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Waagerecht-Schmiedemaschine Schmiedemaschinen mit voneinander unabhängigem
Antrieb, der die Stauch- und! Klemmwerkzeuge tragenden Teile der Maschine sind in
Verbindung mit Sonderausbildungen derartiger Schmiedemaschinen mehrfach bekannt
und vorgesch.legen worden.
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Bei bekanntgewordenen Anordnungen dieser Art ging man, zunächst von
der Aufgabe aus, Schmiedestücke mit stark ausladenden Teilen:, beispieilsweise Flanschen,
erzeugen zu müssen, womit es notwendig wurde, sowohl die die Stauch- als, auch die
Klemmwerkzeuge tragenden Schlittere mittels entsprechender Antriebe gegenläufig
zu; bewegen. Die an, derartigen Maschinen, gemachten Erfahrrungen führten dazu,
die Stauchdrücke durch ein Differentialgetriebe ausgleichen zu lassen, so d'aß diese
erste Sonderausführung einer Schmiedemaschine es zweckmäßig machte, für die Klemm
schlitten eigene Antriebsmittel, beispielsweise Motoren, vorzusehen. Es wurde weiter
vorgeschlagen;, derartige Schmiedemaschinen zangenartig auszubilden, so daß ein
unterer, den Stauchs,tempel aufnehmender Rahmenteil feststeht, während ein oberer
Rahmenteil zangenartig um ein zwischen beiden Rahmenteilen vorgesehenes Gelenk schwenkbar
angeordnet ist. Auch hier erwies sich auf Grund dieser zweiten. Sonderbauart von
Schmiedemaschinen. ein getrennter Antrieb zur Erzeugung der Klemmbackenschließ-
und Stauchstempeldrücke als notwendig, da bei einem
gemeinsamen
Antrieb die beiden Trieben angehörenden, Antriebsteile die Zangenöffnungs- bzw.
-schließbewegungen gestört hätten. Es gehört schließlich einem dritten diieser Vorschläge
an., eine vereinigte; Schmiedes- und Sta,uchmaschine aus, einer senkrecht arbeitenden.
Presse mit Spanngesenken und einer mit dem Stauchstempel ausgerüsteten, waagerecht
arbeitenden zweiten, Presse mit einer besonderen, selbständigen Steuerung auszubilden,
wobei der Antrieb der senkrecht arbeitenden Presse mittels einer zweiten Steuerung
einschaltbar ist, die die Sta@uc:hpresse nicht wirksam werden läßt. Auch hier hat
es sich als zweckmäßig erwiesen, die als Kniehebelpresse ausgebildete -Gelenkpresse
und die als Kurbelpresse ausgebildete Stauchpresse über steue-rbarei Kupplungen.
mittels je eines besond;eren Motors anzutreiben,. da, anderenfalls bei Tätigkeit
nur der mit Spanngelenken ausgerüsteten Presse, die somit in b@ezug auf die Stauchprnesse
aas deren Klemmtrieb aufgefaßt werden könnte, unnötige Energieverluste durch ständiges
_ Mitlaufen der an sich zum Schmieden nicht benutzten Stauchpresse eingetreten:
wären.
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Vorliegende Erfindung beruht, ausgehend von dem bei diesen, Sonderbauarten
von Schmiedemaschinen bereits angewandten, unabhängigen Antrieb der die Stauch-
und:Klemmwerkzeuge- tragenden Schlitten, auf der gegenüber dem Stande der Technik
und gegenüber den, friiheren. Vorschlägen unterschiedlichen Erkenntnis, daß es bei
in üblicher Weise ausgebildeten- Waagerecht-Schmiedemaschinen, bei denen also in
an sich bekannter Weise die Bewegungen der d@iie Sta,uch-und Klemmwerkzeuge tragenden
Teile mittels Anordnung einer gemeinsamen Steuerung in vorbestimmter, geg°useitiger
Abhängigkeit stehen, fortschrittlich ist, sowohl im Klemm- a,ls auch im Stauchbetrieb
vollständige Antriebssätze mit je einem Motor sowie je einer Schwungmasse, Kupplung
und Bremse vorzusehen. Dadurch kann nämlich die gesamte; kinetische- Energie jeder
der Schwüngmussen, insbesondere der auf den Klemmschlitten wirkendenSchwungmasse,
auf einen,Wertrediuziert werden, daß ihre Aufnahme allein durch die Federgegenwirkung
des Maschinenkörpers und der übrigen durch die Energieaufn.ahrne beanspruchten Teile
der Maschine gewährleistet ist, womit Bruchsicherungen entbehrlich werden. Es, ist
auf Grund des- Erfahrungen des praktischen. Betriebes mit derartigen Waagerecht-Schmiedemaschinen
biekannt, daß diese Bruchsicherungen zu erheblichen Schwierigkeiten führen. Der
Fortfall dieser Bruchsicherungen ist daher als entscheidender Vorteil anzusehen.
