DE1064321B - Schmiedemaschine - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine vollautomatisch arbeitende Schmiedemaschine zum Warmschmieden von Köpfen beliebiger Form an Bolzen.

Es sind Bolzenkopf-Schmiedemaschinen bekannt, bei denen der Bolzenkopf abwechselnd an der Kopfoberfläche von einem Staucher und an den Schlüsselflächen von Seitenhämmern so lange bearbeitet wird, bis die gewünschte Kopfform erreicht ist.

Bei diesen Maschinen ist in der Regel der Staucher in einem Hauptschlitten angeordnet, der von der Hauptantriebswelle durch eine Kurbel angetrieben wird. Der Antrieb der Seitenhämmer wird dabei vom Hauptschlitten abgeleitet und erfolgt über Kniehebel oder Rollen, die in besonderen Kurvenstücken laufen. Dabei sind die die Seitenhämmer tragenden Schlitten in einem festen, senkrecht stehenden Kreuz angeordnet. Zur Herstellung von Vierkantköpfen werden Maschinen mit vier je um 90° gegeneinander versetzten Seitenhämmern verwendet. Will man auf diesen Maschinen Sechskantköpfe schmieden, müssen zwei gegenüberliegende Hämmer an ihrer Arbeitsfläche unter 120° prismatisch ausgearbeitet sein, damit sie gleichzeitig zwei Schlüsselflächen bearbeiten können. Dabei haben die Hämmer mit den winkelförmigen Arbeitsflächen eine schlechtere Standzeit und können nicht in so einfacher Weise nachgeschliffen werden wie Hämmer mit flachen Arbeitsflächen. Außerdem werden die in den Hämmern mit winkelförmigen Arbeitsflächen liegenden Kanten des Sechskantkopfes nicht ganz sauber ausgeformt. Bei dieser Bauart sind die Seitenhämmer schwer zugänglich. Daher können die Seitenhämmer bei der Umstellung der Maschine von der Vierkantkopfform auf die Sechskantkopfform nur zeitraubend und umständlich ausgewechselt werden.

Es sind auch Maschinen mit sechs Seitenhämmern zur Herstellung von Sechskantköpfen bekannt, deren Hämmer um je 60° gegeneinander versetzt sind und als einfache Flachhämmer ausgebildet sind. Diese Maschinen sind verwickelt gebaut, schwierig einzustellen und unterliegen größerem Verschleiß. Außerdem können sie nur zur Herstellung von Sechskantköpfen verwendet werden.

Es ist auch eine Maschine mit vier Seitenhämmern bekannt, bei der das Kreuz, in dem die Seitenhämmerschlitten angeordnet sind, mit der Hauptantriebswelle in einer Ebene liegt und der Antrieb der Seitenhämmer von auf der Hauptantriebswelle angeordneten Kurvenscheiben über Winkelhebel erfolgt. Bei dieser Bauart sind die Seitenhämmer schwer zugänglich, sie können nur zeitraubend und umständlich ausgewechselt werden und der Staucher, der senkrecht zur Ebene des Seitenhämmerkreuzes bewegt werden muß, kann nicht mehr in einem von der Kurbel der Hauptantriebswelle

Anmelder:

Richard Theodor Elsen,
Essen, Pettenkoferstr. 42

Richard Theodor Elsen und Reinhold Werner Elsen,

Essen,
sind als Erfinder genannt worden

unmittelbar angetriebenen Schlitten angeordnet werden. Er ist bei der bekanntgewordenen Bauart an dem freien Ende eines Schwingbalkens angeordnet, der von der Hauptantriebswelle durch einen Kurbeltrieb angetrieben wird. Zur Erzielung einer möglichst geradlinigen Bewegung des Stauchers muß der Schwingbalken sehr lang ausgebildet sein. Eine notwendige Lagerung seines Drehpunktes in großer Entfernung von dem Staucher erfordert eine sperrige und schwere Bauart.

Bei der vollautomatisch arbeitenden Schmiedemaschine zum Warmschmieden von Köpfen beliebiger Form an Bolzen gemäß der Erfindung werden alle diese Nachteile dadurch vermieden, daß parallel zur Bolzenachse eine mit der Hauptantriebswelle durch ein Getriebe verbundene Getriebewelle angeordnet ist, von der insbesondere mittels Nockenscheiben ein koaxial zur Bolzenachse angeordneter, seitlich ausbringbarer Schwingring angetrieben ist, in welchem die mit ihrem einen Arm an den Seitenhämmern angreifenden Winkelhebel mit an ihrem anderen Arm angeordneten Köpfen gelagert sind, wobei vorzugsweise durch die gleiche Getriebewelle über eine von ihr angetriebene Nockenwelle eine Vorschubvorrichtung für den Bolzen betätigt wird, die aus einem durch Nocken der Nockenwelle parallel zur Bolzenachse verschiebbaren Schlitten und einem auf diesem verstellbaren Bock besteht.
Diese Bauart ermöglicht es, die Seitenhämmer leicht zugänglich zu machen und ohne großen Zeitaufwand die Maschine umzustellen und entweder mit vier oder sechs Seitenhämmern auszurüsten. Dadurch wird erreicht, daß auf derselben Maschine sowohl Vierkantais auch Sechskantköpfe sauber ausgeformt werden können, was mit keiner der vorbekannten Maschinen möglich war.

