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Schmiedemaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiedemaschine mit mindestens drei das Werkstück in einer zur Schmiedeachse senkrechten Ebene umgebenden, den Werkstückquerschnitt durch seitlichen Druck reduzierenden Schmiedesätteln, wobei jeder Schmiedesattel einen eigenen Antrieb aufweist, der mit dem Schmiedesattel beweglich gekuppelt ist, und wobei ferner ein Teil des Schmiedesattels als Führung ausgelegt ist.
Die Verarbeitung von Blöcken aus Stahl oder andern Metallen zu Stangenmaterial erfolgt, wenn es sich um Stangen mit grossen Abmessungen handelt, die sich nicht wirtschaftlich walzen lassen, im allgemeinen auf Schmiedehämmern, Pressen oder Schmiedemaschinen. Während Hämmer und Pressen mit zwei Schmiedesätteln arbeiten, sehen Schmiedemaschinen dagegen im allgemeinen vier oder mehr Sättel vor, die das Werkstück während der Bearbeitung soweit wie möglich umschliessen.
Bei einer bekannten Schmiedemaschine der eingangs erwähnten Art (österr. Patentschrift Nr. 209141) bilden die Hammerwerkzeuge vorzugsweise zwei quer zur Werkstückachse gerichtete, vorspringende Schlagleisten, wobei die Schlagleisten unmittelbar benachbarter Werkzeuge in Richtung der Werkstückachse auf Lücke versetzt sind und alle vier Werkzeuge, mit ihren Leisten zahnartig ineinandergreifend, gleichzeitig zuschlagen. Die Nachteile dieser bekannten Schmiedemaschine bestehen insbesondere darin, dass mit ihr die Herstellung von Werkstücken mit verschiedenem Verhältnis der Kantenlängen mit ein und demselben Werkzeug nicht möglich ist.
Ausserdem sind die Werkzeuge in ihrem Aufbau sehr kompliziert gestaltet, wobei deren Schlagleisten, die ein spezielles Profil besitzen müssen und zudem entsprechendihrer Höhe nur eine ganz bestimmte Querschnittreduzierung zulassen, in Richtung der Schmiedeachse auf Lücke versetzt sind und während des Schmiedevorgangs zahnartig ineinandergreifen. Dies hat einerseits den Nachteil, dass das Werkstück nicht gleichzeitig in einer Ebene verformt wird und somit während des Durchgangs durch das Werkzeug nicht unbedingt vorteilhaften Verwindungen unterliegt. Anderseits besteht die Gefahr der Störanfälligkeit, da der beim Schmiedevorgang zwangläufig anfallende Zunder zwischen die zahnartig zueinander versetzten Werkzeugteile gelangt und somit die Ursache für frühzeitigen Verschleiss oder gar Funktionsunfähigkeit bildet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Mängel zu beheben, also eine Schmiedemaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Werkzeuge und ihre Führungen so gestaltet sind, dass bezüglich Verschleiss und sonstiger Einwirkungen ihre Funktionsfähigkeit nicht beeinträchtigt wird, und insbesondere die Herstellung von Werkstücken mit verschiedenem Verhältnis der Kantenlänge mit ein und demselben Werkzeug möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass Schmiedesattel und Führungsteil ein Winkelstück bilden, wobei der vom Kraftantrieb freie Arm des Winkelstückes um eine zur Schmiedeachse parallele Achse schwenkbar gelagert ist. Der vom Kraftantrieb freie Arm jedes Winkelstückes hat praktisch keine Kräfte aufzunehmen und wirkt nur als kinematisches Führungsmittel. Dabei werden Führungen in Form aneinander gleitender, unter gegenseitiger Pressung stehender Flächen vermieden. Zur Führung des Armes dient lediglich eine am freien Armende befindliche Büchse, die um einen im Betrieb stillstehenden Zapfen drehbar ist, also Teile, die entfernt von den Schmiedesätteln liegen und daher der Einwirkung von Zunder nicht ausgesetzt sind.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemässen Schmiedemaschine ist die Lagerstelle des Armes quer zur Schmiedeachse verstellbar. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, auf ein und derselben Schmiedemaschine mit ein und demselben Werkzeug Werkstücke von beispielsweise rechteckigem Querschnitt mit verschiedenem Verhältnis der Kantenlängen herzustellen.
