DE10308041A1 - Verfahren und vollautomatisches Fertigungssystem für Umformen - Google Patents

Verfahren und vollautomatisches Fertigungssystem für Umformen Download PDF

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Abstract

Verfahren und vollautomatisches Fertigungssystem für Umformen, deren Wirkungsweise durch Erzeugung schlagartigen Drucks in der in einer Druckerzeugungseinrichtung (3) abgeschlossenen von der Umgebung und planparallel komprimierten Luftmenge folgt. DOLLAR A Zur Erzeugung des Druckes wird die Luftkomprimierung bis zu einem Grad betrieben, bei dem sich der in der Druckerzeugungseinrichtung zerstäubte flüssige Brennstoff entzündet. DOLLAR A Die Antriebs- und Umformfunktionen des Systems sind durch eine Brennkammer (8), die im Innenraum der Druckerzeugungseinrichtung entsteht, wenn diese vom eigenen Kolben (2) abgeschlossen wird, vereinigt. Die Druckerzeugungseinrichtungen (3) sind dabei an einen Sternkurbelbetrieb (1) gekoppelt. Wodurch eine ähnlich einer Verbrennkolbenmaschine funktionelle Baueinheit gebildet wird, die nach dem Prinzip eines Zweitaktmotors funktioniert und bei der die Druckerzeugungseinrichtungen als eine Kolbeneinheit dienen. Dadurch treibt sich das System selbst.

Description

  • Die Erfindung betrifft den Fertigungsbedarf in der Technik vom Umformen.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und ein Fertigungssystem bei deren ein offener Raum einer Druckerzeugungseinrichtung durch ihren Kolben von außen abschließbar und von innen planparallel verringbar ist, um die Komprimierung der von der Umgebung dort eingesperrten Luftmenge zu betreiben und damit einen Überdruck für das Umformen zu erzielen.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 10136860 A1 ist ein Verfahren für Umformen, wie auch die mit diesem vorgenommene Fertigung bekannt. Der Umformvorgang vom dort beschriebenen Verfahren kann im Prinzip auch in ein vollautomatisches Fertigungssystem eingeschlossen sein, das wenigstens sowohl ein sich am Antrieb des Systems beteiligtes Geradschubgetriebe und eine zur Luftkomprimierung dienende Druckerzeugungseinrichtung als auch die der Automatisierungstechnik zugehörigen Einrichtungen zur Werkstückbehandlung im Wesentlichen ein modular eingebautes Vorratsmagazin mit dem Schieber für Ausgabe und Zufuhr der Werkstücke an die Druckerzeugungseinrichtung umfassen. Dabei ist ein Gleitstück vom Getriebe, dem geführter gerade Schub geleistet wird und über welchen Trieb- und Umformtätigkeit des Systems zusammenstellbar ist, ein verbindbarer mit dem Kolben der Druckerzeugungseinrichtung konventioneller Stößel.
  • Der Antrieb des bekannten Fertigungssystems ist eine separate Funktion, die zur Umformfunktion in einem formalen Verhältnis steht. Für die beiden Funktionen ist eine Auffächerung ihrer Aufgaben ausgeprägt. Hierdurch hat der Umformvorgang keinen entgegengesetzt gerichteten Einfluss auf das Getriebe und verläuft deswegen passiv. Die beiden Funktionen sind dabei derart miteinander angepasst, dass ein zum Umformen für die Luftkomprimierung benötigter Druck sekundär und durch das Getriebe entwickelte Kraft primär erzeugt werden.
  • Dies hat zur Folge, dass ein außerhalb des Systems stammendes Energiepotential, welches das System ursprünglich von einer äußeren Energiequelle bekommen hat, nicht direkt an die Werkstücke zugeführt und damit auch nicht vollständig ausgenutzt wird. So ist das System mit dem Nachteil behaftet, dass dieses mit dem Energieverlust bei den Vorgängen des Energieübergangs begleitet ist.
