schwenkbar mit einem Armeines Hebels
oder Hebeln 12 verbunden, .die bei 13 im Trägerarmuntersatz i gelagert sind, und
die horizontalen Arme 8 der Winkelhebel 5 mit einem Lenker 14, der schwenkbar mit
einem Arm eines weiteren Winkelhebels 15 verbunden ist, der schwenkbar bei 16 im
Trägerarmuntersatz gelagert ist. Zwei druckmittelbetriebene Einrichtungen, von denen
nur eine gezeigt ist und die einander ähnlich sind, sind mit ihren Zylindern 17
auf jeder Seite des Trägerarmuntersatzes i befestigt, und ihre Kolben (nicht gezeigt)
sind mit verbindenden Stangen 18 schwenkbar mit den anderen Armen des Winkelhebels
15 verbunden. Der andere Arm des Hebes oder der Hebel 12 ist oder sind schwenkbar
mit einem Teil
oder Teilen 19 verbunden, die in einem Zylinder
oder Zylindern 20 gleiten unter der Wirkung einer Schraubenfeder oder -federn (nicht
gezeigt), welche in dem Zylinderoder Zylindern untergebracht sind.
-
Die vertikalen Arme 7 der Winkelhebel 6 der beiden parallelen Gelenkanordnungen
sind schwenkbar auf Schildzapfen bei 21, die sich an dem Zylinder 22 einer druckmittelbetätigten
Zylinder-und Kolbenkombination 22,23 befinden, angeordnet. Der Tauchkolben
23 ist schwenkbar über Schildzapfen 24 mit dem Trägerarm 4 verbunden.
-
Diese Zylinder- und Kolbenkombination, welche zwischen den beiden
parallelen Gelenkanordnungen angeordnet ist, wird in größerem Maßstab in Fig. 2
gezeigt. Der Zylinder 22 ist bei 25 über ein Steuerventil (nicht gezeigt) mit einem
Druckmittelvorrat verbunden, welcher auch über dieses abfließen kann. Der Kolben
23 der Kombination ist hohl und nach dem Zylinder zu offen und besitzt einen, zweiten
Kolben 26, der an diesem Ende .darin gleiten kann. Dieser zweite Kolben wird am
Verlassen des hohlen Kolbenfis 23 durch einen abgestuften Rand 27 verhindert, welcher
.die normale Stellung des Kolbens 26 bestimmt. Im Betrieb bildet der Kolben 26 das
Arbeitsende des Kolbens 23, obgleich er in den Kolben 23 zu dem noch zu beschreibenden
Zweck zurücktreten kann. Man sieht, daß er so zurücktreten oder gleiten kann (z.
B. in die Stellung, wie in Fig. 2 gezeigt), daß er unter ,der Wirkung eines elastischen
Mittels in der Form einer Schneckenfeder 28, die innerhalb des hohlen Kolbens 23
gleiten kann, steht. Die Schneckenfeder wirkt zwischen dem zweiten Kolben 26 und
dem Zwischenstück 29, welches auch innerhalb des hohlen Kolbens 23 gleiten kann.
Jenseits des Zwischenstückes ist ein weiteres elastisches Mittel in der Form einer
umgekehrt angeordneten Schneckenfeder 30 vorgesehen. Diese weitere Schneckenfeder
wirkt zwischen dem Zwischenstück 29 und einem dritten Kolben 31 von verringerten
Dimensionen, der in der Muffe 32 am entgegengesetzten Ende des hohlen Kolbens 23
gleitet. Das äußere Ende dieser Muffe 32 ist mittels einer Kappe 33 geschlossen,
um einen zweiten Zylinder zu bilden. Dieser zweite Zylinder ist bei 34 und mittels
.einer flexiblen Rohrleitung 3 5 (Fig. i) mit einer drudkmittelbetätigten Einrichtung
36, die am hinteren Ende des Trägerarmes 4 vorgesehen ist, verbunden, um die Gre'iferklauen
37 des Greifers 3 zu betätigen. Wenn es i-n Betrieb gewünscht ist, den Trägerarm
4 und mit ihm den Greifer 3 zu heben, wird Druckflüssigkeit durch entsprechende
Einstellung des vorerwähnten Steuerventils dem Zylinder 22 der Zylinder- und Kolbenkombination
22,23 zugeführt, welche mit dem Trägerarm und den Winkelhebeln 6 verbunden
ist. Das Druckmittel bewegt die Winkelhebel 5, 6 um ihre Lager i o, i i am Trägerarm,
und somit steigt der Trägerarm parallel zu sich selbst aufwärts. Die Schneckenfedern
28 und 30 sind so bemessen, daß der Kolben 26 sich nicht wesentlich von dem
abgestuften Rand 27 während des Aufsteigers des Trägerarmes entfernt. Andererseits
,ist ihre Konstruktion derart, daß die Druckflüssigkeit in dem Zylinder 32 am anderen
Ende des hohlen Kolbens 23, dessen DTuckflüssigkeit von höherem Druck ist als die
Druckflüssigkeit in dem Zylinder 22, den Kolben 31 etwas vom äußeren Ende
des Zylinders 32 zurückhält, so wie es in Fig. 2 gezeigt ist.