Wenn in der vorzugsweisen Ausgestaltung der Maschine gemäß der Erfindung durch die Getriebewelle über eine von ihr angetriebene Nockenwelle eine Vor-

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Schubvorrichtung für den Bolzen betätigt wird, so daß ein schrittweises Stauchen des Bolzenkopfes ermöglicht wird, wird die Präzision der Kopfausformung noch erhöht und mit Sicherheit vermieden, daß· das überstehende Bolzenende beim Stauchen einknickt und von den Seitenhämmern nicht mehr rechtzeitig wieder gerichtet wird und daß als Folge dieses Einknickens ein eingefalteter Schaltübergang zum Kopf und daher eine minderwertige Schraube entsteht, was leicht eintritt, wenn der die Maschine Bedienende die Zahl der Schmiedeschläge zu groß macht.

Es ist beim Schmieden von Bolzenköpfen im Gesenk bekannt, den in den Bolzenkopf umzuwandelnden Bolzenschaftteil in einem ersten Gesenk vorzuformen und den vorgeformten Kopf in einem zweiten Gesenk in die endgültige Kopfform zu bringen.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Maschine nach der Erfindung besteht darin, daß von der Getriebewelle eine mit einem echten Bruchteil der Drehzahl der Getriebewelle umlaufende Nockenwelle angetrieben wird, deren Nocken zwischen mehreren aufeinanderfolgenden Schmiedevorgängen durch Getriebeelemente, z. B. Winkelhebel und Schlittenführungen, die den Bolzenschaft einklemmenden Klemmbacken öffnen und wieder schließen und während der öffnung der Klemmbacken den Bolzen auf den Staucher zu vorschieben.

Die Vorteile dieser Anordnung und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Bolzenkopf-Schmiedemaschine nach der Erfindung, wobei die Teile 14 und 16 Schnitte nach der Linie I-I in Fig. 7 darstellen,

Fig. 2 eine Ansicht der Maschine in Richtung des Pfeiles X der Fig. 1, teilweise im Schnitt nach der Linie IMI.

Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 einen Teilschnitt nach der Linie IV-IV der

Fig. 1,

Fig. 5 eine Ansicht von unten auf den die Seitenhämmer antreibenden Schwingring und die Antriebswelle im Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Stauchers auf einen vier Seitenhämmer enthaltenden Scheibenkörper,

Fig. 7 eine Ansicht in Richtung des Stauchers auf einen sechs Seitenhämmer enthaltenden Scheibenkörper,

Fig. 8 einen Bolzen in vier verschiedenen Stadien (I bis IV) der Formung des Bolzenkopfes.

Mit 1 ist das Maschinengestell bezeichnet, mit dem das dem Staucherschlitten 8 enthaltende Gehäuse 2 durch Anker 3 verbunden ist. Im Gehäuse 2 ist die Antriebskurbelwelle 4 gelagert, auf deren Kurbel ein Gleitstein 6 sitzt, der in dem einen Ende einer Schwinge 5 gleitet. Die Schwinge 5, die auf seitlichen Drehzapfen 9 des Staucherschlittens 8 sitzt, ist an dem anderen Ende drehbar mit einem Gleitstein 7 verbunden, der in einem Lager des Gehäuses 2 gleitet. In einer Längsbohrung des Staucherschlittens 8 ist der den Staucher 13 tragende, mit Stellgewinde versehene Staucherhalter 10 gelagert und durch eine Gegenmutter 11 gesichert. Der Staucher 13 ist an dem Staucherhalter 10 durch eine Ringmutter 12 befestigt.