  • Nachteilig ist auch der verlorene Energiebetrag beim Verlauf eigentlichen Verfahrens. Die komprimierte, eingesperrte in der Druckerzeugungseinrichtung Luft, erhitzt sich nutzlos. Deswegen kann nicht beim bekannten Verfahren die Arbeit, die zum Umformen aufgewandt wird restlos als Nutzarbeit entnommen werden. Nur ein Bruchteil der aufgewandten Arbeit wird in Nutzarbeit verwandelt.
  • Zudem gibt es beim bekannten Verfahren noch einen technologischen Nachteil, dass sich die engere Toleranzen, insbesondere bei der Fertigung von den Werkstücken mit komplizierter Geometrie aus den schwierig umzuformenden Werkstoffen, nicht einhalten lassen. Das erklärt sich wegen des verhältnismäßig niedrigen vom diesen Verfahren erzielbaren Druckes. Eine weitere Druckerhöhung ist nicht wegen der übermäßigen Lufterhitzung zweckmäßig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das bekannte Verfahren und vollautomatisches Fertigungssystem für Umformen so zu schaffen, dass für die beiden bezeichneten Nachteile vermieden werden können.
  • Das Verfahren sowie das Fertigungssystem für Umformen gemäß Anspruch 1 sowie das Fertigungssystem gemäß Anspruch 2 lösen diese Aufgabe. Vorteilhafte Merkmale entwickeln den Erfindungsgegenstand weiter und sind jeweils in den Unteransprüchen enthalten. Auf diese wird nun Bezug genommen.
  • Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingesperrte in der Druckerzeugungseinrichtung Luft bis zum gewissen Grad komprimiert, bei dem sich ein in der Luft zerstäubter Brennstoff entzündet. So breitet sich schlagartig eine durch Explosion entstehende Druckwelle aus. Aufgrund der höheren Umformgeschwindigkeit wird es möglich die Steigerung der Umformbarkeit der Werkstücke zu erzielen. Als Folge davon entstehen beim erfindungsgemäßen Verfahren die für Explosivumformen kennzeichnenden Vorteile:
    der Umformvorgang kann mit einem Schneidvorgang gekoppelt sein und damit werden die Arbeitsgänge und Werkzeugkosten eingespart;
    hohe Abbildesgenauigkeit. Hierdurch wird eine beim bekannten Verfahren unbefriedigte Einhaltung von den Toleranzen beseitigt;
    die Fertigung der Werkstücke mit komplizierter Geometrie und aus den schwierig umzuformenden insbesondere aus den hitzbeständigen und hochfesten Werkstoffen ist realisierbar.
  • Außerdem ergibt sich beim erfindungsgemäßen Verfahren auch ein weiterer Vorteil gegenüber dem konventionellen Explosivumformen, dass keine Explosivstoffe zur Verwendung erforderlich sind. Damit entfallen strenge Sicherheitsbestimmungen sowie hoher Kostenaufwand, die mit der Nutzung gefährliche Explosivstoffe verbinden. Stattdessen sind bei der vorliegenden Erfindung ein flüssiger Brennstoff, wie der Dieselkraftstoff zur Verwendung vorgesehen.
  • Die in der Druckerzeugungseinrichtung verdichtete Luft ist im Gegensatz zum bekannten Verfahren viel weiter getrieben, um die Zündung des Brennstoffs zu gewährleisten. Bei diesem Vergleichspunkt zeigt sich noch ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, da kein Verlust der Energie wegen der unnötig erhitzten Luft vorliegt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein kompaktes Fertigungssystem für Umformen zur Verfügung gestellt, das sich in der Intensität seiner Wirkungsweise selbst treibt und bei dem die Luftkomprimierung vom eigentlichen Verfahrensvorgang durch Umwandlungsschritte erzeugt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass das Fertigungssystem zu einer Kolbenmaschine ähnlich funktionellen Baueinheit aufgebaut ist, die nach dem Prinzip eines Selbstzündmotors funktioniert, wo die Druckerzeugungseinrichtung die Funktion einer Kolbeneinheit übernimmt.
