WO2011160147A2

WO2011160147A2 - Schmiedevorrichtung

Info

Publication number: WO2011160147A2
Application number: PCT/AT2011/000271
Authority: WO
Inventors: Alfred Seeber
Original assignee: Gfm-Gmbh
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2011-12-29
Also published as: AT510081A1; WO2011160147A3; US20130036786A1; DE112011102100A5; AT510081B1; US8561452B2

Abstract

Es wird eine Schmiedevorrichtung mit zentrisch symmetrisch um eine Schmiedeachse (2) angeordneten Schmiedewerkzeugen (5), deren in einem Gestell (3) radial geführte Werkzeugträger (4) mit Hubtrieben (7) verbunden sind, die je ein über Widerlager (9, 10) einerseits an einem Gehäuse (1) und anderseits am Werkzeugträger (4) schwenkbar abgestützes Pleuel (8) aufweisen, und mit einem gemeinsamen Antrieb für die Hubtriebe (7) beschrieben, der einen Drehschwingungsantrieb (11) für wenigstens ein um die Schmiedeachse (2) drehbar gelagertes Stellglied (12) für die einen der beiden Widerlager (9, 10) der Pleuel (8) umfasst. Um vorteilhafte Konstruktionsverhältnisse sicherzustellen, wird vorgeschlagen, dass das Gestell (3) das Stellglied (12) des gemeinsamen Antriebs für die Hubtriebe (7) bildet und dass der Drehschwingungsantrieb (11) zwischen dem Gehäuse (1) und dem im Gehäuse (1) um die Schmiedeachse (2) drehbar gelagerten Gestell (3) vorgesehen ist.

Description

Schmiedevorrichtunq

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiedevorrichtung mit zentrisch symmetrisch um eine Schmiedeachse angeordneten Schmiedewerkzeugen, deren in einem Gestell radial geführte Werkzeugträger mit Hubtrieben verbunden sind, die je ein über Widerlager einerseits an einem Gehäuse und anderseits am Werkzeugträger schwenkbar abgestützes Pleuel aufweisen, und mit einem gemeinsamen Antrieb für die Hubtriebe, der einen Drehschwingungsantrieb für wenigstens ein um die Schmiedeachse drehbar gelagertes Stellglied für die einen der beiden Widerlager der Pleuel umfasst.

