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Maschine zur Umformung eines Werkstückes
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Umformung eines Werkstückes zwischen zwei Bären, bei der an einem Ständer einer der beiden Bären gegenüber dem andern im Vorlauf und Rücklauf antreibbar ist, bei der am Verstärker ein Presszylinderraum und ein Rücklaufzylinderraum vorgesehen sind, die von Kolben begrenzt sind, die am antreibbaren Bären angreifen, und bei der von einer Ventileinrichtung zum Presszylinderraum und zum Rücklaufzylinderraum eine Speisung mit Druckflüssigkeit verläuft.
Es sind z. B. durch die deutsche Patentschrift Nr. 876796 oder Nr. 1116510 Maschinen dieser Art bekannt, die als Presse, als Einfachhammer oder als Gegenschlaghammer mit hydraulischer Kopplung arbeiten. Es ist auch bekannt, eine Presse so weiterzubilden, dass sie wahlweise als Einfachhammer betrieben werden kann. Die Erfindung bezweckt, eine Maschine der anfangs genannten Art zu schaffen, die im wesentlichen als Presse ausgebildet ist, aber auch als Gegenschlaghammer betrieben werden kann.
Die Erfindung sieht hiezu eine Maschine der anfangs genannten Art vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die beiden gegenläufig bewegbaren Bären mittels einer hydraulischen Kopplung, die ein Auslassventil aufweist und über eine Zuleitung füllbar ist, mit zwei Koppelzweigen seitlich an den Bären angreifend, koppelbar sind, mit dem Rücklaufzylinderraum ein Schlagventil verbunden ist und zwei Schlagzylinderräume, die von an dem antreibbaren Bären angreifenden Kolben begrenzt sind, seitlich neben dem Presszylinderraum angeordnet sind.
Die Erfindung sieht somit eine Maschine zur Kalt-oder Warmverformung eines Werkstückes vor, die wie eine komplette hydraulische Ziehpresse oder Schmiedepresse arbeiten kann, wobei der untere Bär gleich "Amboss" ist und beim Pressen auf einer Grundplatte aufliegt ; die Maschine kann aber ausserdem wie ein Gegenschlaghammer beliebig viele Schläge mit beliebiger Energie unverzüglich im Anschluss an einen Pressvorgang abgeben, wobei sich die beiden Bären vermittels der steuerbaren Kopplung gegenläufig bewegen.
Bei der erfindungsgemässen Maschine wird für einen Rückzug bzw. Rücklauf eines oder beider Bären in den Rücklaufzylinderraum Druckflüssigkeit geschickt. Diese Druckflüssigkeit beaufschlagt den den Rücklaufzylinderraum begrenzenden und an dem antreibbaren Bären angreifenden Kolben und treibt den antreibbaren Bären zurück. In ähnlicher Weise wird ein pressender Vorlauf des antreibbaren Bären bewirkt, indem Druckflüssigkeit in den Presszylinderraum gefördert wird. Bei einem schlagenden Vorlauf der beiden Bären beaufschlagt in den zusätzlich vorgesehenen Schlagzylinderräumen befindliches Druckmedium die die Schlagzylinderräume begrenzenden und an dem antreibbaren Bären angreifenden Kolben. Der Schlag wird ausgelöst, indem das an sich bekannte Schlagventil geöffnet wird.
Das Schlagventil besitzt einen so grossen Querschnitt, dass die in dem Rücklaufzylinderraum befindliche Flüssigkeit nahezu ungehindert aus dem Rücklaufzylinderraum fliessen kann.
Bei der erfmdungsgemässen Maschine ist das Auslassventil der hydraulischen Kopplung für das Pressen geöffnet, ruht der eine Bär beim Pressen in seiner zurückgefahrenen Stellung und werden beim Pressen keine Kräfte über die hydraulische Kopplung übertragen. Die Bauhöhe der Maschine ist niedrig, weil die Schlagzylinderräume seitlich neben dem Presszylinderraum angeordnet sind. Tiefgang in ein Fundament ist bei stehender Anordnung der Maschine nicht nötig, weil der eine Bär nicht unmittelbar
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angetrieben und zum Schlagen über die Kopplung bewegt wird.
