DE2626071C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter ge­ mäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der US-PS 33 33 716 beispielsweise ist eine Manipulatoran­ ordnung beschrieben, die es ermöglicht, einen Arbeitsarm über ein Servosystem axial zu verschieben und in einer ho­ rizontalen und einer vertikalen Ebene zu verschwenken. Die Besonderheit dieser Anordnung besteht darin, daß die auf den Arbeitsarm einwirkenden Kräfte über einen Rückkopplungsme­ chanismus zu der Betätigungsvorrichtung zurückgeführt werden, so daß die Bedienungsperson die auf den Arbeitsarm einwirken­ den Kräfte direkt fühlen kann.

Wird eine solche Anordnung zum Abstechen eines Ofens zur Herstellung von Karbid eingesetzt, so kann aufgrund der durch die Servoregelung geschaffenen Rückkopplung bis zu einem gewissen Maß eine Beschädigung des Abstichstabs ver­ mieden werden, da übermäßige Kräfte ja von der Bedienungs­ person an der Betätigungsvorrichtung gefühlt werden. Übli­ cherweise bestehen die Abstichstäbe für Karbidöfen aus Graphit, welches bekanntlich eine relativ geringe Festig­ keit gegenüber Stoß- und Druckbelastungen aufweist. Trotz der bei den bekannten Anordnungen möglichen Rückkopplung und somit feinfühligeren Führung des Arbeitsarms ist im Stand der Technik häufig eine Beschädigung der Abstichstäbe zu beobachten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine Beschädigung der Abstichstäbe mit größerer Sicherheit verhindert wird als im Stand der Technik.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genann­ ten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

Aufgrund der federnden Lagerung des Abstichstabs kann dieser bei plötzlich auf ihn einwirkenden Stoßbelastungen elastisch nachgeben. Dieses plötzliche Reagieren auf Stöße und der­ gleichen und ein dadurch bewirkter Schutz des Abstichstabs ist bei den bekannten Anordnungen nicht möglich.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Einrich­ tung zum Abstechen eines Ofens zur Herstellung von Karbid,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines auf einer Halterung ruhenden Abstichstabs mit Werkzeug­ halter und einer Werkzeug-Greifvorrichtung,

Fig. 4 eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeughalters,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 und

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 3.

Bevor der erfindungsgemäße Werkzeughalter für einen Ab­ stichstab einer Einrichtung zum Abstechen eines Ofens zur Herstellung von Karbid im einzelnen erläutert wird, soll zunächst anhand der Fig. 1 und 2 kurz das Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Werkzeughalters erläutert werden, und anhand der Fig. 3 soll die Handhabung des Abstichstabs mit Werkzeughalter gezeigt werden.

Nach den Fig. 1 und 2 trägt ein in der Zeichnungsebene nach links und rechts mit Hilfe von auf Schienen 8 rollenden Rä­ dern 7 verfahrbares Traggestell 1 eine allgemein mit 3 be­ zeichnete Absticheinrichtung. Ein zur Herstellung von Karbid dienender Ofen A ist in der Zeichnung nur teilweise darge­ stellt. Der Ofen A besitzt ein Stichloch B und eine Ausfluß­ öffnung C. Zur Aufnahme des geschmolzenen Karbids dient ein Wagen D, der auf Schienen E quer zur Absticheinrichtung 3 verfahrbar ist.

Die Absticheinrichtung 3 besitzt einen als Hohlzylinder ausgebildeten Arbeitsarm 9, der axial beweglich und in einer vertikalen und in einer horizontalen Ebene schwenkbar auf dem Traggestell 1 angeordnet ist. Diese drei Arten der Be­ wegung des Arbeitsarms 9 können entweder getrennt oder ge­ meinsam ausgeführt werden. Der Arbeitsarm 9 weist an sei­ nem vorderen Ende einen um seine eigene Achse drehbaren An­ satz und eine innere, axial bewegliche Welle auf.

Auf dem Arbeitsarm 9 ist eine Zahnstange 14 vorgesehen, die mit einem nicht dargestellten Zahnrad in Eingriff steht, über welches der Arbeitsarm 9 axial bewegt wird.

