DE3127716C2 - - Google Patents

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 bestehen­ den 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 ge­ schlossenem Zustand mittels eines Tauchrahmens an einem Tauchportal abgesenkt und in der abgesenkten Stellung aus dem Tauchrahmen ent­ lassen 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 Be­ handlungsbeckens liegende Stellung angehoben wird, in der das Werk­ zeug geöffnet sowie das Werkstück entnommen wird und aus der das geöffnete Werkzeug mittels seiner Tragrollen durch obere Führungs­ schienen zum Tauchportal überführt wird.

Vorrichtungen der voranstehend beschriebenen Art für das Biegen und Härten von Blattfedern sind aus der DE-OS 29 12 365 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 Zwischen­ stellung festgehalten werden, bevor sie in den jeweiligen Rahmen ge­ langen können, weil der Rahmen erst seine endgültige Übernahme­ stellung erreicht haben muß. Erst danach kann das jeweilige Werkzeug aus seiner Zwischenstellung freigegeben werden und rollt aufgrund seiner Schwerkraft in den Tauch- bzw. Hubrahmen.

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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nicht nur die Taktzeit zu verkürzen, sondern auch bisher erforderliche Zwischenstellungen mit dem hierzu apparativen Aufwand zu vermeiden.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß beim Tauchrahmen mindestens die obere und beim Hubrahmen mindestens die untere Traverse außerhalb des Tauchpor­ tals bzw. Hubportals angeordnet ist, daß beide Rahmen in das jewei­ lige Portal hineinragende Tragstücke besitzen, welche die Werkzeuge an einer in senkrechter und/oder waagerechter Richtung zu den Trag­ rollen versetzten Tragfläche ergreifen, und daß die in das Tauch­ portal sowie in das Hubportal hineinragenden Endstücke der oberen Führungsschienen aus dem Portalbereich herausbewegbar sind.

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 je­ weils abzusenkende Werkzeug ruht bis zur Übernahme durch den Tauch­ rahmen auf in das Tauchportal hineinragenden Endstücken der oberen Führungsschienen, die aus Portalbereich herausbewegt werden, so­ bald 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 erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung um etwa ein Drittel gegenüber der bekannten Vor­ richtung verkürzen, und zwar bei gleichzeitig verringertem Aufwand durch den Wegfall von Maßnahmen zur Erzielung einer definierten Zwischenstellung. Die aus dem Bewegungsbereich des Hubportals heraus­ bewegbaren Endstücke der oberen Führungsschienen ermöglichen gleich­ zeitig ein einfaches Anheben der Werkzeuge und deren Übernahme auf die oberen Führungsschienen, deren bewegliche Endstücke in den Be­ reich des Hubportals bewegt werden, sobald ein Werkzeug mit dem Hub­ rahmen die obere Übernahmeposition erreicht hat. Die freie Beweg­ lichkeit 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 ange­ ordnet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die End­ stücke der oberen Führungsschienen nach unten verschwenkbar. Die Schwenkbewegung für die Endstücke wird hierbei gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung jeweils durch einen Druckmittelzylinder erzielt.

Um die Ausbildung der unteren Führungsschienen mit festen, in den jeweiligen Portalbereich hineinragenden Endstücken zu ermögli­ chen, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, die Tragstücke des Hubrahmens aus dem Bereich des Hubportals herausbe­ wegbar auszuführen. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, den Hub­ rahmen in seine untere Übernahmeposition unabhängig davon zu über­ führen, ob sich ein Werkzeug bereits im Bereich des Hubportals befin­ det.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Trag­ stücke des Hubrahmens an Hebeln angeordnet, die beim Absenken des Hubrahmens aus dem Bereich der Tragflächen des jeweils in der Über­ nahmeposition befindlichen Werkzeugs herausschwenkbar sind. Die Hebel mit den Tragstücken können hierbei bei einer Absenkbewegung des Hub­ rahmens durch das jeweilige in der Übernahmeposition befindliche Werk­ zeug entgegen der Kraft einer Rückstellfeder verschwenkbar sein.

Während die Bewegung der Werkzeuge innerhalb des Behandlungsbeckens durch die in diesem Becken befindliche Flüssigkeit abgebremst bzw. gedämpft wird, kann es bei einer Weiterentwicklung der erfindungs­ gemäßen 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 Übergabeposition für das Tauchportal zu führen.

Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag ergibt sich insgesamt eine Vor­ richtung zum Biegen und Härten oder zum alleinigen Härten von stangenförmigen Werkstücken, insbesondere Blattfedern, deren Takt­ zeiten für den jeweiligen Bearbeitungsvorgang 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.

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

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit nur einem Werk­ zeug, welches sich im Tauchrahmen bei Beginn der Ab­ senkbewegung 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 Seiten­ ansicht mit vom Hubrahmen in die obere Stellung ange­ hobenem Werkzeug;

Fig. 5 eine weitere Seitenansicht, in der das vom Hubportal zum Tauchportal auf den oberen Führungsschienen rollen­ de Werkzeug von einem Dämpfungsschlitten erfaßt wird und

Fig. 6 eine Vorderansicht zu Fig. 1.

