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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiedemaschine mit wenigstens zwei gegeneinander wirkenden, in einem Maschinengestell geführten und einen mechanischen Hubantrieb aufweisen- den Schmiedestempeln, die aus zwei Teilen, einem antriebsseitigen Oberteil und einem werkzeug- seitigen Unterteil, bestehen und zwischen dem Oberteil und dem mittels einer Druckfeder gegen den Oberteil druckbeaufschlagbaren Unterteil einen an eine Hydraulikanlage angeschlossenen Hydraulikpolster aufnehmen.
Solche Schmiedemaschinen sind beispielsweise aus der AT 404.440 B oder der AT 404. 441 B bekannt, wobei der Hydraulikpolster zusammen mit der zugehörigen Hydraulikanlage einerseits zur Hubfrequenzsteuerung des mechanischen Hubantriebes für die Schmiedestempel und anderseits zur Hublagenverstellung der Schmiedestempel genutzt wird. Der mechanische Hubantneb der Schmiedestempel bestimmt dabei weiterhin die Hubgeschwindigkeit der einzelnen Hubbewegun- gen und damit die erreichbare Verformungsgeschwindigkeit beim Schmieden, so dass der Einsatz dieser Schmiedemaschinen auf die Durchführung von Schmiedeverfahren mit höheren Verfor- mungsgeschwindigkeiten beschränkt ist.
Die Durchführung von Schmiedeverfahren mit geringen Verformungsgeschwindigkeiten bzw. extrem langsamen Verformungsgeschwindigkeiten bleibt demnach bisher den Schmiedemaschinen mit hydraulischem Hubantrieb vorbehalten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schmiedemaschine der eingangs ge- schilderten Art zu schaffen, die sich ohne Beeinträchtigung der mit dem mechanischen Hubantrieb verbundenen Vorteile auch einwandfrei zum Schmieden von Werkstücken mit beliebig langsamer Verformungsgeschwindigkeit eignet.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Hydraulikanlage als zusätzlicher Hubantrieb für die Schmiedestempel ausgelegt ist, über den bei angehaltenem oder hubbewegungsunwirk- samem mechanischem Hubantrieb durch Hydraulikmittelbeaufschlagung der Hydraulikpolster jeweils der Unterteil der Schmiedestempel im Sinne einer vom Oberteil unabhängigen Hubbe- wegung antreibbar ist.
Durch diese speziell ausgelegte Hydraulikanlage kann der Hydraulikpolster in üblicher Weise als feste Antriebsverbindung zwischen Ober- und Unterteil der Schmiedestempel dienen, wodurch sich eine Schmiedemaschine mit mechanischem Hubantrieb für seine Schmiedestempel ergibt und auch alle Vorteile aus diesem mechanischem Hubantrieb genutzt werden können, was beispiels- weise ein Schmieden mit hoher Hubfrequenz und schneller Hubgeschwindigkeit bzw. Verfor- mungsgeschwindigkeit erlaubt.
Soll darüber hinaus nun ein Werkstück unter geringer Verformungs- geschwindigkeit abgeschmiedet werden, ist lediglich die Hydraulikanlage als zusätzlicher Huban- trieb einzusetzen, so dass durch entsprechende Hydraulikmittelbeaufschlagung der Hydraulikpolster zwischen Ober- und Unterteil der Schmiedestempel diese Hydraulikpolster ihre Funktion als starre Antriebsverbindung verlieren und selbst zum aktiven Antriebselement werden, das dem Unterteil der Schmiedestempel jeweils eine vom Oberteil unabhängige Hubbewegung aufzuzwingen erlaubt.
Für diese Schmiedestempelunterteile entsteht daher ein eigener hydraulischer Hubantrieb, der eine Hubbewegung mit beliebiger Hubgeschwindigkeit ermöglicht und demnach auch ein Schmie- den mit beliebig niedriger Verformungsgeschwindigkeit gewährleistet. Damit der mechanische Hubantrieb durch sein Einwirken auf den Hydraulikpolster den hydraulischen Zusatzantrieb nicht beeinträchtigt, wird der mechanische Hubantrieb während des Einsatzes des hydraulischen Zusatzantriebes angehalten oder zumindest hinsichtlich der Hubbewegung unwirksam gemacht, so dass sich die Hydraulikmittelbeaufschlagung der Hydraulikpolster ganz auf die Anforderungen an den zusätzlichen hydraulischen Hubantrieb ausrichten lässt.
Dabei wird der mechanische Huban- trieb meist im oberen oder unteren Totpunkt der Oberteil-Hubbewegung angehalten und der mechanische Hubantrieb so auf den zusätzlichen hydraulischen Hubantrieb abgestimmt. Durch eine kombinierte Bewegung können beispielsweise auch die Zustell- und Rückhubbewegungen der Schmiedestempel über den mechanischen Hubantrieb und nur die reine Verformungsbewegung über den zusätzlichen hydraulischen Hubantrieb durchgeführt werden. Selbstverständlich bleibt auch die Möglichkeit der Hublagenverstellung oder auch der Hubfrequenzsteuerung durch geeig- nete Hydraulikmittelbeaufschlagung des Hydraulikpolsters erhalten.