  • Durch ein auftretendes Verhältnis, das zwischen beiden Funktionen in derart, ausgehend vom entwickelten Verfahren, ausgelegten Baueinheit entsteht, wird eine Steigerung der Fähigkeit des Fertigungssystems erreicht, wie es noch weiter unten beschrieben wird.
  • Solche kompakte Bauform hebt für das erfindungsgemäße Verfahren und dem zugehörigen Fertigungssystem ein einfaches und auch kostengünstiges Umformen hervor, sofern kein abgesonderter Antrieb benötig ist und daher die für die Bedienung des Systems erforderlichen Fachkräfte gesenkt werden. Außerdem wird der im System erzeugte Überdruck direkt an das Werkstück zugeführt und damit vollständig ausgenutzt.
  • Desweiteren ist das Fertigungssystem selbst gleichzeitig ein Energieproduzent und Konsument. Die Energie im System wird momentan in einer sehr kurzen Zeitspanne zwischen der Erzeugung und dem Verbrauch in nützliche Arbeit umgewandelt. Als ein Ergebnis davon wird das Energiepotential in seine ursprüngliche Höhe vom Energieverbraucher aufgenommen und wird gerade in Form des Druckes zur Verwendung gestellt, dass eine Umsetzung der erzeugten Energie in ihre andere Formen ausschließt. Das führt zum Kürzen des Verfahrenverlaufs und die Energievorgänge sind nicht mehr vorhanden.
  • Desweiteren eröffnet die Erfindung auch die Möglichkeit mit dem Explosivumformen vorgenommene Fertigung in ein vollautomatisches System einzuschließen. Dadurch wird sowohl das Flexibilitätsniveau des Verfahrens und die Leistungsfähigkeit für diese Formänderungsart noch weiter erhöht als auch die Betriebssicherheit verbessert.
  • Selbstverständlich ist es möglich beim erfindungsgemäßen Verfahren auch dickwandige aus den üblichen Werkstoffarten bestehende Werkstücke umzuformen, aber welche vor der Wirkung der in der Brennkammer herrschenden hohen Temperatur angemessen beschützt werden, z.B. mit der sublimationskühlenden Beschichtungsmasse bedecken bzw. einfach mit einer feuerbeständigen Substanz beschichten.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1: eine Draufsicht auf ein schematisch und stark vereinfacht vorgestelltes Fertigungssystem für Umformen im Schnitt entlang der Linie I – I von 2 zur Erläuterung ihrer Bau- und Funktionsweise.
  • 2: einen der 1 entsprechenden Schnitt durch die geknickte Ebene „ A – A" mit den Teilausreißen zur weiteren Erläuterung der Bau- und Funktionsweise des Systems in der Hubstellung des Kolbens der Druckerzeugungseinrichtung als Ausgangsposition seines Umformvorgangs im linken Feld der Zeichnung und in dem Hubende des Kolbens als Endzustand des Umformvorgangs im rechten Zeichnungsfeld. wobei der das Mittelfeld besetzende Kurbeltrieb des Systems ausgeschnitten und deswegen nicht dargestellt ist.
  • 3: einen der 2 entsprechenden Querschnitt durch die Ebene „ B – B „ zur näheren Erläuterung der Funktion des Systems im Teilausschnitt.
  • 1 und 2 zeigen eine Darstellung eines Schemas mit den wichtigsten Teilen eines vollautomatischen Fertigungssystems zur Realisierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens für Umformen, welches zugleich ein Schema eines Antriebs ist. Das System weist ein Geradschubkurbelgetriebe 1, das zur einen großen Produktivität des Systems ein Sternkurbelgetriebe ist, und die mit diesem durch ihre Kolben 2 verbundene Druckerzeugungseinrichtungen 3 auf. Das System ist um eine vertikale Achse in vorder- und Draufsicht aufgebaut und stellt eine verbrennungsmotorähnliche Baueinheit dar.
  • Das Kurbelgetriebe 1 des Systems ist für eine Übertragung bei der Aufnahme von dem durch die Explosion erzeugten Überdruck von einzelnen im Moment arbeitleistenden Druckerzeugungseinrichtungen 3 von den Zacken 4 des Systems, wo die Explosion sich ereignet, dementsprechend zu anderen arbeitbenötigten Druckerzeugungseinrichtungen von den Zacken, wo die Luftkomprimierung stattfinden kann, eingerichtet und deswegen, um die Tätigkeit des Systems zuleiten, dient.