Bildet man jedoch die an sich bekannten Waagerecht-Schmiedemaschinen üblicher Bauart
mit einem gemeinsamen Antrieb. aus, so muß der kinetischen Energie der einzigen
im Antrieb, vorhandenen Schwungmasse, da sie zum Ausgleich der Unförmigkeiten sowohl
im Stauch'- als auch im Klemmtrieb, dienen muß, ein solcher Wert erteilt werden.,
daß das Federungsvermögen der mit Rücksicht auf die übrigen Erfordernisse richtig
dimensionierenden Maschinenteile unter keinen Umständen ausreicht, diese Energie
im Falle einer Bewegungsstörung aufzunehmen. Daher mußten Bruchsicherungen trotz
ihrer allgemein bekannten. Nachteile ständig zur Anwendung kommen, während. es auf
Grund der dargelegten Erkenntnis gelungen ist, diese Bruchsicherungen zu vermeiden.
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Ausgehend von der so dargelegten Erkenntnis kennzeichnen sich erfindungsgemäß
vo,rgeschdagene Schmiedemaschinen mit voneinander unabhängigem Antrieb- der Stauch-
und Klemmwerkzeuge tragenden: Schlitten, deren Bewegungen durch. Anordnung einer
gemeinsamen Steuerung in vorbestimmter, gegenseitiger Abhängigkeit stehen, erfindungsgemäß
dadurch, daB sowohl im Klemmals auch im Stauchbetrieb vollständige Antriebssätze
mit je, einem Motor sowie mit je, einer Schwungmasse; Kupplung und Bremse
liegen., so daß die gesamte kinetische Energie: einer Schwungmasse aas elastische
Formän.derungsarbeit der durch die Energieaufnahme beanspruchten Teile aufgenommen
werden kann, womit Bruchsicherungen entbehrlich- werden.
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Die neue Schmiedemasch.inenhauart gibt insbesondere die Möglichkeit,
die Antriebsmotoren mit verschiedenen Drehzahlen zu betreiben, so, daß sich hieraus
gewollte Phasenverschiebungen der, angetriebenen Stempel oder Sclhlitten ergeben.
Insbesondere kann, die Antriebsdrehzahl des Klemmtriebes größer gewählt sein als
die Antriebsdrehzahl des Stauchtriebes. Dadurch können. im Klemmtrieb die Klemmbachen
die Klemmstellung für das Werkstück einnehmen, bevor der Stauchstempel einem Teil
seines Hubes, etwa ein Drittel desselben, zurückgelegt hat. Die Klemmbiacken können
sogar in die Klemmstellung für das Werkstück in: dem Zeitpunkt gelangen, in dem
der Stauchschlitten seinen Hub beginnt. Dadurch wird der ausnutzba,re Stauchhub-
größer, bzw. es wird der gesamte Sta@uchstemp:e.lh,ub ausnutzbar, so daß sich. _
das Produktionsausmaß der 1-l.aschine, bezogen -auf die Zeit ihrer Tätigkeit, entsprechend
steigert.
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Weitere Einzelheiten d°r Erfindung mögen einer zeichnerisch dargestellten
Ausführung der Erfindung am Beispiel einer Waagerecht-Schmiedemaschine mit Kurbelwellen-
bzw. Exzenterantrieben von. Stauchstempel und als Klemmbacke ausgeführtem Klemmstempel
entnommen werden, wobei die- Stempel je einen. besonderen Antriebsmotor aufweisen.
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Im einzelnen zeigt Abb. r die erfindungsgemäß ausgebildete Waagerecht-Schmiedemaschine
in der Seitenansicht-, Ahlr.2 gibt eine Draufsicht mit teilweisem Schnitt durch
die zum Antrieb, des Sta.uchstempels dienende Kurbelwelle und die zum Antrieb der
Klemmbacke dienendes Kupplung sowie durch die beiden Stempeln zugeo@rdne:ten Bremsen
wieder; Abb -. 3 stellt einen senkrechtem Längsschnitt durch die Maschine; Abb.
