CN101869961A - 用于锻造机的操作器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于锻造机的操作器，该操作器包括至少一个夹持工具(1)以及调节驱动机构(2)，其中调节驱动机构(2)具有用于旋转驱动夹持工具(1)的主轴(3)，其特征在于，调节驱动机构(2)具有离合器装置(4)，该离合器装置包括：与夹持工具(1)的主轴(3)抗扭地连接的离合器圆盘(4a)；以及自由振动地支撑在主轴(3)上的包绕离合器圆盘(4a)的离合器(4b)。

Description

用于锻造机的操作器

技术领域

本发明涉及一种锻造操作器，其借助钢坯夹钳将待锻造的工件夹住，并借助旋转驱动机构使得所述工件按照锻造顺序，沿着圆周方向旋转地运动。本发明还涉及一种包括锻造操作器的锻造机。

背景技术

由EP 0 434 891 B1已知一种用于特别是多冲杆锻造机的锻造操作器。在这里，多个冲杆径向地作用到锻造件上，其中操作器具有可旋转地支撑的中央轴，利用该中央轴使得工件按照锻造顺序，沿着圆周方向旋转地运动。通过以预先选定的恒定转速运转的电动机，对操作器进行旋转驱动，该电动机通过蜗杆传动机构作用到操作器的中央轴上，其中在压触阶段之前，通过冲杆使得中央轴的旋转运动停止，而在压触阶段期间使得中央轴保持静止状态。在这里，受驱动的蜗杆可轴向移动地被支撑。

根据该现有技术，在压触阶段之前，即在锻造工具夹持工件之前，使得锻造件的旋转运动停止，并在压触阶段期间，使得所述锻造件保持静止状态。

然而，对锻造机操作器的这种旋转驱动非常复杂，且成本高昂。另外，由于结构复杂，使得旋转驱动机构非常易受干扰。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种用于锻造操作器主轴的旋转驱动机构，其在技术上简单，且能以较小的代价制得，并能使得操作器的主轴精确地以规定的角度步骤旋转，以便使得待锻造的杆件具有矩形、方形、多边形或圆形的断面。尽管比较简单，却能提高功能可靠性。

根据本发明，采用一种具有权利要求1的特征的用于锻造机的操作器以及一种具有权利要求10的特征的锻造机，即可实现所述目的。本发明的有利改型分别在从属权利要求中限定。

根据本发明提出，将离合器圆盘抗扭地安装在操作器主轴上。该离合器圆盘配设有至少一个包绕它的离合器，该离合器自由振动地支撑在主轴上。另外，作为液压驱动机构，优选设有两个或四个液压缸，用于产生旋转运动。

用于夹持工具特别是钢坯夹钳的调节驱动机构包括主轴以及离合器装置，其中离合器圆盘抗扭地安装在主轴上。在这里，可以采用例如热压套装、焊接、螺旋连接等常用方式进行安装。根据本发明，调节驱动机构还具有离合器，该离合器自由振动地支撑在主轴上，并包绕离合器圆盘，且在需要时与离合器圆盘啮合(Eingriff)，以便使得由离合器圆盘所完成的旋转运动还传递到自由振动地支撑的离合器上。同样，由自由振动地支撑的离合器所进行的旋转运动在离合器啮合状态下传递到固定地支撑的离合器圆盘上，进而传递到主轴上，最终还传递到夹持工具上。

由此可以通过离合器装置，在夹持工具按要求围绕主轴纵轴线旋转事先确定的角度时，在离合器与离合器圆盘啮合的情况下，使得作用在离合器上的旋转运动完全地且无延迟地传递到主轴上。

为了使得主轴围绕其纵轴线进行旋转运动，本发明的一种优选的实施方式规定了一种液压的驱动机构，其中该液压驱动机构特别优选包括至少两个液压缸。特别优选有至少两个液压缸，它们至少间接地与主轴连接。根据本发明，通过离合器装置，且特别优选当液压驱动机构尤其是液压缸作用到自由振动的离合器上时，进行间接的连接。