  • Das Kurbelgetriebe 1 bei der vorliegenden Erfindung kann durch ein anderes Getriebe ersetzt werden, das eine kreisförmige Bewegung vom drehbaren Element 5 in eine oszillierende Bewegung der Kolben 2 in den Druckerzeugungseinrichtungen 3 und auch die umgekehrte Umwandlung von den Bewegungen leistet.
  • Wie es aus der 1 und 2 folgt, lässt sich die Produktivität des Systems durch die Anzahl der Pleuel des Kurbeltriebs definieren. Im allgemeinen Fall kann das System durch angewandete Getriebearten zur bestimmten Produktivität ausgebaut werden. Hierdurch ist es eine geeignete Zahl der an drehbares Element 5 direkt oder an solches als Bestandteil einer Kopplungseinheit 6 eines Geradschubgetriebes indirekt anschließenden Stößeln 7 zu finden, bei der die Betriebsbeanspruchung des Systems ausgehalten wird.
  • Somit ist das System im Bezug auf seine qualitative Verhältnisse durch die zur Verfügung stehende Getriebearten strukturell ausbaubar und seine quantitative Leistungsverhältnisse durch die Anzahl der im Getriebe vorhandenen Stößel bestimmbar.
  • Entsprechend der konstruktiven Gestaltung des Systems, wie es aus den 1 und 2 hervorgeht, ist es ersichtlich, dass der Innenraum jedes Körpers 10 und jeder Druckerzeugungseinrichtung als Ganzes, wenn dieser vom Kolben 2 abgeschlossen wird, zu einer für das Betreiben des Umformens und des Systems als Ganzes dienende Brennkammer 8 konvertierbar ist, wo die Luftkomprimierung geschieht und sich explosiv im Anschlag entlädt. Dabei ergibt sich beim vorliegenden System, dass die Antrieb- und Umformfunktionen ineinander integrierbar sind und sich beide dadurch im Sachverhalt miteinander verflechten. Als Ergebnis davon erfüllen beide Funktionen einerseits ihre eigene Aufgabe und andererseits bleiben diese voneinander leistungsabhängig und beeinflussen einander aktiv.
  • Vorgenommene Bauweise lässt zwei unterschiedliche Prozesse mit verschiedenen spezifischen Laufeigenschaften zu einem sich leitenden, die Funktion des unteilbar gestaltenden Systems bestimmenden Vorgang reduzieren. Der Verlauf dieses Vorganges ist so strukturiert, dass ein entstehender in den Brennkammern 8, allseitig wirkender Überdruck direkt an das Werkstück 9, um dieses zu umformen, gerichtet wird und in die entgegengesetzte Richtung die Bewegung der Kolben 2 der Druckerzeugungseinrichtungen verursacht, von der nützliche Drehmomente im Kurbelgetriebe 1 ausgelöst werden. Wodurch die Kolben nachfolgend gegensinnig zur ersten Richtung gesetzmäßig ihre Bewegung ändern. Damit kann die Luftkomprimierung von neuem gewonnen werden, dass eine automatische Funktionsweise des Systems bewirkt, die dem Prinzip eines Verbrennungsmotors entspricht.
  • Die Druckerzeugungseinrichtungen 3 treten bei diesem System im Vergleich zum üblichen Motor ähnlich einer Kolbeneinheit und ihre Bestandteile- der Kolben 2 und der Körper 10 dementsprechend ähnlich einem Kolben und einer Zylinderbuchse des Motors auf.