4 einen senkrechten Querschnitt durch den Stauchstempelantrieb dar.
Über
die Hauptkurbelwelle i und die Hauptdruckstange 2 wird der Stauchstempel 3 in bekannter
Weise bewegt. Die Hauptkurbelwelle i erhält ihren Antrieb über drin Zahnräder 4,
5 und die auf der Ritzelwelle 6 im Hauptschwungrad 7 angeordnete Reibkupplung 8
durch den, Motor 9 und die Keilriemen io.
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Der Antrieb, des Klemmstempels i i ist von dem Stauchstempelan:trieb-
völlig getrennt und erfolgt über die Druckstange 12, die Kurbelwelle 13 und die
auf dieser sitzende, im Schwungrad; 14 angeordnete Relibkupplung 15 durch, den Motor
16 über Keilriemen 17.
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Sowohl auf der Ritzelwelle 6 als auch auf der Kurbelwelle 13 sind
außer den Kupplungen Bremsen 18 und i9 vorgesehen.
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Kupplungen und. Bremsen sind in Lamellenba:uart ausgeführt. Das Zusammendrücken
der Lamellen erfolgt bei den. Kupplungen. 8 und: 15 unmittelbar durch unter Luftdruck
stehende Kalben 2o und 21, das Lösen durch Federn 22 bzw. 23, die außerdem das Zusammendrücken,
der Bremslamellen über nicht gezeichnete, die Kurbel-oder Exzenterwe;ilen, durchsetzende
Stangen, bewirken. Die Ein- und Auslaßventile für die Preßluft werden. elektromagnetisch
über Druckknöpfe gesteuert.
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Wie die, Zeichnung zeigt, führt die Anordnung sowohl in. Klemm- als
auch im Stauch-trieb, vollständiger Antri-ebislsätz@e mit je; einem Motor sowie
mit je einer Schwungmasse, Kupplung und Bremse dazu, daß besondere Bruchsicherungen
entbehrlich sind, weil den Sch .wungfnassen ein solches Schwungmoment erteilt werden
kann, daß seine Aufnahme durch das Federungsvermögen, dies Maschinenkörpers gewährleistet
ist, wenn. es zum plötzlichen Stillstand der Triebwerke: durch Störungen oder dadurch
kommt, daß die Verformttngsenergie der bewegten. Maschinenteile nicht ausreicht,
den Formänderungs.widers.tand des gerade: bearbeiteten: Werkstückes, zu überwinden..
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Die Drehzahl der Klemmstempe;lkurbelwelle 13 ist höher als diejenige
der Hauptsch_ littenkurb°1-welle i.
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D.ie Arbeits.w eise der neuen M aschine ist folgende Die, Motoren
9 und 16 laufen, mit den Schwungrädern 7 und 14 und den. in, ihnen, angeordnetem
Außenlamellen der Kupplungen 8 und 15 während des Betriebes dauernd durch. Zurr
Ausführung des Arbeitshubspiels drückt die Bedienung, nachdem das zu stauchende
Werkstück 26 in die Gravur 27 der sogenannten, rechnen Klemmbacke 28 eingehalten
ist, den Eindrü.ckdruckknopf 29. Hierdurch wird die Druckluft zu den Kupplungskolben
2o und 21 freigegeben, so daß die Kupplungen 8 und 15 einrücken und die Kurbelwellen
i und. 13 mit den Druckstangen 2 und 12 sowie den Stempeln: 3 und i i in Bewegung
setzen.. Wegen, die., erheblich höheren. Drehzahl der Kurbelwellei 13 erreicht Klemmstempel
i i seine innere To.tlage, d. h. die Schließstellung schon zu einem Zeitpunkt, an
dem der, Stempel 3 seinen Hub, kanm begonnen brat. Die Bewegung des Klemmstempels
i i wird, in, der Schließstellung selbsttätig durch den. Nocken 30
zum Stillstand
gebracht. Nocken 3o betätigt einen elektrischen Schalter 31, der über, das Ventil
32 der Preßluft in Kupplung 15 den Austritt freigibt, so. da.ß sich die Lamellen
der Kupplung i 5 lösen, während die Lamellen der Bremse i9 durch die Federn 23 zusammengepreßt
weirdien und, die Bremse zur Wirkung bringen,. Das Werkstück 26 ist jetzt zwischen,
den Klemmbacken: 28 und 33 fest eingespannt. Der Stauchstempel 3 vollendet seinen
Hub. und: staucht das erhitzte Ende; 34 des Werkstückes 26 zusammen. Nach erfolgter
Stauchung geht der Stauchstempel in die; Ausgangsliage zu: rück und wird im rückwärtigen
oder äußeren Totpunkt über den Nocken 35, den: elektrischen Schalter 36 und das
Druckluftventil 37 durch Lösen der Kupplung 8 und Einfallen. der Bremse 18 stillgesetzt.