Stand der Technik

Schmiedevorrichtungen mit rotationssymmetrisch um eine Schmiedeachse angeordneten Schmiedewerkzeugen, die einander bezüglich der Schmiedeachse üblicherweise diametral gegenüberliegen, weisen unterschiedliche Hubtriebe für die Schmiedewerkzeuge auf. So ist es beispielsweise bekannt, jedem in Bezug auf die Schmiedeachse radial verschiebbar in einem Gestell geführten Werkzeugträger einen Exzenterwellentrieb zuzuordnen, wobei die Exzenterwellen über ein gemeinsames Stirnradgetriebe synchronisiert sind. Dem Vorteil dieser Exzenterwellentriebe, nämlich große Schmiedekräfte bei hohen Schlagzahlen zu verwirklichen, steht der Nachteil eines großen Konstruktionsauf- wands gegenüber. Werden als Hubtriebe synchronisierte Hydrauliktriebe eingesetzt, so ergibt sich eine einfachere Konstruktion, doch bleiben die erreichbaren Schlagzahlen begrenzt. Ein weiterer Antrieb für die bezüglich der Schmiedeachse radial in einem Gestell geführten Werkzeugträger umfasst für jedes Schmiedewerkzeug einen Nockenabtrieb mit einem gemeinsamen Antrieb in Form eines zur Schmiedeachse koaxial gelagerten Nockenrades, das kontinuierlich angetrieben wird, sodass die Betätigungsnocken des umlaufenden Nockenrads die Werkzeugträger mit einem entsprechenden Arbeitshub beaufschlagen. Nachteilig sind die schwierigen Schmierverhältnisse sowie in ihrer Größe beschränkte Schmiedekräfte.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde bereits vorgeschlagen (DE 1 241 683 B, DE 3130 342 A1), die Werkzeugträger in einem gehäusefesten Gestell radial verschiebbar zu führen und mit Hubantrieben zu beaufschlagen, die jeweils ein Pleuel aufweisen, das einerseits am Werkzeugträger und anderseits an einem gemeinsamen, das Gestell umschließenden, zur Schmiedeachse koaxialen Drehkranz angelenkt ist, der über einen außerhalb des Gehäuses vorgesehenen Kurbeltrieb drehschwingend angetrieben wird, sodass zufolge der damit verbundenen Schwenkverstellungen der Pleuel die Werkzeugträger radial verlagert werden. Nachteilig bei diesen bekannten Konstruktionen ist vor allem, dass die Schmiedekräfte über die Pleuel auf den Drehkranz abgetragen werden, der somit besonders biegesteif ausgebildet werden muss, wenn geringe Schmiedetoleranzen eingehalten werden sollen. Ein biegesteifer Drehkranz erhöht allerdings die zu bewegenden Massen, was sich nachteilig auf den Antrieb und die Hubfrequenz der Werkzeugträger auswirkt. Außerdem steht ein außen liegender Drehkranz einer kompakten Bauweise solcher Schmiedevorrichtungen entgegen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schmiedevorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass große Schmiedekräfte bei ho- hen Schlagzahlen bereitgestellt werden können, und zwar mit vergleichsweise einfachen konstruktiven Mitteln.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass das Gestell das Stellglied des gemeinsamen Antriebs für die Hubtriebe bildet und dass der Drehschwingungsantrieb zwischen dem Gehäuse und dem im Gehäuse um die Schmiedeachse drehbar gelagerten Gestell vorgesehen ist.

Durch die drehbare Lagerung des die radiale Führung für die Werkzeugträger bildenden Gestells im Gehäuse und den drehschwingenden Antrieb dieses Gestells werden die radialen Schmiedekräfte über die Pleuel unmittelbar in das Gehäuse eingeleitet, das ohnehin ausreichend steif ausgeführt werden muss, sodass sich eine zur Aufnahme großer Schmiedekräfte vorteilhafte, kompakte Konstruktion mit dem Vorteil einer hohen Schmiedegenauigkeit ergibt. Die drehschwingend anzutreibenden Massen bleiben wegen der möglichen Durchmesserbeschränkung des Gestells und seiner Belastung im Wesentlichen nur in Umfangsrichtung ausreichend klein, um hohe Schlagzahlen mit einem wirtschaftlichen Antrieb sicherstellen zu können. Darüber hinaus sind aufgrund der Anordnung des Drehschwingungsantriebs für das Gestell innerhalb des Gehäuses vorteilhaft Voraussetzungen für eine geschlossene Bauweise geschaffen, die mit einem vergleichsweise geringen Dichtungsaufwand eine optimale Schmierung aller bewegten Teile ermöglicht. Dazu kommt, dass durch die Drehschwingungen des Gestells und damit der im Gestell radial geführten Werkzeugträger die drehende Vorschubbewegung beim Schmieden von Rundmaterial unterstützt wird, was eine Konstruktionsvereinfachung der Vorschubeinrichtungen für das Werkstück erlaubt.

Als Drehschwingungsantrieb für das um die Schmiedeachse drehbar gelagerte Stellglied können zwar unterschiedliche Antriebe eingesetzt werden, doch ergibt sich eine besonders einfache Ausbildung des Drehschwingungsantriebs, wenn der Drehschwingungsantrieb als Exzenterwellenantrieb ausgeführt wird. Ein solcher Exzenterwellenantrieb eignet sich nämlich hinsichtlich seines Platzbedarfs in günstiger Weise für die Anordnung innerhalb des Gehäuses.