根据一种有利的改型，这些液压缸可相互独立地调整，因为这样特别有助于实现系统的自由度，且有助于液压地引起夹持工具主轴的旋转运动。根据本发明的一种备选的实施方式，这些液压缸至少在主轴的一侧被设置成同步缸，以便由此实现使得径向的调节力通过这些缸在主轴的每一侧均匀地作用。

特别优选的是，用于夹持工具的调节驱动机构的主轴被设计成空心轴，因为这样能最佳地减小待由液压驱动机构带动的质量，而不会特别不利地影响整个结构的刚度和强度。

如已在开头部分所述，液压缸作用在自由振动地支撑的离合器上。特别是当自由振动地支撑的离合器具有至少两个在离合器每一侧设置的离合器振动机构时，有助于实现此点，由此一方面使得整个离合器装置的结构特别牢固，另一方面，在主轴两侧设置调节驱动机构的设计原理特别有助于实现主轴的旋转运动。

本发明的操作器可特别有利地用于锻造机中，其中根据一种特别优选的实施方式，该锻造机是所谓的多冲杆锻造机。

附图说明

图1为设置在导床上的操作器的示意性的侧视图；

图2为安装在主轴上的本发明所述的离合器圆盘的详细剖视图，其具有环绕的自由振动(freischwingend)的离合器；

图3为配属于振动的离合器的摆动装置的局部视图；

图4为利用摆动装置锻造圆钢棒用的旋转步骤控制的示意图；

图5为利用摆动装置锻造六角钢棒用的旋转步骤控制的示意图；和

图6为利用摆动装置锻造四角和八角钢棒用的旋转步骤控制的示意图。

具体实施方式

为了简化地说明本发明，这些附图中并未示出通常使用的设置在常见结构类型的锻造设备上的液压的和电子的控制机构。

图1中所示的操作器整体上可沿着平行于纵轴线6的箭头9的方向轴向移动地支撑在操作器导床8上。该操作器包括操作器主轴3以及钢坯夹钳形式的夹持工具1。无论在箭头9的方向上，还是在用箭头11表示的旋转方向上，钢坯夹钳都将锻坯10夹持住，以便使得锻坯在(未示出的)锻造机的两个锻造工具之间按所希望的方式自由定位。

图2为处于(仅部分示出的)主轴3上的本发明所述的调节驱动机构2的剖视图。在主轴3上抗扭地热压套装有离合器圆盘4a，而离合器振动机构(Kupplungsschwinge)则自由振动地设置在主轴3的轴承2a-d上，从而这些离合器振动机构环绕所述离合器圆盘4a。利用液压的驱动机构对包括离合器圆盘4a和环绕的离合器4b的整个离合器装置4进行操纵。其将两个离合器闸瓦14、14压靠到离合器圆盘4a上，由此实现离合器圆盘4a和自由振动的离合器4b的力配合与形状配合的连接。这样就使得旋转运动从自由振动的离合器4b传递到离合器圆盘4a上，进而还传递到主轴3上。

图3为三个不同的视图3a-3c，其中图3c基本上相应于图2所示的装置，但仅仅是局部剖视图。图3a示出两个液压缸5a、5b，这些液压缸分别在自由振动的离合器4b的一侧作用(angreifen)。在所示实施方式中，采用调节驱动机构2的这种结构所能实现的、主轴3围绕其纵轴线6的摆动角度最大为60°。

图3b为调节驱动机构2相对于图3a摆动了90°的剖视图，其中在此处所示的实施方式中，在操作器主轴3的一侧设有两个同步缸5a1和5a2。液压缸5a1在离合器圆盘4a的左侧作用在外部的离合器振动机构4ba上，而右侧的液压缸5a2则作用在在离合器圆盘4a的右侧自由振动地设置在主轴3上的外部的离合器振动机构4ba上。由于使用同步缸5a1和5a2，所以能实现均匀地对主轴3围绕其纵轴线6的旋转运动施加力作用。

图4以两个视图4a和4b示出用于介绍在锻造圆钢棒时的旋转步骤控制的过程的两个步骤。左边的液压缸5a在此处于操纵位置，在该位置，缸纵轴线17偏离于垂直线15。相反，右边的缸5b处于其初始位置，其中纵轴线16平行于垂直线15。在两个锻造行程(Schmiedehub)之间进行增加10°的步骤，在所述锻造行程期间不会使得旋转运动由调节驱动机构施加到(未示出的)夹持工具上。