-
Wenn der Trägerarm 4 in einem Winkel abwärts geneigt werden soll,
werden die Dffuckflüssigkeitszylinder 17 am Trägerarmuntersatz i mit Drr
uckflüssigkeit versorgt. Dabei wird über die Stabverbindung 18, Winkelhebel 15 und
Verbindungsglied 14 durch dessen Angriff am Winkelhebel 5 der Trägerarm um den Drehpunkt
bei 38 des Winkelhebels 6 auf dem Hebel oder den Hebeln 12 gekippt. Die Winkelhebe16
verbleiben relativ zum Trägerarm fest.
-
Sollte der Trägerarm 4 Stößen in vertikaler Richtung ausgesetzt werden
wie bei einem Schmiedevorgang, so wird der Trägerarm dazu neigen, sich abwärts zu
bewegen. Dias bewirkt (das vorerwähnte Steuerventil ist geschlossen), daß der Zylinder
22 der Zylinder- und Kolbenkombination 22, 23 (Fig.2) sich entlang dem hohlen Kolben
23 bewegen wird, so d;aß letzterer sich tatsächlich in den Zylinder 22 hineinbewegt.
D0, jedoch die Druckflüssigkeit in dem Zylinder 22 im wesentlichen inkompressibel
ist, wird der zweite Kolben 46 in den hohlen Kolben 23 hineinbewegt, weg von dem
abgestuften Rand 27 (wie in Fig. 2 dargestellt) gegen die Wirkung der Feder 28,
,so daß die letztere und durch das gleitende Zwischenstück 29 die Feder- 3o den
Stoß aufnehmen wird. Umgekehrt wird die zweite Schneckenfeder 3o gegen den dritten
Kolben 3 i gezwungen, welcher über die Rohrleitung 3 5 der Wirkung des Druckes der
Druckflüssigkeit in dem Zylinder 36 der druckmittelbetätigten Einrichtung zur Betätigung
der Greiferklauen 37 des Greifers 3 ausgesetzt ist. Der Stoß wird somit von den
Federn 28 und 29 aufgenommen und wird dazu führen, den dritten Kolben 31 nach außen
zu drücken, so daß der Druck in dem Zylinder 36 vergrößert wird und auch die Greiferklauen
37 ihnen Druck auf das in den Klauen gehaltene Werkstück vergrößern. Dies ist von
Vorteil, da die Druckflüssigkeit nicht elastisch ist und ein aktives Festhalten
während der Bearbeitung des Werkstückes nicht besteht, obgleich die Klauen 37 am
Öffnen durch den passiven Widerstand der Flüssigkeit gehindert werden. Eine D@ruckzumahme
jedoch wird den Griff wiederherstellen. Weiterhin wird z. B. während des Schmiedens
und während des Arbeitens die halbelastische Oberfläche des Werkstückes sich zusammenziehen
und ein weiteres Schließen der Klauen 37 stattfinden, um den Griff zu halten.
-
Nachdem die von außen angreifende Kraft des Schmnedehammergoder der
Presse auf den Trägerarm 4 entfernt wird, wenn der Schrnroedeschlag be-,endet ist,
werden die Federn 30, 28 den zweiten Kolben 26 in seine Anfangsstellung zurückführen
unter Verdrängung von DrucdcflÜssigkezt aus dem Innern dies hohlen Kolbens 23, wodurch
der Zylinder 22 und die @Vinkeihebel 5, 6 bewegt werden und den Trägerarm und das
Werkstück in ihre Normalstellung zurückheben.
Es ist ersichtlich,
daß die Wirkung des abwärts gerichteten Stoßes auf den Trägerarm 4. direkt von der
Schneckenfeder 28 von dem Kolben 26 aufgenommen wird, der sich an dem entsprechenden
Ende des Kolbens 23 befindet und sich fortpflanzen wird über diese Feder zu der
anderen Schneckenfeder 3o, da die Federn in dem hohlen Kolben untergebracht sind
und der zweite Kolben 26 unter der Wirkung des Stoßes in den hohlen Kolben 23 zurücktreten
kann. Somit sind keine äußeren Verbindungen für die Zylinder- und Kolbenkombination
erforderlich, damit der Stoß .absorbiert werden kann. Hydraulische Verluste, wie
sie vordem auftraten, werden ausgeschlossen. Ein ganz geringer K ontrakktionsverlwst
wird auftreten durch die Verdrängung der D@ruekflüssigkeit aus dem Zylinder 22 in
das Ende des hohlen Kolbens 23 hinein, vorbei an :dem .abgestuften Rand 27, jedoch
ist dies nicht von Bedeutung. Es wird nur wenig, wenn überhaupt, Drruckflüssigkeitsbewebgung
in der Rohrleitung 35 entstehen, die zu der Gr:eifereinrichtung führt, die von dem
Zylinder 36 betätigt wird. Denn die Flüssigkeit, die die Greifwirkung hervorruft,
ist in dem Zylinder 36 eingeschlossen, der Haltegriff ist schon erfolgt, und das
Steuerventil für diese Flüssigkeit ist geschlossen. Zusammengefaßt werden daher
die elastischen Mittel in dem hohlen Kolben 23 mit einem hohen Wirkungsgrad arbeiten,
und das nach einer großen Folge von Erschütterungen des Werkstückes unter den vertikalen
Stößen durch eine Einrichtung, wie z. B. einen Schmiedehammer.