Am vorderen Ende des Arbeitsarms 9 ist ein hohler zylindri­ scher Stutzen 80 befestigt, der ein hohles zylindrisches Verbindungsteil 81 drehbar aufnimmt. Eine vordere Verenge­ rung bzw. ein Hilfsarm 9′ der Konstruktion ist mit dem Ver­ bindungsteil 81 gekoppelt. Der Hilfsarm 9′ ist relativ zu dem Arbeitsarm 9 um seine Achse drehbar. Eine Greifvorrich­ tung 31 dient zum Greifen bzw. Freigeben eines Abstichstabs 103. Die Greifvorrichtung 31 ist - wie aus Fig. 3 hervor­ geht - mit dem vorderen Ende einer den Arbeitsarm 9 und den Hilfsarm 9′ durchsetzenden Welle 26 gekoppelt.

In Fig. 3 ist eine Werkzeugablage mit einer Vielzahl von auf einer Grundplatte 104 angeordneten Stützarmen 105 dargestellt, welche den an einem Werkzeughalter 98 befestigten Abstich­ stab 103 tragen.

Rechts in Fig. 3 ist die zum Greifen des Werkzeughalters 98 vorgesehene Greifvorrichtung 31 im einzelnen dargestellt. Die Greifvorrichtung 31 ist am vorderen Ende des Hilfsarms 9′ montiert, welcher stirnseitig einen Radialflansch 99 be­ sitzt. Auf einander gegenüberliegenden Seiten trägt der Hilfsarm 9′ zwei Bolzenlager 92, an denen schwenkbar Winkel­ hebel gelagert sind, die an ihren vorderen Enden jeweils einen Klemmfinger 96 tragen. Die gegenüberliegenden Enden der Winkelhebel sind gelenkig mit Verbindungsstangen 95 verbunden, die ihrerseits an einen Star mit der Welle 26 gekoppelten Gelenkträger 94 angelenkt sind. Durch axiales Verschieben der Welle 26 und somit des Gelenkträgers 24 verschieben sich die Verbindungsstangen 95 parallel zum Hilfsarm 9′. Hierdurch werden die Klemmfinger 96 ver­ schwenkt, so daß sie an dem Werkzeughalter 98 angreifen können, nachdem dessen hinteres, konisch verjüngtes Ende in die stirnseitige Öffnung des Hilfsträgers 9′ eingescho­ ben ist.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine spezielle Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeughalters 98. Der Werkzeug­ halter besitzt eine runde Stange 110, die an dem hinteren Ende die konische Fläche 98 a und an dem vorderen Ende ein plattenförmiges Halteglied 112 besitzt. Zwischen der koni­ schen Fläche 98 a und dem Halteglied 112 ist auf der Stange 110 ein Flansch 110 b vorgesehen, der zum Befestigen des Werkzeughalters an der Greifvorrichtung 31 (siehe Fig. 3) dient.

Der Werkzeughalter 98 enthält außerdem vier parallele Ver­ bindungsstangen 113, die in Längsrichtung des Werkzeughal­ ters verlaufen und deren eines Ende in dem Halteglied 112 befestigt ist. Die Verbindungsstangen 113 sind äquidistant längs des Außenumfangs des Halteglieds 112 angeordnet, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. An jeder Verbindungsstange 113 ist in der Nähe des Halteglieds 112 ein als Winkeleisen ausgebildetes Halteglied 114 angebracht.

Auf das vordere Ende der Verbindungsstangen 113 ist eine kreisförmige Aufnahmeplatte 115 gesetzt. In dem zentralen Kreisloch der Aufnahmeplatte 119 ist eine hohlzylindrische Führungshülse 116 gehalten. Innerhalb der Führungshülse 116 liegt - angrenzend an deren Vorderende 116 b - ein Gleitring 117, der innerhalb der Führungshülse 116 verschieblich ist. Eine Druckfeder 123 ist innerhalb der Führungshülse 116 zwischen deren rückwärtigem Ende 116 a und das rückwärtige Ende 117 a des Gleitrings 117 eingesetzt, um den Gleitring 117 gegen das vordere Ende 116 b der Führungshülse 116 zu drücken. Ein sphärisches Lager 118 ist im Zentralloch des Gleitrings 117 schwenkbar aufgenommen. Durch das sphärische Lager 118 ragt ein Zapfen 119, der einen umlaufenden Bund besitzt, welcher die vordere Fläche des Lagers 118 berührt. Das innere bzw. rückwärtige Ende 119 a des Zapfens 119 endet vor dem Halteglied 112 und ist von vier radial verlaufenden, an den Haltegliedern 114 befestigten Zugfedern 120 elastisch in der axialen Fluchtlinie der Stange 110 gehalten.