Zur Einstellung der Hublage der Schmiedewerkzeuge können die Werkzeugträger in bekannter Weise mit einer Einrichtung zur radialen Verstellung der Werkzeugaufnahme der Werkzeugträger, beispielsweise mit hydraulischen Stelleinrichtungen oder Keilgetrieben, ausgerüstet sein. Aufgrund der Ausbildung der Hubtriebe mit sich an Widerlagern des Gehäuses abstützenden Pleueln ergibt sich die zusätzliche Möglichkeit, dass die die Pleuel abstützenden Widerlager im Gehäuse in Bezug auf die Schmiedeachse radial verstellbar gelagert werden, sodass sich zufolge dieser radialen Verlagerung der Widerlager für die Pleuel auch die Hublage der durch die Pleuel gebildeten Hubtriebe ändert. Auf die Hublage der Schmiedewerkzeuge kann aber auch durch eine Winkeländerung des Schwingbereichs der Pleuel Einfluss genommen werden. Zu diesem Zweck kann die Exzenterwelle des Exzenterwellenantriebs verstellbar gelagert sein.

Üblicherweise schlagen alle Schmiedewerkzeuge gleichsinnig. Dies ist allerdings nicht zwingend. Um für besondere Anwendungen die Schmiedewerkzeuge wechselweise schlagen zu lassen, können die Pleuel in einer mittleren Hublage der Hubtriebe für abwechselnd zum Einsatz kommende Werkzeugträger in Bezug auf die Werkzeugträger gegensinnig geneigt verlaufen. Dies bedeutet, dass bei einem Verschwenken der Pleuel in einer Umfangsrichtung die einen Pleuel einen Arbeitshub und die gegensinnig geneigten Pleuel einen Rückstellhub ausführen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schmiedevorrichtung in einem schematischen, vereinfachten achsnormalen Schnitt, Fig. 2 diese Schmiedevorrichtung in einem Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 in einem größeren Maßstab,

Fig. 3 eine Ausführungsvariante eines Hubtriebs für einen Werkzeugträger in einem Schnitt senkrecht zur Schmiedeachse in einem größeren Maßstab und

Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Konstruktionsvariante einer erfindungsgemäßen Schmiedevorrichtung.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 entnehmen lässt, weist die Schmiedevorrichtung ein Gehäuse 1 und ein im Gehäuse 1 drehbar um eine Schmiedeachse 2 gelagertes Gestell 3 auf, das in Bezug auf die Schmiedeachse 2 radial geführte Werkzeugträger 4 aufnimmt. Diese Werkzeugträger 4 sind gemäß der Fig. 2 mit Schmiedewerkzeugen 5 bestückt, die über Keilgetriebe 6 zur Einstellung der Hublage der Schmiedewerkzeuge 5 an den Werkzeugträgern 4 angeschlossen sind. Zur Beaufschlagung der Schmiedewerkzeuge 5 sind den Werkzeugträgern 4 Hubtriebe 7 zugeordnet, die jeweils ein Pleuel 8 aufweisen, das sich über Widerlager 9, 10 einerseits am zugehörigen Werkzeugträger 4 und anderseits am Gehäuse 1 schwenkbar abstützt. Wird somit das Gestell 3 gegenüber dem standfesten Gehäuse 1 gedreht, so werden die Widerlager 9 gegenüber den Widerlagern 10 der Pleuel 8 ebenfalls bezüglich der Schmiedeachse 2 mit der Folge gedreht, dass die Werkzeugträger 4 im Gestell 3 radial verlagert werden. Da zwischen dem Gehäuse 1 und dem Gestell 3 ein Drehschwingungsantrieb 11 vorgesehen ist, wird das Gestell 3 als Stellglied 12 für die Hubtriebe 7 drehschwingend angetrieben, sodass die Werkzeugträger 4 mit Arbeits- und Rückstellhüben beaufschlagt werden. Als Drehschwingungsantrieb 11 ist im Ausführungsbeispiel ein Exzenterwellenantrieb mit einer Exzenterwelle 13 vorgesehen, deren Exzenter 14 über einen Gleitstein 15 auf das Stellglied 12 wirkt. Zum Antrieb der Exzenterwelle 13 ist in der Fig. 2 ein Riemenrad 16 vorgesehen. Gemäß der Fig. 3 können die dem Gehäuse 1 zugehörigen Widerlager 10 in Bezug auf die Schmiedeachse 2 radial verstellt werden, und zwar über je einen hydraulisch beaufschlagten Kolben 17, was jedoch nicht zwingend ist, weil auch eine mechanische Verlagerung des Widerlagers 10 die Aufgabe einer Einstellung der Hublage der Werkzeugträger 4 und damit der Schmiedewerkzeuge 5 löst.