Umfasst der Antriebsstrang des mechanischen Hubantriebes für die Schmiedestempel eine Schaltkupplung und eine Bremse, kann zum Einsatz des zusätzlichen hydraulischen Hubantriebes der mechanische Hubantrieb für die jeweiligen Schmiedestempel durch Abkuppeln vom Antriebs- motor und Einlegen der Bremse auf konstruktiv einfache Weise angehalten werden.
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Als mechanischer Hubantrieb sind meistens Exzenterantriebe vorgesehen, bei denen dei Oberteil der Schmiedestempel über einen auf dem Exzenter drehbar gelagerten Gleitstein einei von der Exzenterdrehung abhängigen Hubbewegung unterworfen wird. Ist dabei jedem Schmiede- stempel ein kolben bestückter Ausgleichszylinder mit einem über eine schaltventilgesteuerte Ausgleichsleitung an den Hydraulikpolster des zugehörigen Schmiedestempels angeschlossenen Zylinderraum zugeordnet, wobei der Zylinderraum ein an das Hydraulikpolstervolumen angepasstes Volumen besitzt und der relativ zum maschinengestellfest abgestützten Kolben- oder Zylindertei des Ausgleichszylinders hubbewegbar geführte Zylinder- oder Kolbenteil an der der Angriffsstelle des Oberteils des zugehöngen Schmiedestempels diametral gegenüberliegenden Stelle am Gleit- stein des jeweiligen Exzenterantriebes angreift,
lässt sich der Exzenterantrieb durch Zuschalten des Ausgleichszylinders zum entsprechenden Hydraulikpolster hinsichtlich der Hubbewegung der Schmiedestempel rationell unwirksam machen, ohne den Exzenterantrieb insgesamt abbremsen zu müssen, da die gegengleich über dem Gleitstein druckbeaufschlagten Hydraulikpolster bzw.
Ausgleichszylinder zu einem Hydraulikmittelaustausch zwischen den miteinander verbundenen Zylinderräumen bzw. Hydraulikpolstern führen und damit die exzenterabhängige Antriebskraft für den Hubantrieb zunichte wird. Diesem Hydraulikmittelausgleich kann dann die zum zusätzlichen hydraulischen Hubantrieb erforderliche Hydraulikmittelbeaufschlagung der Hyraulikpolster über- lagert werden, über welche Hydraulikmittelbeaufschlagung sich die Unterteile der Schmiedestem- pel wiederum einer Hubbewegung mit gewünscht langsamer Hubgeschwindigkeit unterwerfen lassen.
Um beim Schmiedemaschineneinsatz mit mechanischem Hubantrieb ein Mitlaufen der Aus- gleichszylinder zu vermeiden, ist die Ausgleichsleitung über eine absperrbare, in Strömungsrich- tung zum Hydraulikpolster vor dem Schaltventil abzweigende Nebenleitung an einem Ausgleichs- behälter anschliessbar. Durch ein Sperren der Ausgleichsleitung wird der Hydraulikmittelausgleich zwischen Ausgleichszylinder und Hydraulikpolster unterbunden, wodurch der Hydraulikpolster als übliche Antriebsverbindung zwischen Ober- und Unterteil des Schmiedestempels dient. Über die Nebenleitung ist in diesem Fall der Zylinderraum des Ausgleichszylinders an einem Ausgleichs- behälter angeschlossen, so dass der Ausgleichszylinder der Gleitsteinbewegung nachfolgen kann.
Wird nun im oberen Totpunkt des Exzenters relativ zum Ausgleichszylinder die Nebenleitung zum Ausgleichsbehälter gesperrt, kann bei einer nur kraftschlüssigen Verbindung zwischen Ausgleichs- zylinder und Gleitstein der Ausgleichszylinder der Gleitsteinbewegung nicht mehr folgen und bleibt im oberen Totpunkt positioniert, was ein unnötiges Mitlaufen des Ausgleichszylinders mit dem Gleitstein verhindert.
Ist für den mechanischen Hubantrieb und den zusätzlichen Hubantrieb ein gemeinsamer An- triebsmotor vorgesehen, lässt sich der Gesamtaufwand für den Hubantrieb der Schmiedemaschine entsprechend verringern, wobei durch den wechselweisen Einsatz von mechanischem Hubantrieb und zusätzlichem hydraulischem Hubantrieb die Motorleistung nur auf den energieintensiveren der Hubantriebe ausgelegt werden muss.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen
Fig. 1 einen Teil einer erfindungsgemässen Schmiedemaschine in einem achsnormalen
Querschnitt und die
Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemässen Schmiedemaschine jeweils im Anlagenschema.