Es ist möglich, ein komplettes Ziehkissen oder eine Auswerfereinrichtung mit mehreren Auswerferstäben vorzusehen, was für Tiefzieharbeiten oder Warmfliesspressen nötig und bei einem Bär, an dem ein zentral angeordneter Kolben zum Pressen oder Schlagen angreift, nicht möglich ist. Die Schlagzylinderräume einerseits und der Presszylinderraum sowie die Rücklaufzylinderräume anderseits sind räumlich getrennt, so dass zwischen diesen Räumen kein Druckmedium übertreten kann. Die Maschine kann im Anschluss an einen Pressvorgang unverzüglich schlagen.
Die erfindungsgemässe Maschine ist zweckmässig und vorteilhaft weitergebildet, wenn eine ein Schlagauslöseventil mit dem Schlagventil verbindende Steuerleitung über ein mit dem Auslassventil gekoppeltes Schlagsicherungsventil verläuft. Durch diese Ausbildung wird sichergestellt, dass eine Betätigung des Schlagventils durch das Schlagauslöseventil erst dann möglich ist, wenn das Auslassventil geschlossen und das damit gekoppelte Schlagsicherungsventil geöffnet ist. Eine derartige Sicherung ist angebracht, weil die Maschine für Gegenschlag und nicht für Einfachschlag ausgebildet ist.
In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine dargestellt. Es zeigt Fig. l im Schnitt eine Maschine zur Umformung eines Werkstückes und Fig. 2 eine Steuereinrichtung für die Maschine gemäss Fig. l.
Die dargestellte Maschine ist im wesentlichen als Presse ausgebildet, die ohne Einschränkung ihrer Eigenschaften als Ziehpresse oder als Schmiedepresse einsetzbar ist, und durch einfache zusätzliche
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--10la-- tragenden--101-- und einem ein unteres Gesenk--102a--tragenden unteren Bären--102--. Die beiden Bären --101,102-- weisen eine grosse Arbeitsfläche auf, wie es für eine Presse charakteristisch ist. Die beiden Bären--101, 102-- sind an einem Ständer --103-- gegenläufig im Vorlauf und Rücklauf bewegbar geführt.
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der beiden Bären--101, 102-- und stehen auf den Ecken einer Grundplatte--103c--.
In den vier Ecken der Grundplatte --103c-- ist je eine Bohrung vorgesehen, in der eine Feder-171angeordnet ist, auf der oben eine Scheibe --172-- liegt, Die Scheibe --172-- trägt einen nach oben aus der Grundplatte --103c-- herausragenden Bolzen --173--. Gegen diesen Bolzen --173-- drückt von oben ein Flansch--174--, der an einer der vier Seiten des unteren Bären
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Oben auf dem Ständer-103-ist ein presszylinderraum --104a-- vorgesehen, der von einer Zylinderwandung --105-- gebildet ist.
Ein oberer Kolben --106a-- ist im Presszylinderraum --104a-- auf-und abbewegbar, begrenzt den Presszylinderraum und ist mit dem oberen Bären - starr verbunden. Ein Rückkalufzylinderraum --107-- wird ebenfalls von der Zylinderwandung--105--gebildet und nach oben hin vom oberen Kolben--106a--begrenzt.
Der obere Kolben --106a-- ist zentral zum oberen Bären-101-angeordnet. Seitlich neben dem oberen Kolben --106a- sind zwei Plunger bzw. Kolben--108--, von denen nur einer gezeigt ist, vorgesehen. Die Kolben --108-- sind jeweils in einem Schlagzylinderraum --109-- auf- und abbewegbar, der oben auf dem Ständer --103-- angebracht ist. Die beiden Kolben --108-- greifen an zwei einander diagonal gegenüberliegenden Ecken des oberen Bären --101-- an. Jeder Schlagzylinderraum --109--, der eine Druckkammer darstellt, ist mit bei rückgelaufenem oberem Bären--101--komprimiertem Gas hohen Druckes, das z. B. Stickstoff ist, gefüllt.
Das Gas ist, was nicht gezeigt ist, aus einer Druckgasflasche über ein Druckminderventil und einen Absperrhahn, sowie von einem Gasmanometer und einem Gasüberdruckventil kontrolliert, in die bei Betrieb der Maschine
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--109-- mitsein.