Wie sich aus der Fig. 4 entnehmen lässt, können die Werkzeugträger 4 auch abwechselnd zum Einsatz kommen, wenn dies gefordert ist. Zu diesem Zweck können die Pleuel 8 in einer mittleren Hublage der Werkzeugträger 4 abwechselnd gegensinnig geneigt sein, sodass bei einer Drehbewegung des Gestells 3 in einer Richtung jeder zweite Werkzeugträger 4 einen Arbeitshub, die dazwischen angeordneten Werkzeugträger 4 aber einen Leerhub ausführen, um bei der gegensinnigen Drehbewegung des Gestells 3 die Werkzeugträger 4 gegensinnig zu bewegen und das Werkstück abwechselnd mit den vorgesehenen Schmiedewerkzeugen zu bearbeiten, und zwar stets rotationssymmetrisch.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So könnte zur Einstellung der Hublage bzw. des Hubs auch die Exzenterwelle 13 des Exzenterwellenantriebs verlagert werden. Durch eine radiale Verlagerung der Exzenterwelle 13 in Bezug auf die Schmiedeachse 2, wie dies durch den Pfeil 18 in der Fig. 4 angedeutet ist, wird Einfluss auf die Schwingweite der Pleuel 8 genommen. Wird die Exzenterwelle 13 in Richtung der Drehschwingungen des Stellglieds 12, also in Richtung des Pfeils 19, verlagert, so wird die Mittellage der Pleuel 8 und damit die Hublage der Werkzeugträger 4 verändert.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Schmiedevorrichtung mit zentrisch symmetrisch um eine Schmiedeachse (2) angeordneten Schmiedewerkzeugen (5), deren in einem Gestell (3) radial geführte Werkzeugträger (4) mit Hubtrieben (7) verbunden sind, die je ein über Widerlager (9, 10) einerseits an einem Gehäuse (1) und anderseits am Werkzeugträger (4) schwenkbar abgestützes Pleuel (8) aufweisen, und mit einem gemeinsamen Antrieb für die Hubtriebe (7), der einen Drehschwingungsantrieb (11) für wenigstens ein um die Schmiedeachse (2) drehbar gelagertes Stellglied (12) für die einen der beiden Widerlager (9, 10) der Pleuel (8) um- fasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (3) das Stellglied (12) des gemeinsamen Antriebs für die Hubtriebe (7) bildet und dass der Drehschwingungsantrieb (11) zwischen dem Gehäuse (1) und dem im Gehäuse (1) um die Schmiedeachse (2) drehbar gelagerten Gestell (3) vorgesehen ist.

2. Schmiedevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Drehschwingungsantrieb (11) ein Exzenterwellenantrieb vorgesehen ist.

3. Schmiedevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Pleuel (8) abstützenden Widerlager (10) im Gehäuse (1) in Bezug auf die Schmiedeachse (2) radial verstellbar gelagert sind.

4. Schmiedevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterwelle (13) des Exzenterwellenantriebs radial verstellbar gelagert ist.

5. Schmiedevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuel (8) in einer mittleren Hublage der Hubtriebe (7) für abwechselnd zum Einsatz kommende Werkzeugträger (4) in Bezug auf die Werkzeugträger (4) gegensinnig geneigt verlaufen.