  • Auf diese Weise sind die Antrieb- und Umformfunktionen des vorliegenden Systems zu einer funktionellen Einheit miteinander gekoppelt, die sich von der durch die Explosion verursachten Doppelwirkung ins Geschick bringt vom Verfahrenvorgang erzeugten Druck außer Umformen auch für die Rückstellung der Kolben 2 der Druckerzeugungseinrichtungen 3 auszunutzen, wobei die Kolben 2 durch die vom Kurbeltrieb 1 angebrachte Leistung zurück zu ihren Ausgangspositionen gefördert werden, um das System wieder in ihren einzelnen Zacken 4 schussfertig zu machen und den Verfahrensvorgang vom Anfang zu wiederholen. Wodurch das System in Bewegung gesetzt wird und ein Selbsttreibeffekt für das Fertigungssystem entsteht.
  • Um das System für Fertigung verschiedenster Werkstücken universell anzuwenden, sind die Bestandteile der Druckerzeugungseinrichtungen- der Kolben 2 und der Körper 10 paarweise aufbaumodular ausgelegt. Zudem ist der Kolben 2 für seine einfache und rasche Auswechslung mittels eines Stiftes 11 mit dem Stößel 7 gekoppelt und wird damit von der Verdrehung gesichert. Wobei die beiden zu verbundenen Teile durch ihre zylindrischen zueinander passenden Oberflächen 12 miteinander zentriert sind.
  • Außerdem enthält das System zur Stößelführung vorgesehene Führungsbahnen 13, die zur festen Installation des Systems auf die Auflage 14 gelegt und mittels Schrauben 15 mit dem für die Montage versorgten Tisch 16 befestigt sind. Dabei ist das Kurbelgehäuse 17 des Systems durch eine, seinem Umriss entsprechende Ausnehmung (nicht dargestellt) des Tisches 16 durchgeführt, während die untergebrachte auf denselben Tisch Körper 10 der Druckerzeugungseinrichtungen an eine Stützwand 18 angelegt sind, welche hochstehende und hochbeanspruchte Außenseiten der Körper 10 der Druckerzeugungseinrichtungen 3 in in der 1 gezeigter Weise platzsparend umfasst. Die Befestigungsweise der Körper an die Stützwand und / oder auf den Tisch und dazu benötigen Mittel sind nicht dargestellt.
  • Wie es aus der 1 ersichtlich ist, liegen die Körper 10 der Druckerzeugungseinrichtungen 3 in den Verlängerungsachsen von den Zacken 4 des Systems. Wobei die Stellungen der Körper 10 so bestimmt sind, dass ihre Symmetrieachsen mit den Symmetrieachsen der Führungsbahnen 13 von den Stößeln 7 zusammenfallend sind. Zudem kann jeder von den Kolben 2 zur seinen richtigen Zentrierung relativ zum Körper 10 der Druckerzeugungseinrichtung 3, beim Eintauchen erster im Innenraum letztere, zusätzlich mit einem externen Mittel, z.B. sich miteinander gepaarten Führungssäulen und -hülsen (nicht dargestellt) vorgesehen werden. Somit wird eine kontinuierliche, geführte Bewegung der Kolben 2 zu den Körpern 10 der Druckerzeugungseinrichtungen gewährleistet.
  • Die übrigen Bauteile entsprechend den schon anhand der 1 und 2 beschriebenen Bauteilen. So ist eine eingerichtete zur Aufnahme eines indirekten Kontaktes der Stößel 7 zum drehbaren Element 5, das eine Kurbelwelle ist, Kopplungseinheit 6 mit den Haupt- 19 und vier Nebenpleueln 20, eine Gegenmasse 21, ein Bolzengelenk 22- alle sind im Kurbeltrieb 1 beteiligt und auch unverzichtbare Attribute des Verbrennungsmotors im wesentlichen zu den Kolben 2 zugeordneten Stopf- und Dichtungsringe 23 und den Körpern 10 der Druckerzeugungseinrichtungen 3 zugehörige eine für den Einlass des Brennstoffes dienende Düse 24. Alternativ können auch die Stopf- und Dichtungsringe zu den Körpern 10 zugeordnet werden. Diese Bauteile des Systems tragen keine anderen außergewöhnlichen Funktionen und sind dafür gezeigt, um klar zu machen, welche Stelle diese am erfinderischen Fertigungssystem für Umformen in ihren Besitz haben.