Mit der Antriebskurbelwelle 4 ist eine zweite Getriebwelle 25 durch ein Kegelräderpaar 26 verbunden. Die Welle 25 ist parallel zur Bewegungsrichtung des Stauchers 13 angeordnet und trägt ein Nockenpaar 24 (Fig. 4) zum Antrieb eines Schwingringes 14, der koaxial mit dem Staucher 13 am Gehäuse 2 drehbar gelagert und durch einen Schlußring 15 gehalten ist. Unter dem Schwingring 14 liegt ein Scheibenkörper 16, der aus mehreren mit dem Gehäuse 2 vermittels Schrauben 23 starr verbundenen Segmenten besteht. Fig. 6 zeigt einen aus zwei Segmenten, Fig. 7 einen aus drei Segmenten bestehenden Scheibenkörper. In jedem Segment sind zwei Seitenhammerschlitten 17 radial verschiebbar und zwischen diesen ein die Schlitten hin- und herbewegender dreiarmiger Triebhebel 18 drehbar gelagert. In den Seitenhammerschlitten sind die Seitenhämmer 19 angeordnet und vermittels Schrauben 20 einstellbar. Die Triebhebel 18 besitzen an ihrem nicht an den Seitenhammerschlitten angreifenden Arm einen Zapfen 21, der in eine Aussparung 22 des Schwingringes 14 eingreift. Der Schwingring 14 besitzt drei um 120° versetzte Aussparungen 22. Einer dieser Aussparungen liegt eine vierte Aussparung gegenüber, so daß wahlweise die zwei Zapfen 21 des zweiteiligen Scheibenkörpers nach Fig. 6 oder die der Zapfen 21 des dreiteiligen Scheibenkörpers nach Fig. 7 mit dem Schwingring 14 gekuppelt werden können. Die Maschine ist also in einfachster Weise durch Auswechseln der Scheibenkörper von einer Maschine mit sechs Seitenhämmern in eine solche mit vier Seitenhämmern umzubauen.

Entsprechend der Form der Nocken 24 macht der Schwingring 14 bei jeder Umdrehung der Getriebewelle 25 eine oszillierende Bewegung und dreht dabei die dreiarmigen Triebhebel 18, die durch den Seitenhammerschlitten eine Hin- und Herbewegung geben. Dabei bewegt sich der eine Schlitten mit einer Phasenverschiebung von 180° gegenüber dem anderen Schlitten. Es schlagen also entweder zwei einander gegenüberliegende oder drei um 120° versetzte Seitenhämmer gleichzeitig auf den Bolzenkopf.

Während des Schmiedens ist der Bolzenschaft zwischen zwei Klemmbacken 39 eingeklemmt, die verstellbar in den Klemmbackenschlitten 38 befestigt sind. Die Klemmbackenschlitten sind mit einem hammerkopfförmigen Ende in Gleitkörpern 37 verschiebbar und bilden mit diesen ein im Maschinengestell 1 gelagertes Keilgetriebe. Jeder Gleitkörper 37 wird von einem Arm eines dreiarmigen, auf einer Welle 32 befestigten Schwinghebels 33 angetrieben, dessen beide anderen Arme mit Rollen 34 auf Nockenscheiben 35 und 36 laufen. Die Nockenscheibe 35 hat eine solche Nockenform, daß sie während einer Umdrehung die Klemmbacken39 aus der geöffneten Stellung, in der der zu schmiedende Bolzen eingelegt wird, in die Schließstellung bringt, sodann zwischen den Schmiedevorgängen mehrmals die Klemmbacken lüftet, währenddessen der Bolzen, wie weiter unten beschrieben, vorgeschoben wird, und wieder schließt und schließlich in die ganz geöffnete Stellung zurückführt. Die Nockenscheibe 36 hat die entsprechende Gegennockenform. Beide Nockenscheiben 35 und 36 zusammen führen die Verbindung zwischen den Schwinghebeln 33 herbei. Die Nockenscheiben 35 und 36 sitzen auf einer dritten Getriebewelle 30, welche mit der zweiten Getriebewelle 25 durch ein Schneckengetriebe 31 mit ganzzahligem Übersetzungsverhältnis verbunden ist. Das Übersetzungsverhältnis richtet sich nach der gewünschten Anzahl der Schläge des Stauchers und der Seitenhämmer während einer Umdrehung der Welle 30 und kann veränderlich eingerichtet sein.

Auf der Welle 30 sitzt noch eine Kurvenscheibe 40, auf der die Rolle 47 eines Armes des dreiarmigen

Claims (4)