Die erfindungsgemässe Ausbildung von Schmiedesattel und Führungsteil als Winkelstück gibt weiterhin die Möglichkeit einer vorteilhaften Bauweise der Maschine, nämlich in der Weise, dass der Antrieb senkrecht auf dem unmittelbar vom Kraftantrieb beaufschlagten Teil des Winkelstückes steht. Infolgedessen wirkt die erzeugte Kraft umlenkungsfrei, d. h. von vornherein in der Richtung, in der sie gebraucht wird.
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Statt dreikantigem, vierkantigem oder sonst im Querschnitt polygonalem Stangenmaterial ist es auch möglich, mittels einer erfindungsgemäss gestalteten Maschine Rundmaterial zu schmieden. Dazu genügt es, die Druckfläche eines jeden Sattels aus einem ebenen und einem zylindrischen Stück zusammenzusetzen.
Der Radius des zylindrischen Abschnitts ist dann gleich dem Radius des auf dieseWeise erzeugtenRundmaterials.
Was den Antrieb der einzelnen Sättel betrifft, so verdienen hydraulische Zylinder-Kolbenantriebe den Vorzug. Um den Bewegungen der Sättel folgen zu können, sind diese Antriebe mit ihren äusseren Enden in Gelenken gelagert.
Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäss gestaltete Maschine, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Querschnitt, der sich jedoch auf die Darstellung der Schmiedesättel und des Werkstückes beschränkt.
Die Zeichnung beschränkt sich auf die Wiedergabe der zur Erläuterung der Erfindung wesentlichen Teile. Andere Teile, beispielsweise die Mittel zum Vorschieben des Werkstückes, sind einfachheitshalber fortgelassen. In Fig. 1 und 2 handelt es sich überdies um eine Maschine zur Herstellung von Stangenmaterial mit rechteckigem Querschnitt. Die Erläuterung wird jedoch ohne weiteres ergeben, dass durch geeignete Wahl der Anzahl der Schmiedesättel andere polygonale Querschnitte herstellbar sind. Die minimale Anzahl der Schmiedesättel beträgt drei.
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gehängt. Sobald die Kolben in diesen Zylindern mit einem Druckmittel beaufschlagt werden, versuchen sie, die Sättel 1-4 zur Mitte der Maschine zu bewegen und das Werkstück 5 zusammenzudrücken. Diese Bewegung wird durch an den Sätteln angebrachte Arme 15, 16, 17 und 18 gesteuert.
Jeder Arm ist um einen ausserhalb liegenden Zapfen 19, 20, 21 und 22 schwenkbar gelagert, wobei die geometrischen Achsen der Zapfen parallel zu der in Fig. 1 senkrecht auf der Zeichenebene und in Fig. 2 durch einen Pfeil P ange- deuteten Richtung des Werkstückvorschubes liegen. Die Arme 15, 16, 17 und 18 liegen unter einem Winkel zu der Richtung, in der der zugeordnete Sattel seinen Druck auf das Werkstück 5 ausübt. Bei vier Sätteln und in dem Fall, dass Stangenmaterial mit quadratischem Querschnitt hergestellt werden soll, liegt der günstigste Wert des Winkels bei 45 , wie die Zeichnung zeigt.
Haben die Kolben sämtlicher Zylinder 6, 7, 8 und 9 den gleichen Hub zurückgelegt, der am Zylinder 6, 7, 8 und 9 den gleichen Hub zurückgelegt, der am Zylinder 6 mit 23 angegeben ist, so ist das Werkstück 5 auf das kleine, doppelt schraffierte Quadrat 24 zusammengedrückt worden. Die Achse des Quadrats hat sich dabei geringfügig gegen die ursprüngliche Lage verschoben. Ausserdem hat das Quadrat eine kleine Drehung erfahren. Alles dies bedeutet jedoch keinerlei Nachteil.
Aus dem Längsschnitt nach Fig. 2 ist ersichtlich, dass das Werkstück 5nach jeweils einem Vor-und Rücklauf der Kolben sämtlicher Zylinder in Richtung des Pfeiles P um eine Sattelbreite weitergeschoben wird, so dass der nächste Verformungsgang beginnen kann. In aller Regel handelt es sich dabei um Warmverformung.