相反，在图4b中，左边的缸5a处于其初始位置，而右边的缸5b则处于操纵位置，此时该右边的缸的纵轴线16相对于垂直线15错开一定角度。按照由此可实现的工作方式，在左边的缸5a的最后的步骤之后，右边的缸5b移动，且在右边的缸5b的最后的步骤之后，开始对左边的缸5a进行操纵，然后该左边的缸5a在此期间又处于其初始位置。由此通过液压缸5a、5b的间歇性的(intermittierend)调整(Anstellung)，实现(未示出的)夹持工具的以及(未示出的)锻造件的旋转运动。

图5类似于图4示范性地示出旋转步骤控制的过程，但在两个图5a、5b中，这里系针对六角钢棒的锻造的。在图5a中，左边的缸5a处于操纵位置，且在交替作用中，液压缸5a、5b引起在两个锻造行程之间的30°的旋转步骤。右边的缸5b处于图5a中所示的中间位置，即其初始位置。

相反，在图5b中示出，左边的缸5a处于其初始位置，而右边的缸5b处于操纵位置。在工作中，在左边的缸5a的最后的步骤之后，右边的缸5b移动，且在右边的缸5b的最后的步骤之后，左边的缸5a开始移动，然后该左边的缸5a又处于其初始位置。

类似于根据图4的示例性的视图，由图6可得知旋转步骤控制的同样示例性的过程，但这里系针对四角或八角钢棒的锻造。根据图6a所示，左边的缸5a处于其初始位置，而右边的缸5b处于操纵位置。在锻造八角钢棒时，在两个锻造行程之间分别进行一次45°的步骤，而在锻造四角钢棒时，在两个相继的锻造行程之间分别进行两次45°的步骤。

在图6b中同样可看到，左边的缸5a处于终止位置，而右边的缸5b处于初始/操纵位置。因此，在左边的缸5a的步骤之后，右边的缸5b移动，且在右边的缸5b进行的步骤之后，左边的缸5a开始移动，然后该左边的缸5a又处于其初始位置。

Claims (11)

1.一种用于锻造机的操作器，包括至少一个夹持工具(1)以及调节驱动机构(2)，其中调节驱动机构(2)具有用于旋转驱动夹持工具(1)的主轴(3)，其特征在于，调节驱动机构(2)具有离合器装置(4)，该离合器装置包括：与夹持工具(1)的主轴(3)抗扭地连接的离合器圆盘(4a)；以及自由振动地支撑在主轴(3)上的包绕离合器圆盘(4a)的离合器(4b)。

2.如权利要求1所述的操作器，其特征在于，夹持工具(1)是钢坯夹钳。

3.如权利要求1或2所述的操作器，其特征在于，为了使得主轴(3)围绕其纵轴线(6)旋转运动，调节驱动机构(2)与至少一个液压驱动机构(5)连接。

4.如权利要求3所述的操作器，其特征在于，液压驱动机构(5)包括至少两个液压缸(5a、5b)，这些液压缸至少间接地与主轴(3)连接。

5.如权利要求3或4所述的操作器，其特征在于，液压缸(5a、5b)可相互独立地调整。

6.如权利要求3或4所述的操作器，其特征在于，液压缸(5a、5b)是同步缸。

7.如权利要求3或4所述的操作器，其特征在于，主轴(3)是空心轴。

8.如权利要求3至7中任一项所述的操作器，其特征在于，液压驱动机构(5)优选液压缸(5a、5b)作用在自由振动地支撑的离合器(4b)上。

9.如前述权利要求中任一项所述的操作器，其特征在于，自由振动地支撑的离合器(4b)具有至少两个在离合器圆盘的每一侧设置的离合器振动机构(4ba、4bb)。

10.一种锻造机，包括至少一个根据前述权利要求中任一项的操作器。

11.如权利要求10所述的锻造机，其特征在于，它是多冲杆锻造机。

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