Hebels 48 läuft. Der Hebel 48 sitzt auf einer im Maschinengestell 1 gelagerten Welle 49 und greift mit einem Zwillingsarm in einen im Maschinengestell 1 in Richtung der Staucherbewegung verschiebbar gelagerten Zwillingsschlitten 41 ein. Die Kurvenscheibe 40 besitzt eine solche Form, daß sie den Zwillingsschlitten 41 jeweils ein Stück auf den Staucher zu vorschiebt, wenn die Nockenscheiben 35 und 36 die Klemmbacken 39 lüften, und am Ende einer Umdrehung den Zwillingsschlitten unter der Kraft der an dem dritten Arm des Hebels 48 angreifenden Feder 42 in die Ausgangsstellung zurückgehen läßt. Der Zwillingsschlitten 41 trägt einen Bock 43, der auf ihm verstellbar ist, aber in der eingestellten Lage durch eine Verzahnung gegen Ver-Schiebung gesichert ist. Der Bock 43 trägt eine feineinstellbare Schraubspindel 44, welche als Widerlager für den in den Klemmbacken 39 befindlichen zu schmiedenden Bolzen dient, der während des Lüftens der Klemmbacken durch die Schraubspindel 44 entsprechend dem oben beschriebenen Vorschub des Zwillingsschlittens 41 auf den Staucher zu vorgeschoben wird. Der Antrieb der Klemmbackenschlitten 38 und des Zwillingsschlittens 41 könnte auch von auf der Welle 25 sitzenden Nocken- und Kurvenscheiben aus erfolgen; jedoch ergibt die Anordnung der dritten Getriebewelle 30 eine einfachere Bauart und außerdem die Möglichkeit, durch Auswechslung des Schneckengetriebes 31 gegen ein solches mit anderem ganzzahligen Übersetzungsverhältnis die Anzahl der Schmiedeschläge leicht zu verändern. Dies erfordert dann allerdings auch eine Auswechslung der Nockenscheiben 35 und 36 und der Kurvenscheibe 40. Auf der Getriebewelle 30 ist eine Steuerscheibe 45 (Fig. 4) angebracht, welche, falls die zu schmiedenden Bolzen von Hand in die Klemmbacken eingelegt werden, bei jeder Umdrehung im Zeitpunkt der Vollendung des Schmiedevorganges den Schalter 46 betätigt, welcher in bekannter Weise die auf der Antriebskurbelwelle 4 angeordnete Kupplung 28 von der Antriebsschwungscheibe 27 löst und gleichzeitig die auf der Antriebskurbelwelle sitzende Bremse 29 betätigt. Die Wiedereinschaltung der Maschine erfolgt von Hand, nachdem der fertiggeschmiedete Bolzen aus den geöffneten Klemmbacken herausgefallen ist und ein neuer Bolzen eingelegt worden ist. Das Einlegen der Bolzen kann auch durch eine maschinelle Zuführungseinrichtung bekannter Art erfolgen. Patentansprüche:

1. Vollautomatisch arbeitende Schmiedemaschine zum Warmschmieden von Köpfen beliebiger Form an Bolzen, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Bolzenachse eine mit der Hauptantriebswelle (4) durch ein Getriebe (26) verbundene Getriebewelle (25) angeordnet ist, von der insbesondere mittels Nockenscheiben (24) ein koaxial zur Bolzenachse angeordneter, seitlich ausbringbarer Schwingring (14) angetrieben ist, in welchem die mit ihrem einen Arm an den Seitenhämmern (19) angreifenden Winkelhebel (18) mit an ihrem anderen Arm angeordneten Köpfen (21) gelagert sind, wobei vorzugsweise durch die gleiche Getriebewelle (25) über eine von ihr angetriebene Nockenwelle (30) eine Vorschubvorrichtung für den Bolzen betätigt wird, die aus einem durch Nocken (40) der Nockenwelle (30) parallel zur Bolzenachse verschiebbaren Schlitten (41) und einem auf diesem verstellbaren Bock (43) besteht.

2. Schmiedemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Getriebewelle eine mit einem echten Bruchteil der Drehzahl der Getriebewelle (25) umlaufende Nockenwelle (30) angetrieben wird, deren Nocken (35, 36, 40) zwischen mehreren aufeinanderfolgenden Schmiedevorgängen durch Getriebeelemente, z. B. Winkelhebel (33, 48) und Schlittenführungen (37, 38, 41), die den Bolzenschaft einklemmenden Klemmbacken (39) öffnen und wieder schließen und während der öffnung der Klemmbacken (39) den Bolzen auf den Staucher (13) zu vorschieben.

3. Schmiedemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Bock (43) der Bolzenvorschubvorrichtung vorzugsweise einen mit Feineinstellung versehenen Anschlag (44) für den Bolzenschaft aufweist.

4. Schmiedemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Führungen (17) für die Seitenhämmer (19) vereinigt und entweder unter 90 oder 60° zueinander angeordnet sind und die in ihnen geführten Seitenhämmer (19) durch einen gemeinsamen, dreiarmigen Hebel (18) angetrieben werden und daß der Schwingring (14) für die Aufnahme der Köpfe (21), die an dem Mittelarm der dreiarmigen Hebel angebracht sind, vier Lager (22) besitzt, von denen drei unter 120° und zwei unter 180° gegeneinander versetzt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 42 594, 79 710,
144;

österreichische Patentschrift Nr. 174 522;
britische Patentschrift Nr. 698 673;
Joseph Billigmann, Stauchen und Pressen, München, Hauser Verlag, 1953, S. 214 bis 219.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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