Die Zapfen 19, 20, 21 und 22 der Arme 15, 16, 17 und 18 sind am Maschinenrahmen mit Hilfe von Gleitsteinen und Stellspindeln quer zum zugehörigen Arm verschiebbar. Der Gleitstein und die Stellspindeln, die dem Zapfen 20 des Armes 16 zugeordnet sind, sind in Fig. 1 mit 25, 26 und 27 bezeichnet. Die damit geschaffene Verstellbarkeit der Zapfen ermöglicht, wie eingangs dargelegt, eine Beeinflussung der Profilform des geschmiedeten Materials.
Soll etwa statt des in der Zeichnung angenommenen quadratischen Materials Rechteckmaterial mit verschiedenen Kantenlängen hergestellt werden, so brauchen beispielsweise nur die diametral gegenüberliegenden Zapfen 20 und 22 gleichsinnig, also, bezogen auf die mit dem Pfeil P zusammenfallende Maschinenachse, entweder rechtsherum oder linksherum verstellt zu werden, während die Zapfen 19 und 21 in ihrer Lage bleiben. Eine noch grössere Verschiedenheit der Kantenlängen des Rechtecks wird erhalten, wenn ausserdem die Zapfen 19 und 21 gleichsinnig, aber entgegengesetzt zu denZapfen 20 und 22 verstellt werden. Dagegen bleibt die Profilform unverändert, wenn etwa sämtliche Zapfen im gleichen Sinne verstellt werden würden.
Fig. 3 zeigt Sattelformen, die zur Herstellung von Rundmaterial geeignet sind. Einfachheitshalber sind wieder vier Sättel 1, 2, 3 und 4 vorgesehen. Ihre Antriebe und Führungsarme sind fortgelassen, da insoweit Übereinstimmung mit Fig. 1 und 2 bestehen kann. Im Gegensatz zu Fig. 1 haben die Sättel nach Fig. 3 jedoch keine vollständig ebenen Druckflächen. Jede Druckfläche besteht vielmehr aus einem ebenen Stück 28 und einem Zylindersegmentstück 29. Nach wie vor ist jedoch die Bedingung erfüllt, dass die Druckfläche eines jeden Sattels, u. zw. soweit sie eben ist, an der Stirnfläche eines benachbarten Sattels anliegt.
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Der Radius der Zylindersegmente 29 ist gleich dem Radius der schliesslich erzeugten Rundstange 30.
Es wird ohne weiteres einleuchten, dass sich in der Bauart nach Fig. 3 die Sättel nicht, wie in Fig. 1 und 2, vollständig zusammenschieben lassen, sondern nur bis in die Stellung, in der das Werkstück die durch die Zylinderflächen 29 bestimmte Form angenommen hat.
Wird mit hydraulischen Antrieben gearbeitet, so werden die vier Zylinder 6, 7, 8 und 9 entweder durch gesonderte Pumpen mit genau dosierten Fördermengen oder durch eine der bekannten hydraulischen Gleichlaufsteuerungen gleichförmig beaufschlagt. Die hydraulischen Antriebe können aber auch durch mechanische Antriebe ersetzt werden, beispielsweise in Form von Kurbeln oder Spindeln. Endlich sind auch andere Mittel als die Arme 15, 16, 17 und 18 zur Führung der Sättel 1, 2, 3 und 4 denkbar. Doch stellen die Arme ein besonders einfaches Mittel zur Führung dar, abgesehen davon, dass sie durch Verstellung ihrer Drehpunkte eine Beeinflussung der Profilform ermöglichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schmiedemaschine mit mindestens drei das Werkstück in einer zur Schmiedeachse senkrechten Ebene umgebenden, den Werkstückquerschnitt durch seitlichen Druck reduzierenden Schmiedesätteln, wobei jeder Schmiedesattel einen eigenen Antrieb aufweist, der mit dem Schmiedesattel beweglich gekuppelt ist, und wobei ferner ein Teil des Schmiedesattels als Führung ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass Schmiedesattel (1, 2, 3, 4) und Führungsteil ein Winkelstück bilden, wobei der vom Kraftantrieb
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