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 Behand­ lungsbeckens 1 befindet sich ein Tauchportal 2 mit einem in senk­ rechter Richtung beweglichen Tauchrahmen 3. Die Bewegung dieses Tauchrahmens 3 wird durch einen Betätigungszylinder 4 erzielt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen sowohl die untere Traver­ se 3 a als auch die obere Traverse 3 b des mit seinen senkrecht ange­ ordneten Teilen im Tauchportal 2 geführten Tauchrahmens 3 außerhalb des Bereiches des Tauchportals 2, so daß diese in waagerechter Rich­ tung liegenden Teile des Tauchrahmens 3 nicht in das Innere des Tauch­ portals 2 hineinragen.

An der gegenüberliegenden Stirnseite des Behandlungsbeckens 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 6 a und 6 b außerhalb des Bereiches des Hubportals 5 angeordnet.

Zwischen dem Tauchportal 2 und dem Hubportal 5 verlaufen untere Füh­ rungsschienen 8 sowie obere Führungsschienen 9. Die unteren Füh­ rungsschienen 8 sind vom Tauchportal 2 zum Hubportal 5 geneigt, wo­ gegen 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.

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. An­ schließend werden die beiden Werkzeughälften zusammengefahren, wo­ durch das erwärmte Ausgangsmaterial die gewünschte Form erhält. Im zusammengefahrenen Zustand verriegeln sich die beiden Werkzeughälf­ ten, so daß das Werkzeug 10 ohne zusätzliche Mittel im geschlossenen Zustand bleibt und das gebogene Werkstück in der eingespannten Lage festhält.

Nach dem Einlegen und Biegen des Werkstückes und Verriegeln des Werkzeugs 10 wird dieses mit dem Tauchrahmen 3 durch den Betätigungs­ zylinder 4 im Tauchportal 2 abgesenkt. Der Beginn dieses Absenk­ vorganges ist im linken Teil der Fig. 1 dargestellt. Die Darstellung zeigt, daß das Werkzeug 10 vom Tauchrahmen 3 durch in das Tauchpor­ tal 2 hineinragende Tragstücke 3 c erfaßt wird. Diese Tragstücke 3 c greifen nicht an Tragrollen 10 a an, die sich zu beiden Seiten des Werkzeuges 10 befinden und auf den unteren bzw. oberen Führungs­ schienen 8 und 9 abrollen, sondern an Tragflächen, die in senkrech­ ter und/oder waagerechter Richtung zu den Tragrollen 10 a versetzt sind.

Auf diese Weise kann das Werkzeug 10 vom Tauchrahmen 3 erfaßt werden, wenn sich die Tragrollen 10 a des Werkzeuges 10 noch jeweils auf einem Endstück 11 der oberen Führungsschienen 9 befinden. Diese End­ stücke 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, so­ bald das Werkzeug 10 durch die Tragstücke 3 c des Tauchrahmens 3 erfaßt und übernommen worden ist. Anschließend können die beim Aus­ führungsbeispiel nach unten verschwenkbar ausgebildeten Endstücke 11 mittels eines Schwenkzylinders 12 in die in Fig. 1 dargestellte Lage gebracht werden. In dieser Lage kann der Tauchrahmen 3 mit dem Werk­ zeug 10 senkrecht nach unten bewegt werden, bis er die in Fig. 2 dargestellte Position erreicht.

In der in Fig. 2 dargestellten Position gelangen die Tragrollen 10 a des Werkzeuges 10 auf den Beginn der unteren Führungsschienen 8.

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. 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.

Sobald das Werkzeug 10 gemäß Fig. 3 das hintere Ende der unteren Führungsschienen 8 erreicht hat, kann es durch Tragstücke 6 c des Hubrahmens 6 erfaßt werden, die jeweils an einem schwenkbaren Hebel 13 angeordnet sind. Jeder Hebel 13 steht unter der Belastung einer Rückstellfeder 14.

Durch Anheben des Hubrahmens 6 mittels des Betätigungszylinders 7 aus der in Fig. 3 dargestellten Lage erfolgt eine Übernahme des Werkzeuges 10 durch die Tragstücke 6 c des Hubrahmens 6. Das Werk­ zeug 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 nach­ rollen.

Um das Werkzeug 10 mit seinen Tragrollen 10 a auf das hintere Ende der oberen Führungsschienen 9 aufsetzen zu können, befinden sich auch hier aus dem Bewegungsbereich des Hubportals 5 herausbewegli­ che 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 waage­ rechte Lage geschwenkt. Sie ergreifen hierbei die Tragrollen 10 a des Werkzeugs 10. Während das Werkzeug 10 aufgrund seines Eigenge­ wichtes 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 Hubraumes 6 werden die Hebel 13 mit den Tragstücken 6 c durch das jeweils in der Übernahmeposition befindliche Werkzeug 10 ent­ gegen der Kraft ihrer Rückstellfedern 14 verschwenkt. Auf diese Weise ist es möglich, jedes nachfolgende 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.