Der obere Bär--101--und der untere Bär --102-- sind über eine hydraulische Kopplung --110-- zwangsweise gegensinnig koppelbar. Die Kopplung --110-- besitzt vier nicht näher
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über, die von dem unten beim unteren Bären --102-- liegenden Auslassventil hinauf zu einem auf dem Ständer --103-- angeordneten Reservoir führt. Im Reservoir --127-- befindet sich Flüssigkeit, z. B. öl, in die sowohl die Schlagzylinderräume --109-- als auch der Presszylinderraum
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Ein Schlagventil--118--liegt in einer Verbindungsleitung starken Querschnittes, die den Rücklaufzylinderraum --107-- mit dem Reservoir --127-- verbindet. Das Schlagventil-US-- ist in an sich bekannter Weise so ausgebildet, dass es, nachdem es geöffnet worden ist, durch Flüssigkeit offengehalten wird, die durch die Verbindungsleitung strömt. Strömt keine Flüssigkeit durch die Verbindungsleitung, so fällt das Schlagventil durch sein Gewicht und/oder durch Federbelastung und sperrt die Verbindungsleitung.
Ein elektrisch gesteuertes Schlagauslöseventil --130-- liegt in einer Steuerleitung--166--, die mit einem Ende zum Schlagventil --118-- führt. Durch die Steuerleitung --166-- zum Schlagventil --118-- geführte Flüssigkeit öffnet das Schlagventil. Die Steuerleitung --166-- führt über ein Schlagsicherungsventil--129-, das der Schlagsicherung dient. Dieses Schlagsicherungsventil
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geöffnet ist. Die Steuerleitung --166-- führt nach dem Schlagsicherungsventil--129--zu einer Steuerpumpe --126a--, die Druckflüssigkeit aus dem Reservoir --127-- pumpt.
Die Steuerpumpe--126a--speist weiterhin eine Steuerleitung--167--, in der ein elektrisch gesteuertes Betätigungsventil--168--liegt und die zum Auslassventil--160--führt. Das Auslassventil --160-- wird mittels einer Feder geöffnet. Das Schliessen erfolgt, wenn bei geöffnetem, d. h. durchgeschaltetem Betätigungsventil--168--, Flüssigkeit durch die Steuerleitung --167-- zum Auslassventil--160--gelangt.
Bei der Maschine gemäss Fig. l ist eine Hauptpumpe--114--vorgesehen, die aus dem Reservoir - Druckflüssigkeit wahlweise über eine Ventilbatterie--140--"Pressen"in den Presszylinderraum --104a-- oder über eine Ventilbatterie -141-- "Rückzug" und eine Speisung --116-- in den Rücklaufzylinderraum--107--fördert. Die Förderrichtung der Hauptpumpe --114-- ist hiezu durch einen an der Wandung des Reservoirs--127--angebrachten Hebelmechanismus --142-- und mittels einer Zylinderkolbeneinrichtung--146--veränderbar.
Bei einem Rückzug des oberen Bären-101--strömt von der Hauptpumpe --114-geförderte Druckflüssigkeit in den Rücklaufzylinderraum--107--. Gleichzeitig drückt diese Druckflüssigkeit über eine Leitung --143a-- auf einen Ventilkolben --143b--.
Wird der Ventilkolben --143b-- nach unten gedrückt, so wird ein Tellerventil --144-- von Auslässen - -145-- abgehoben, die den Presszylinderraum --104a-- mit dem Reservoir--127--verbinden.
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--106a--,einem pressenden Vorlauf des oberen Bären-101--strömt von der Hauptpumpe--114-geförderte Druckflüssigkeit in den oberen Presszylinderraum --104a--, wobei diese Druckflüssigkeit das Tellerventil --144-- nach oben gegen die Auslässe--145--drückt. Im Rücklaufzylinderraum --107-- befindliche Flüssigkeit wird über die Ventilbatterie--141--"Rückzug"in das Reservoir --127-- verdrängt.