  • Ebenso weisen die 1 und 2 die auf dem Boden des Innenraums der Körper 10 der Druckerzeugungseinrichtungen 3 ausfertige Hohlformen 25 für Umformen, und die Dichtungen 26 auf. Die letzteren sind dazu verwendet, um die Brennkammern 8 im Laufe des Verfahrens abgedichtet zu halten, sofern die Körper 10 ein mittig plaziertes Durchgangsloch 27 aufweisen, durch welches jede von der Brennkammern mit dem Luftstrom versorgt wird. Der durch das Loch 27 in Richtung der offenen Seite des Körpers fließende Luftstrom übernimmt der Funktion eines Auswerfens und dient auch zum Spülen mit der frischen Luft des Innenraums des Körpers. Damit werden gleichzeitig sowohl die Fertigteile 28 aus den Formen 25 befreit als auch die Rauchgasresten ausgeblasen und die Körper der Druckerzeugungseinrichtungen abgekühlt.
  • Ergänzend zur Luftkühlung der Körper 10 der Druckerzeugungseinrichtungen als heißesten Teile des Systems kann dieses mit der Wasserkühlung versorgt werden. Die Darstellung von den Wasserdurchtrittstellen ist losgelassen, sofern die Wasserkühlung als solche keine praktische Bedeutung für die Umformfunktion hat und für die Funktion des Antriebs in der vorliegenden Gestaltung des Systems üblich ist.
  • Um die Werkstücke 9 an den Boden der Brennkammern 8 zu fördern und unter diesen befindlichen Luftrest abzusaugen, muss der Luftstrom in der gegengesetzten Richtung umgeschaltet werden. Zu diesem Zweck weist auch die Stützwand 18 noch weitere durchlaufende Löcher, die an derselben Ebene, wie das Loch 27 der Körper 10 ausgebildet sind und welche zusammen einen Luftkanal 29 bilden. Das Wechseln der Luftstromrichtungen kann im Takt des Arbeitzyklus des Systems über eine Regeleinrichtung (nicht dargestellt) mechanisch oder elektronisch gesteuert werden oder über eine Kombination mit den bekannten anderen Regelsystemen, die in dem vorliegenden Fertigungssystem seinen Platz finden können, betätigt werden.
  • Das vorliegende Fertigungssystem ist mit den modular aufgebauten Operationssystemen der Automatisierungstechnik ausgerüstet, die im Verfahrensvorgang für Umformen organisch eingeordnet sind und die das System zur vollautomatischen Fertigung entwickeln. Die 2 und 3 zeigen nur die zur Werkstückbehandlung dienende Vorratsmagazine 30 mit dem durch diese auf und ab durchgängigen Werkstückschieber 31. Die Zufuhr- und Abfuhreinrichtungen sowie die Transporthilfsmittel sind nicht dargestellt. Die Magazine 30 sind an jeder der Zacken 4 von oben an dem Körper 10 der Druckerzeugungseinrichtung 3 angelegt. Bei der Bestimmung der Stellungen der Magazine ist berücksichtig, dass der Schieber 31 sich in der Ebene der vom Körper 10 der Druckerzeugungseinrichtung 3 offenen Seite bewegen kann, welche zur Aufnahme der vom Schieber ausgegebenen flachen Werkstücken 9 mit zwei zylinderförmigen Anschlägen, die Stifte 32 sind, versehen ist. Die Ausgabe der Werkstücke 9 aus dem Vorratsmagazin 30 folgt unter der Mitwirkung einer im seinen Raum untergebrachten Druckfeder 33. Die Abfuhr der fertigen Details 28 aus der Bearbeitungszone ist durch die im Tisch 16 ausgefertigte Durchfallöffnungen 34 vorgesehen.
  • Die Richtungen der Strömungen der Luft und der Bewegungen der Schieber sind beim Eintritt dieser in Wirkung für einzelne Abschnitte des Verfahrenvorganges in der 2 mit den Pfeilen versehen.
  • Dieses System ist mit der Einrichtung (nicht dargestellt) versorgt, die Abgase sowie unverbrauchte Verbrennungsluft auffängt, und welche unfreundliche Stoffe vom Arbeitsraum in den einen den Obdach für das System bildenden und über diesem gespannten Schirm abzieht und sammelt, um die Anhäufung in der Folge zu reinigen.