Durch die am vorderen Ende der Führungsschienen 9 angeordneten End­ stücke 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 paralle 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. Die zum Abbremsen dienenden Druckmittelzylinder 19 sorgen anderer­ seits dafür, daß nach dem Abbremsvorgang das Werkzeug 10 definiert in seine Übernahmestellung innerhalb des Tauchportals 2 überführt wird. In dieser Übernahmestellung ruhen die Tragrollen 10 a des Werk­ zeuges 10 auf den waagerecht liegenden Endstücken 11 der Führungs­ schienen 9. Diese Lage der Endstücke 11 ist in Fig. 5 dargestellt. Erst wenn der Tauchrahmen 3 gemäß Fig. 1 das Werkzeug 10 erfaßt hat, werden die Endstücke 11 mittels der Schwenkzylinder 12 nach unten weggeschwenkt, so daß anschließend der Tauchrahmen 3 mit dem Werk­ zeug 10 abgesenkt werden kann, wie dies bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden ist.

Die voranstehenden Darlegungen lassen erkennen, daß sowohl bezüg­ lich des Tauchportals 2 als auch bezüglich des Hubportals 5 Zwischen­ stellungen der Werkzeuge 10 vermieden werden und daß die Werkzeuge 10 ungehindert sowohl in das Tauchportal 2 als auch in das Hubpor­ tal 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 be­ schriebenen Vorrichtung erheblich verkürzt.

Bei einer möglichen Ausführungsform können anstelle der in den Bereich des Tauchrahmens 3 bzw. des Hubrahmens 6 hineinragende Tragstücke 3 c bzw. 6 c die unteren Traversen des Tauchrahmens 3 bzw. des Hubrahmens 6 verwendet werden, wenn diese im Bereich des entsprechenden Portals verlaufend ausgebildet werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Biegen und Härten oder zum alleinigen Härten von stangenförmigen Werkstücken, insbesonder Blattfedern, mit mehreren jeweils aus Ober- und Unterteil bestehenden Werkzeugen, durch die jeweilks das erwärmte Werkstück eingespannt, dabei gege­ benenfalls gebogen und in eingespanntem Zustand in einem Behand­ lungsbecken gehärtet wird, wobei das jeweilige Werkzeug in ge­ schlossenem Zustand mittels eines Tauchrahmens an einem Tauchpor­ tal abgesenkt und in der abgesenkten Stellung aus dem Tauchrah­ men entlassen sowie mittels Tragrollen auf unteren Führungs­ schienen 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, dadurch gekennzeichnet, daß beim Tauchrahmen (3) mindestens die obere und beim Hubrahmen (6) mindestens die untere Traverse (3 b, 6 a) außerhalb des Berei­ ches des Tauchportals (2) bzw. Hubportals (5) angeordnet ist, daß beide Rahmen (3, 6) in das jeweilige Portal (2 bzw. 5) hineinra­ gende Tragstücke (3 c bzw. 6 c) besitzen, welche die Werkzeuge (10) an einer in senkrechter und/oder waagerechter Richtung zu den Tragrollen (10 a) versetzten Tragfläche ergreifen und daß die in das Tauchportal (2) sowie in das Hubportal (5) hineinragenden Endstücke (11 bzw. 15) der oberen Führungsschienen (9) aus dem Portalbereich herausbewegbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die End­ stücke (11, 15) der oberen Führungsschienen (9) nach unten schwenkbar sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke (11, 15) der oberen Führungsschienen (9) je­ weils durch einen Schwenkzylinder (12, 16) verschwenkbar sind.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstücke (6 c) des Hubrahmens (6) aus dem Bereich des Hubportals (5) herausbewegbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag­ stücke (6 c) des Hubrahmens (6) an Hebeln (13) angeordnet sind, die beim Absenken des Hubrahmens (6) aus dem Bereich der Trag­ flächen des jeweils in der Übernahmeposition befindlichen Werk­ zeuge (10) herausschwenkbar sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (13) mit den Tragstücken (6 c) bei einer Absenkbe­ wegung des Hubrahmens (6) durch das jeweils in der Übernahmepo­ sition befindliche Werkzeug (10) entgegen der Kraft einer Rück­ stellfeder (14) verschwenkbar sind.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Tauchportal (2) mindestens ein etwa parallel zu den oberen Führungsschienen (9) geführter Dämpfungs­ schlitten (17) angeordnet ist, der die aus dem Hubportal (5) kommenden Werkzeuge (10) auffängt und ihre Bewegung vor Erreichen des Tauchportals (62) abbremst.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsschlitten (17) das jeweils aufgefangene Werkzeug (10) ge­ zielt der Übergabeposition für das Tauchportal (2) zuführt.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Bereich des Tauchrahmens (3) oder Hubrahmens (6) hineinragenden Tragstücke durch deren untere Tra­ verse gebildet sind.