Zum Schlagen wird die Maschine bzw. die Hauptpumpe --144-- auf "Rückzug" eingestellt und das Auslassventil --160-- geschlossen, wenn der obere Bär--101--die vorgewählte Schlaghöhe an einem elektrischen Schalter --147a-- erreicht hat. Sollte der obere Bär--101--beim Schliessen
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der Zuleitung--163--verbindet.
Die Schlaghöhe, d. h. der Abstand der beiden zurückgefahrenen Bären--101, 102- beim Schlagen ist einstellbar. Hiezu ist an der einen Säule--103b--der elektrische Schalter --147a-vorgesehen, der in nicht gezeigter Weise an der Säule auf-und abverschiebbar ist. Dieser Schalter - -147a-- ist von einer am oberen Bär--101--angebrachten Nocke--148a--betätigbar. Der elektrische Schalter --147a-- ist über eine elektrische Leitung --149-- unter Zwischenschaltung
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von Relais mit dem Schlagauslöseventil --130-- verbunden und betätigt dies, wenn er von der Nocke - 148a-betätigt wird. Das Schaltauslöseventil --130-- schalter pro Schlag.
Das Betätigungsventil
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dagegen--147b-- erreicht.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 fördert die Hauptpumpe--114--, die z. B. als Hochdruck-Axialkolbenpumpe ausgebildet ist, aus dem Reservoir --127-- Druckflüssigkeit über die Speisung --116-- und über ein Rücklaufventil --117-- in den Rücklaufzylinderraum--107--, wenn das Rücklaufventil geöffnet ist. Die Hauptpumpe -114-- fördert ihre Druckflüssigkeit in den
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--104a-- über--115a-- sowie das Rücklaufventil --117-- geschlossen, dann ist der Presszylinderraum --104a-mit dem Reservoir --127-- verbunden, aus dem Flüssigkeit unter Vorfülldruck in den Presszylinderraum fliesst. Schliesslich ist ein Wegeventil--119--vorgesehen, das, wenn es offen ist, den Rücklaufzylinderraum --107-- mit dem Reservoir--127--verbindet.
Das Pressventil --115--, das Rücklaufventil-117-und das Wegeventil --119-- sind über Stangen betätigbar. Sind das erste Teilventil --115a-- sowie das Rücklaufventil --117-geschlossen und das Wegeventil --119-- sowie das zweite Teilventil--115b--offen, so bewegt sich der obere Bär--101--im pressenden Vorlauf, wobei Flüssigkeit unter Vorfülldruck in den
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--117-- sowie--115b-- geschlossen und das Wegeventil --119-- sowie das erste Teilventil--115a--offen, so bewegt sich der obere Bär--101--im pressenden Vorlauf,
wobei Flüssigkeit unter Hochdruck in den Presszylinderraum--104a--strömt. Sind das Rücklaufventil--117--sowie das zweite Teilventil --115b-- offen und das Wegeventil --119-- sowie das erste Teilventil--115a--geschlossen, so bewegt sich der obere Bär --101-- im Rücklauf.
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--114-- gelieferten--114-- in den Rücklaufzylinderraum nachgelieferte Flüssigkeit nahezu ungehindert zurück.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Maschine zur Umformung eines Werkstückes zwischen zwei Bären, bei der an einem Ständer einer der beiden Bären gegenüber dem andern im Vorlauf und Rücklauf antreibbar ist, bei der am Ständer ein Presszylinderraum und ein Rücklaufzylinderraum vorgesehen sind, die von Kolben begrenzt sind, die am antreibbaren Bären angreifen, und bei der von einer Ventileinrichtung zum Presszylinderraum und zum Rücklaufzylinderraum eine Speisung mit Druckflüssigkeit verläuft,
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einer hydraulischen Kopplung (110), die ein Auslassventil (160) aufweist und über eine Zuleitung (163) füllbar ist, mit zwei Koppelzweigen (150) mindestens an einem der Bären seitlich angreifend, koppelbar sind, mit dem Rücklaufzylinderraum (107) ein Schlagventil (118) verbunden ist und zwei Schlagzylinderräume (109), die von an den antreibbaren Bären (101)
angreifenden Kolben (108) begrenzt sind, seitlich neben dem Presszylinderraum (104a) angeordnet sind.
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