Auf dem Zapfen 119 ist verschiebbar ein zylindrisches Ge­ gengewicht 121 angeordnet. Dieses Gegengewicht wird längs des Zapfens 119 verschoben, um bezüglich des Lagers 118 ein Gleichgewicht zwischen dem Zapfen 119 und dem in einer zylindrischen Hülse 102 sitzenden Abstichstab 103 herzu­ stellen. Auf die Verbindungsstangen 113 ist ein Verstär­ kungsring 122 gesetzt, dessen Innenfläche 122 a mit radia­ lem Abstand die Außenfläche 121 a des Gegengewichts 121 umfängt. Dadurch wird ein übermäßiges Schwingen des Zapfens 119 in dem Lager 118 vermieden, weil die Außenfläche 121 a des Gegengewichts 121 gegen die Innenfläche 122 a des Rings 122 stößt.

Es ist ersichtlich, daß jeder in Richtung des Pfeils P auf den Abstichstab 103 wirkende Druck von der Feder 123 aufgenommen wird, indem sich der Gleitring 117 nach innen bewegt. Ebenso kann jeder seitlichen Bewegung des Abstich­ stabs durch die Schwenkbarkeit des Zapfens 119 im Lager 118 begegnet werden, da die inneren Enden 119 a des Zapfens 119 elastisch von den Federn 120 gehalten werden. Es muß aber gesagt werden, daß, wenn die Winkelauslenkung des Zapfens 119 zu groß wird, um elastisch von den Federn 120 aufgenom­ men zu werden, die äußere Fläche 121 a des Gegengewichts 121 gegen die Innenfläche 122 a des Rings 122 stößt. Jede weitere seitlich auf den Abstichstab 103 wirkende Kraft kann den Stab dann verformen und ihn sogar zerbrechen. Der in Fig. 4 dargestellte Werkzeughalter kann eine Verformung bzw. ein Brechen des Abstichstabs verhindern, indem die auf den Ab­ stichstab von außen einwirkenden Kräfte absorbiert werden. Anstatt der Zugfedern 120 kann man auch Druckfedern ver­ wenden, um eine elastische Lagerung des inneren Endes des Zapfens zu gewährleisten.

Claims (3)

1. Werkzeughalter für einen Abstichstab einer Einrichtung zum Abstechen eines Ofens zur Herstellung von Karbid, mit einem auf einem Traggestell angeordneten, axial bewegbaren und in einer vertikalen und einer horizontalen Ebene schwenkbaren Arbeitsarm, mit Vorrichtungen auf dem Trag­ gestell zum axialen Bewegen sowie zum Schwenken des Ar­ beitsarms in der vertikalen und der horizontalen Ebene, mit einer Betätigungsvorrichtung für diese Vorrichtungen, wobei der Werkzeughalter an dem Arbeitsarm befestigt ist, und mit einem Servoregelsystem zum Anpassen der Axialbe­ wegung des Arbeitsarms an die Arbeitsbewegung der Betäti­ gungsvorrichtung, gekennzeichnet durch fol­ gende Merkmale:

• - an dem Arbeitsarm (9, 9′) ist eine Greifvorrichtung (31) angebracht, die das als Stange (110) ausgebildete eine Ende des Werkzeughalters (98) umfaßt,
• - das andere Ende des Werkzeughalters besteht aus einer Aufnahmehülse (102) für den Abstichstab (103), und
• - zwischen den beiden Enden des Werkzeughalters (98) befin­ det sich eine federnde Abstützung mit
  • - einer an der Stange (110) befestigten Lageranordnung (112, 113, 115, 122), in deren Lagern (115, 116, 117, 118; 121, 122) drehbar ein an der Aufnahmehülse (102) befestigter Zapfen (119) ge­ lagert ist,
  • - einer ersten Federanordnung (123), die den Zapfen (119) axial in Richtung des Abstichstabs (103) vorspannt, und
  • - einer zweiten Federanordnung ( 114, 120), die den Zapfen (119) axial fluchtend mit der Stange (110) hält.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lageranordnung mehrere von der Stange (110) radial abstehende Halteglieder (112, 114) aufweist, an deren dem Zapfen (119) abgewandten Enden Schraubenfedern (120) der zweiten Federanordnung eingehängt sind, die an dem Zapfen (119) festgemacht sind.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erste Federanordnung und die zweite Federanordnung über Verbindungsstangen (113) miteinander verbunden sind.