Eine Schmiedemaschine 1 weist wenigstens zwei gegeneinander wirkende exzentergetriebene Schmiedestempel 2 auf, wobei der als Hubantrieb dienende Exzentertrieb 3 jeweils eine Exzenter- welle mit Exzenter 4 und einen am Exzenter 4 drehbar gelagerten Gleitstein 5 umfasst, der die Drehbewegung der Exzenterwelle in eine Hubbewegung umzuwandeln erlaubt. Dazu sind gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die über Druckfedern 6 gegen den Gleitstein 5 druckbeauf- schlagbaren Schmiedestempel 2 kraftschlüssig mit dem Gleitstein verbunden, wobei die Schmie- destempel 2 aus zwei Teilen, einem werkzeugseitigen Unterteil 7 und einem exzenterseitigen Oberteil 8, bestehen, und zwischen dem Oberteil 8 und dem Unterteil 7 einen Hydraulikpolster 9 aufnehmen.
Die Druckfedern 6 sorgen für die kraftschlüssige Verbindung zwischen Unterteil 7 und Oberteil 8 einerseits und Oberteil 8 und Gleitstein 5 anderseits. Oberteil 8 und Unterteil 7 greifen koaxial in einen maschinengestellfesten Zylinder 10 ein, so dass sich zwischen den als Kolben
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wirkenden Ober-und Unterteilen der Hydraulikpolster 9 bildet, der zur Druck- und Hydraulik- mittelbeaufschlagung mit einer Hydraulikanlage 11 in Leitungsverbindung steht.
Diese Hydraulik- anlage 11ist als zusätzlicher Hubantrieb für die Schmiedestempel 2 ausgelegt, über den bei ange- haltenem oder hubbewegungsunwirksamem Exzenterantrieb 3 durch Hydraulikmittelbeaufschla- gung der Hydraulikpolster 9 jeweils der Unterteil 7 der Schmiedestempel 2 im Sinne einer vom Oberteil 8 unabhängigen Hubbewegung antreibbar ist und sich damit Schmiedeverfahren mit beliebig niedrigen Verformungsgeschwindigkeiten durchführen lassen.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. in der das Hubantriebskonzept für einen Schmiedestempel veranschaulicht wird, ist im Antriebsstrang 12 des Exzenterantriebes 3 für den mechanischen Hubantrieb des Schmiedestempels 2 eine Schaltkupplung 13 sowie eine Bremse 14 eingebunden, so dass der mechanische Hubantrieb für jeden Schmiedestempel 2 durch Abkuppeln des schmiedestempelseitigen Antriebsstrangabschnittes vom motorseitigen Antriebsstrangab- schnitt und entsprechendes Abbremsen dieses Antriebsstrangabschnittes anhaltbar ist und der Exzenter und damit der Gleitstein 5 in jeder beliebigen, durch ein Winkellagenmessgerät 32 erfass- baren Hublage, vorzugsweise in der unteren bzw. oberen Totpunktlage positioniert werden kann, wodurch auch der Oberteil 8 in dieser Hublage festgehalten ist.
Wird nun über die Hydraulikanlage 11, die als zusätzlicher Hubantrieb ausgelegt ist und entsprechende Regelpumpen 15, Schalt- ventile 16, Druckbehälter 17 u. dgl. umfasst, der Hydraulikpolster 9 zwischen dem hier als Zylinder- teil ausgebildeten Oberteil 8 und dem als in den Zylinderteil eingreifenden Kolbenteil ausgebildeten Unterteil 7 entsprechend druckmittelbeaufschlagt, kommt es für den Unterteil 7 zu einem vom Oberteil 8 unabhängigen hydraulischen Hubantrieb, der den Unterteil 7 einer über ein Wegmess- gerät 33 überwachten Hubbewegung mit beliebig niedriger Hubgeschwindigkeit unterwirft, so dass auch Schmiedeverfahren mit sehr geringen Verformungsgeschwindigkeiten einwandfrei ausgeführt werden können. Zum Antrieb des Exzenterantriebes 3 und der hydraulischen Regelpumpe 15 dient unter Zwischenschaltung eines Getriebes 18 ein gemeinsamer Antriebsmotor 19.