  • Das System funktioniert nach dem Prinzip eines zwei- Takt Dieselmotors. Beim Beharrungszustand des Systems, wie es in 1 und 2 gezeigt ist, wird die in der zur Luftkomprimierung betreffenden Zacke 4 des Systems von der Umgebung abgesonderte Luftmenge so tief verdichtet, dass ein durch die Düse 24 in die Brennkammer 8 von einem Zerstäuber (nicht dargestellt) unter hohem Druck hineingespritzter flüssiger Brennstoff von selbst gezündet wird. Von dem durch die verursachte Explosion entstehenden und allseitig ausbreitenden Überdrück wird einerseits in der Direkterweise ein in der Brennkammer befindliches Werkstück 9 geformt und andererseits der Kolben 2 weggeschoben und aus dem Körper 10 der Druckerzeugungseinrichtung 3 herausgeworfen. Zum denselben Zeitpunkt wird das Fertigteil 28 unter den Luftstromdruck in eine zwischen dem Kolben 2 und dem Körper 10 entstehende Lücke 35 aus dem Innenraum des Körpers ausgestoßen und rutscht nachfolgend wegen seiner Schwerkraft durch eine Durchfallöffnung 34 im Tisch 16 nach unten. Dabei tritt reine Luft in die hintere Seite des Innenraums der Druckerzeugungseinrichtung ein und spült durch diese hindurch. Nähe des Umkehrpunktes des Kolbens 2 wird der Luftstrom gestoppt und das neue Werkstück mittels des abwärts gehenden Schiebers 31 aus dem Magazin 30 zum Anschlag über die Stifte 32 niedergedrückt und festgehalten. Es ist in 2 links verdeutlicht.
  • Der Werkstückschieber 31 bleibt in seiner Lage unbewegt bis zum Beginn des Luftstromrichtungswechselns. Nachdem kehrt der Schieber in seine Ausgangslage zurück und das losgelassene Werkstück wird unter der Wirkung des Vakuums in den Innenraum der Druckerzeugungseinrichtung abgesaugt und schmiegt sich an seinen Boden. Die Dauer des Luftabsaugens ist zeitlich mit der Bewegung des Kolbens 2 so abgestimmt, dass zum Moment der von durch den Kolben 2 bewirkten Abdeckung des offenen Innenraums der Druckerzeugungseinrichtung 3, um diesen zu einer Brennkammer 8 zu übertreten, wird der Luftstrom im Kanal 29 wieder gestoppt. Nach einer weiteren Bewegung des in die Brennkammer eingedrungenen Kolbens wird dort befindliche Luftmenge soweit komprimiert, wie es schon vorangehend geschrieben wurde, und der in der Brennkammer 8 zerstäubte Brennstoff wird gezündet. Damit wird ein in der Brennkammer 8 vorhandenes Werkstück 9 gefertigt und der Zyklus in dieser erörterten Zacke 4 des Systems abgeschlossen, und selbsttätig von neuem weiter gestartet. Es ist in 2 rechts verdeutlicht. Um das Fertigteil 28 aus dem Innenraum des Körpers 10, bei der zur Verfügung stehenden zu ihrer Aufnahme genügten Größe der veränderbaren Lücke 35, herausgestoßen werden kann, wird gleich nach dem herausgehenden Kolben die Luftstromrichtung im Luftkanal 29 nochmals umgeschaltet.
  • Der Kurbeltrieb 1 gewährleistet ein unterbrochenes Pendeln der Kolben 2 zwischen den Ausgang- und Endpositionen des Verfahrens und lässt deswegen eine wartungsfreie Wiederholung des Zyklus in allen fünf Zacken des Systems abspielen. Im durchlaufenden Betrieb des Systems werden für eine Umdrehung freischwebende Kurbelwelle 5 vollautomatisch immer fünf Werkstücke im Takt des in den Druckerzeugungseinrichtungen geschehenden Zyklus alternierend bearbeitet.