-
Gemäß einer abgeänderten Ausgestaltungsforrn der Zylinder- und K Kolbenkombination,
wie oben beschrieben, kann das Zwischenstück 29 die Form einer festsitzenden Begrenzung
haben, die in dem hohlen Kolben 23 durch geeignete Mittel in ihrer Lage festgehalten
wird, so daß der zweite und dritte Kolben 26 und 31 unabhängig voneinander
arbeiten. In diesem Falle würde die Schneckenfeder 28 so bemessen .sein., daß sie
den gesamten Stoß, der ,auf den das Werkstück tragenden Trägerarm erfolgt, aufnimmt,
während die Schneckenfeder 30 SO ausgeführt ist, daß sie einen Druck in :dem
Zylinder 36 aufrechterhält über den Kolben 3 i und die Rohrleitung 35, was die Teile
37 in den Stand setzt" einen entsprechenden sicheren Griff auf das Werkstück während
der ganzen Zeit der Bearbeitung auszuüben.
-
Die Kolben- und Zylinderkombination, wie in Fig.3 gezeigt, weicht
von der in Fig.2 gezeigten dadurch ab, daß die elastischen Mittel in der Kn:nbinati,on
nur zur Aufrechterhaltung :eines entsprechenden Haltegriffs auf das Werkstück verwendet
werden. In diesem Falle fallen der Kolben 26, der abgestufte Rand 27 und
die Sühnec'kenfeder 28 fort und werden durch eine festsitzende Begrenzung 41 ersetzt.
Die andere Schneckenfieder 3o arbeitet, wie gezeigt, zwischen :der festen Begrenzung
4 1 und dem Kolben 3 i. Diese Konstruktion kann mit Vorteil dort angewendet werden,
wo vertikalen Stößen auf das das Werkstück tragende Teil durch eine andere Einrichtung
auf andere Weise begegnet wird. D.ie Ausgestaltungsform der Kolben- und Zylinderkombination,
wie in Fig. ¢ gezeigt, ist ohne die Schneckenfeder 3o, .den Kolben 3 i und die Hülse
32 angeordnet. Die Schneckenfeder 28 arbeitet zwischen einem festen Widerlager 41
und einem gleitenden Kolben 26. Diese Ausgestaltungsform ist geeignet in Fällen,
wo es wünschenswert ist, die in vertikaler Richtung erfolgenden Stöße auf den das
Werkstück tragenden Trägerarm aufzunehmen, ohne den Greiferdruck auf das Werkstück
zu verstärken.
-
Aus Fig. 3 und 4 ergibt sich, daß die Vorrichtung in wünschenswerter
Weise gewandelt werden kann, d. h. daß die Zylinder- und Kolbenkombination 22, 23
und Teile davon auf verschiedene Weise angewendet werden können, um den gewünschten
Effekt zu erreichen.
-
Es ist klar, daß die Schneckenfedern, die in. der Konstruktion beschrieben
sind, durch Schraubenfedern oder andere geeignete Arten von Federn ersetzt werden
können. Weiterhin können andere Abänderungen der Vorrichtung erfolgen, ohne von
der Erfindung abzugehen, z. B. können die zwei Schneckenfedern 28, 30 und
das Zwischenstück 29 gemäß Fig.2 durch eine einzige, jedoch längere Feder ersetzt
werden, die mit ihren Enden gegen die entsprechenden Kolben 26 und 32 liegt; ebenso
können mehr als zwei Federn getrennt verwendet werden unter Einschaltung entsprechender
Zwischenstücke. Die angewendete Anordnung richtet sich nach der Größe der Vorrichtung
und der Größe der Belastung der Federn unter der Stoßwirkung. Die schwenkbare Verbindung
der sich in Längsrichtung erstreckenden Arme der Winkelhehel6 bei 38 mit dem Hebel
oder den Hebeln 12 ist der Wirkung einer Federoder Federn in einem Zylinder oder
Zylindern 2o ausgesetzt, was eine günstige Einrichtung ist, um Stöße in rückwärtiger
axialer Richtung, die auf den Trägerarm erfolgen, aufzunehmen. Jedoch kann die schwenkbare
Lagerung bei 38 auf einem festen Arm oder Armen liegen, die auf dem Trägerarmuntersatz
i befestigt sind. In diesem Falle können andere geeignete oder bekannte Einrichtungen
verwendet werden, um die Stoßwirkungen aufzunehmen, die in rückwärts gerichteter
axia,er Richtung auf den Trägerarm erfolgen.