Ausserdem ist, um neben dem hydraulischen Hubantrieb eine Hublagenverstellung der Schmiedestempel 2 über den Hydraulikpolster 9 zu ermöglichen, eine geeignete, an die Hydraulikanlage 11 angeschlossene bzw. in diese integrierte Hublagenverstelleinrichtung 20 vorgesehen.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, das hinsichtlich der Schmiedeeinrichtungen, dem mechanischen Hubantrieb für den Schmiedestempel 2 und der Hydraulikanlage 11als zusätz- licher Hubantrieb für den Schmiedestempel 2 dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 gleicht und bei dem daher auch für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen gelten, gibt es für jeden Schmiedestempel 2 einen kolbenbestückten Ausgleichszylinder 21 aus einem maschinengestell- fest abgestützten Kolbenteil 22 und einem diesem gegenüber hubbewegbar geführten Zylinderteil 23, wobei der zwischen Kolben- und Zylinderteil 22,23 entstehende Zylinderraum 24 ein an das Volumen des Hydraulikpolsters 9 angepasstes Volumen besitzt und über eine Ausgleichsleitung 25 mit dem Hydraulikpolster 9 des zugehörigen Schmiedestempels 2 in Leitungsverbindung steht.
Der zum Schmiedestempel 2 koaxiale Ausgleichszylinder 21 greift mit seinem hubbeweglichen Zylin- derteil 23 an der der Angriffsstelle 26 des Oberteils 8 des Schmiedestempels 2 diametral gegen- überliegenden Stelle 27 am Gleitstein 5 des entsprechenden Exzenterantriebes 3 kraftschlüssig an, so dass sich bei einer Gleitsteinbewegung der Hydraulikpolster 9 und der Zylinderraum 24 gegensinnig verkleinern bzw. vergrössern und es dadurch über die Ausgleichsleitung 25 während der Gleitsteinbewegung zu einem Hydraulikmittelausgleich kommt, der den Exzenterantrieb 3 als Hubantrieb für den Unterteil 7 des Schmiedestempels 2 unwirksam macht.
Diesem Unterteil 7 kann daher über die Hydraulikanlage 11 als zusätzlicher hydraulischer Hubantrieb wiederum durch eine geeignete Hydraulikmittelbeaufschlagung des Hydraulikpolsters 9 eine entsprechende Hubbewe- gung mit gewünschter niedriger Hubgeschwindigkeit aufgezwungen werden.
Die Bewegung des Unterteils 7 wird durch das Wegmessgerät 33 erfasst und über eine ent- sprechende, der Hydraulikanlage 11 zugehörende Steuerungseinrichtung gesteuert. Durch eine
Kombination der mittels des Winkelmessgerätes 32 erfassten Exzenterbewegung und der Unter- teilbewegung kann daher ein Verformungsvorgang mit sehr niedriger Verformungsgeschwindigkeit und sehr hoher Rückhub- und Anstellgeschwindigkeit erreicht werden.
In die Ausgleichsleitung 25 ist ein Schaltventil 28 eingebunden, das wahlweise die Leitungs- verbindung öffnet und den Hydraulikmittelausgleich zwischen Zylinderraum 24 und Hydraulik- polster 9 erlaubt oder die Leitungsverbindung schliesst und über den Hydraulikpolster 9 zu einer
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starren Antriebsverbindung zwischen Ober- und Unterteil 8,7 des Hydraulikstempels 2 führt. Der Zylinderraum 24 ist dann über eine in Strömungsrichtung zum Hydraulikpolster 9 vor dem Schalt- ventil 28 abzweigende Nebenleitung 29 an einen Ausgleichsbehälter 30 angeschlossen, so dass eine dem Gleitstein 5 folgende Relativbewegung zwischen Kolben- und Zylinderteil 22,23 des Aus- gleichszylinders 21 möglich bleibt.
Um dieses Mitlaufen des Ausgleichszylinders 21 zu verhindern, lässt sich die Nebenleitung 29 ciber ein entsprechendes Schaltventil 31 absperren und dadurch der Zylinderteil 23 beispielsweise in der oberen Totpunktlage gegenüber dem Gleitstein 5 hinsichtlich einer weiteren Hubbwegung blockieren, wodurch der Ausgleichszylinder 21 vom Gleitstein 5 abgekoppelt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schmiedemaschine mit wenigstens zwei gegeneinander wirkenden, in einem Maschinen- gestell geführten und einen mechanischen Hubantrieb aufweisenden Schmiedestempeln, die aus zwei Teilen, einem antriebsseitigen Oberteil und einem werkzeugseitigen Unterteil, bestehen und zwischen dem Oberteil und dem mittels einer Druckfeder gegen den Oberteil druckbeaufschlagbaren Unterteil einen an eine Hydraulikanlage angeschlossenen Hydrau- likpolster aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikanlage (11) als zusätz- licher Hubantrieb für die Schmiedestempel (2) ausgelegt ist, über den bei angehaltenem oder hubbewegungsunwirksamem mechanischem Hubantrieb durch Hydraulikmittelbeauf- schlagung der Hydraulikpolster (9) jeweils der Unterteil (7) der Schmiedestempel (2) im
Sinne einer vom Oberteil (8) unabhängigen Hubbewegung antreibbar ist.