  • Das Fertigungssystem zum vollautomatischen Umformen ist offen für reine mechanische oder alternativ mit Sensoren und Prozessorsteuerung nach dem Stand der Technik elektronische Ansteuerung. Im ersten Fall wird die Bewegung der Steuerwellen (nicht dargestellt) von der Kurbellwelle abgeleitet, im zweiten Fall werden die entsprechenden Organe des Systems, ausgehend von den vorzugebenden Steuerbefehlen des Computerprogramms durch die Kommandosignale der die Schritte des Verfahrens überwachten Sensoren, automatisch betätigt. Dabei melden die Sensoren entweder ausgeführte Signale für die nachfolgende Steuerung oder eventuell auftretende Fehler zurück.

Claims (6)

  1. Verfahren für Umformen, bei dem ein offener Raum einer Druckerzeugungseinrichtung durch ihren Kolben von außen abschließbar und von innen planparallel verringbar ist, um die Komprimierung der von der Umgebung dort eingesperrten Luftmenge zu betreiben und damit einen Überdruck für Umformen zu erzielen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Umformbarkeit der Werkstücke und zur Bewirkung der Fähigkeit des Verfahrens sich vom eigenen Vorgang anzutreiben nach der Luftkomprimierung ein flüssiger Brennstoff in der Druckerzeugungseinrichtung zerstäubt und entzündet wird, um die Luftkomprimierung durch Explosion zu entlanden, wodurch ein Verbrennungsdruck erzeugt wird, von dem die Luftkomprimierung von neuem gewonnen wird, die bis zu einem Grad betrieben wird, bei dem sich der Brennstoff selbst entzündet.
  2. Fertigungssystem zur Durchführung des Verfahrens für Umformen nach Anspruch 1, wobei das System, um sich selbsttätig anzutreiben, und zum seinen kompakten Aufbau als eine einer Verbrennungskolbenmaschine ähnliche Baueinheit ausgelegt ist, bei der der Innenraum der Druckerzeugungseinrichtung zur einen Brennkammer (8) und die Druckerzeugungseinrichtung für Umformen (3) als Ganzes zur einen Kolbeneinheit konvertierbar sind durch welche sowohl die Antrieb- und Umformfunktionen ineinander integrierbar sind als auch vollautomatischer Produktionsablauf des Systems in einem Zyklus des zwei- Takt Selbstzündmotors bestimmbar ist.
  3. Fertigungssystem zur Durchführung des Verfahrens für Umformen nach Anspruch 2, wobei das System zur seinen großen Produktivität durch das Geradschubgetriebe ausbaubar ist, um die mehrere Stößeln (7) zu umfassen, welche an drehbares Element (5) direkt oder an solches als Bestandteil einer Kopplungseinheit (6) des Getriebes indirekt anschließbar sind und deren Menge einer Anzahl entspricht, bei der die Betriebsbeanspruchung des Systems ausgehalten wird.
  4. Fertigungssystem zur Durchführung des Verfahrens für Umformen nach Anspruch 2 oder 3, wobei das System um eine vertikale Achse in Vorder- und Draufsicht durch einen Sternkurbeltrieb (1) aufgebaut ist.
  5. Fertigungssystem zur Durchführung des Verfahrens für Umformen nach Ansprüchen 2 bis 4, wobei das Auswerfen der gefertigten Details (28) aus den Körpern (10) vom Druck des Luftstroms zum Betreiben vorgesehen ist, der auch für das Spülen und Abkühlen des Innenraums der Druckerzeugungseinrichtungen (3) dient.
  6. Fertigungssystem zur Durchführung des Verfahrens für Umformen nach Ansprüchen 2 bis 5, wobei die Luftströmung sowohl beim Ansaugen der Werkstücke (9) im Innenraum der Druckerzeugungseinrichtungen in einer Richtung als auch beim Spülen und Abkühlen dieser in entgegengesetzter Richtung durch denselben Kanal (29) zum Durchfluss vorgesehen ist, der für Wechseln der Stromrichtungen kombinierbar zum Umschalten ist.
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