Kurz vor diesem Zeitpunkt bewirkt der Nocken 38 über den. elektrischen Sch,aste;r
39 und, das Druckluftventil 32 selbsttätig das Einrücken der Kupplung 15 und damit
die Rückbewegung des Klemmstempels i i, der in ähnlicher Weise wie der Hauptstempel
in seiner rÜckwärtigen oder äußeren Totlege zum Sttillstand; gebracht wird.
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Die Drehzahl der Klemmstempelkurbelwelle 13 ist im Verhältnis zur
Drehzahl der Hauptkurbelwelle i so gewählt, daß der Klemmstempel gleichzeitig mit
dem Hauptstempel in die Ausgangslage zurückkehrt.
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Es ist ohne Schwierigkeit möglich, die Klemmkurbelwelle ebenso stark
w=ie die Stauchkurbelw eile zu bemessen. Man, kann also mit der Schmiedemaschinie
nach der Erfindung auch quer zum Stück dieselbe Verformung wie in der Stauch, richtung
erreichen. Die Zahl der Übertragungsglieder ist auf ein Kleinstmaß herabgesetzt.
Die gleichen Vorzüge hinsichtlich der Kraftübertragungsfähigkeit, die man, schon,
bisher notgedrungen dem Haupüstempelantrieb, zugestehen mußte, um überhaupt ein
Stauchen zu ermöglichen., kommen bei dem Gegenstand der- Erfindung nun auch dem
Klemmbackentrieb: zugute. Im Vergleich zum Hebelgelenktrieb besteht der erzielte
Fortschritt darin, daß der Klemmstempel in seiner Schließlagei unverrückbar stillsteht
und keiine noch so. kleinen Bewegungen macht, sowie darin, daß die übertragu,ngselemente
kräftiger und auf weniger Teile beschränkt sind. Im Vergleich - zum Rollentrieb
ist an die Stelle der ILinienberührung die günstigere Flächenberührung getreten,
so, daß die Nachteile des Rolljentriebes vermieden. sind.
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Als Vorteil ist
[email protected] die wesentliche Vergrößerung des nutzbaren
Stauchhubes zu nennen. Es. ist möglich, die Geschwindigkeiten der beiden Antriebe
so abzustimmen., daß annähernd: der volle Hub des Sta,uchstempels als Nutzhub, zur
Verfügung steht. Demgegenüber beträgt der nutzbare Stauchhub bei allen Schmiedemaschinen,
bisher bekannter Ausführung höchstens etwa zwei Drittel des Gesamtstempelhubs.
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Der Kurbeltrieb, 12 bis 17 zum Klemmstempel i i stellt nur eine von
vielen Ausführungsmöglichkeiten
dar. Man kann z. B. statt der Kurbel
auch Exzenter, Kniehebel oder Kulissen verwenden. Auch sind abweichende Ausführungen
der Kupplung und Bremse denkbar.
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Zur Vergrößerung des nutzbaren. Stauchhubs auf den vollen Wert der
Hublänge des Stauchstempels kann die Einleitung der Bewegung dies Stauchstempels
weiter derart durch den Klemmstempelantrieb gesteuert sein, da.ß sie erst beginnt,
nachdem der Klemmstempel seinen Schließhub zurückgelegt hat und in der Klemmstellung
steht. Wie die im Klemmstempelantrieb liegende Kupplung 15 in, einem Zeitpunkt
unter die Wirkung der Preßluft gesetzt, der um die Zeitspanne der so ausgelösten
Überführung des Klemmstempels i i vor dem Zeitpunkt liegt, in dem sich der StauchstemPel
3 in seinem äußeren, Totpunkt befindet, so kann die Werkstückstauchung in dem Zeitpunkt
beginnen., in dem der Stempel 3 seinen äußeren Totpunkt verläßt, d. h., der gesamte
Hub des Stempels 3 wird voll und ganz zu Stauchzwecken nutzbar gemacht.
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Es bedarf keiner Hervorhebung, daß an. die StellederKupplungen auch
gleichwertigeiPlaneten, radgetriebe mit entsprechenden Bremsanordnungen treten können.