DE1527204A1 - Gesenkschmiede- oder Praegepresse - Google Patents

Description

• "Gesenkschmiede- oder Prägepresse" Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Gesenkschmiede- oder Prägepresse sowie deren Ausbildung, welche eine senkrecht arbeitende Treibmasse aufweist, die hydraulisch mit einem Bär gekoppelt ist, bei welchem die Bewegungsenergie der Treibmasse durch deren Eintauchen in die Kopplungsflüssigkeit in hydraulische Preßkraft umsetzt und die Treibmasse nach Entlastung in die Hochhaltestellung zurückbewegt wird.
• Mechanisch angetriebene Gesenkschmiede-, Präge-, Kurbel-, Kniehebel-, Reibspindelpressen usw. sind bekannt. Ebenso sind rein hydraulisch angetriebene Gesenkschmiedepressen bekannt. Der Nachteil der erstgenannten Gruppe ist einvergleichsweise erheblicher technischer Aufwand, der sich insbesondere in hohen Preäsen niederschlägt. Ebenso besteht dauernd die Gefahr von Brüchen, hervorgerufen durch Überlastung aller Maschinenteile, bei nicht richtiger Einstellung. des Hubes (Kurbel-, Kiniehebelpresse) oder durch zu harte Pressungen hei zu @;e:r_i.r@.gen Verzögerun# wegen der verformten Rohlinge (Reibspindeipresse .Der Nachteil der rein hydraulisch angetriebenen Gesenkschmiedepressen liegt neben erheblichem Aufwand beim Bau der Presse und bei der Bereitstellung der Preßwasseranlage in der Hauptsache in zu langsamem Gang der Presse beim Preß- und Rückhub. Dies wirkt sich in starker Abkühlung des erhitzten Rohlings und damit in Erschwerung des Verformungsvorganges sowie in stärkerer Erhitzung der Gesenke und Herabsetzung ihrer Lebensdauer aus, Es sind weiterhin hydraulische Pressen bekannt, die mit dampfbetriebenen Druckübersetzern arbeiten. Bei diesen Pressen tritt durch das Ingangsetzen des Kolbens des Treibapparates eine gewisse Speicherung von Arbeitsleistung in Form von Bewegungsenergie des Treibkolbens ein. Bei den üblichen niedrigen Geschwindigkeiten der Treibkolben der Treibapparate ist dieser Anteil an der gesamten Arbeitsleistung der Pressen, die zur Hauptsache durch statische Druckübersetzung im Treibapparat entsteht, unbedeutend.
• Weiterhin. sind nach dem Diesel-Prinzip arbeitende Schlaghämmer bekannt, an denen eine Masse durch Fall- und Luftkompression über sich angetrieben einen Teil ihrer Energie in Luftkompression über den die Schlagwirkung weitergebenden Hammerkopf umsetzt, bei denen jedoch, der Großteil der Bewegungsenergie der Treibmasse in echter Schlagberührung von bewegter Masse und Hammerkopf weitergegeben wird, Das zur teilweisen Weitergabe der Bewegungsenergie der Treibmasse benutzte Mittel ist Luft mit den bekannten hierfür ungeeigneten Eigenschaften, wie Eigenerhitzung und dadurch Energieverzehr.
• Bekannt ist ferner. eine Schmiedepresse, bei der eine bydraulische.Presse mit einem Fallwerk derart zusammenwirkt, daß-@de--de- Gesenke usw. tragenden hydraulischen Preßkolben beim Pressen zunächst durch normale Druckwirkung des hydraulischen Preßstempels in die Arbeitslage bewegt werden, worauf dann. unmittelbar der intensive Preßdruck durch das Auffallen des Hammerbäres auf den hydraulischen,Preßstempel erzeugt wird. Anstelle des Fallhammergusatzgewichtes ist es auch bekannt, einen Stempä1 vorzusehen, welcher Teil der Treibmasse ist, deren kinetische Energie durch Anheben der Gewichte durch ein weiteres Treibmittel gewonnen wird.
• Diese bekannten Schmiedepressen haben jedoch den Nachteil, daß der Stempel zunächst mittels gewöhnlichem Preßdruck niedergedrückt wird, so daß die Preßkolben und damit die Gesenke das Werkstück einpressen und dann der Fallbär fallen gelassen wird, was eine sehr unvorteilhafte und die Abkühlung des'heißen Rohlings sehr fördernde Verzögerung des Verformungsvorganges ergibt, der nach allen Erfahrungen zwecks Schonung der Gesenke so rasch wie möglich vor sich gehen muß.
• Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt dem Hauptpatent

  die Aufgabe zugrunde, ein Tierfahren zum Betrieb einer

  Gesenkschmiede- oder Prägepresse. zu schaffen, welche

  die Ausbildung einer hydraulischen-Presse ermöglicht,

  die wesentlich leichter, billiger, schneller, wirtschaft-

  licher und mit besseren. Bedingungen für die-Verformung`

  des"Gesenkschmiedestückes arbeitet. Gemäß dem Vorschlage

  des Hauptpatentes wird dies dadurch erreicht, daß die

  Leistung der `Presse praktisch aus der Bewegungsenergie

  einer zusätzMich beschleunigten Treibmasse gewonnen wird.

  Dieser Vorschlag ermöglicht den Bau-von hydraulischen Ge-

  sehkschmiede--Pressen, welche eine hohe AuftreffgAschwindig-

  keit von ca 2 m/sec. besitzen, so däß sie sich sehr gut.

  zum Gesenkschmieden von Stahl eignen. Der Schmiedevorgang

  h.äßt Sich-automatisieren, was einen ganz erheblichen Vor-

  teil bedeutet. Weiterhin ist die Presse in. ihrer Druckkraft

  nach'obeh nicht begrenzt und baut gegenüber mechanischen

  ' Kurbelpressen ca. 40 % billiger, was ganz erheblich ins

  Gewicht fällt, da die Bmchaffung einer-Gesenkschmiedepre'sse

  oft an dem wesentlich höheren Preis gegenüber einem-Hammer

  sche#itert. -

  Gemäß. einem ersten Zusatzpatent (Pate.ntanm.:-P 15 27 203.4)

  wird vorgeschlagen., bei einer Gesenkschmiede- öder Präge-

  presse -n.ät#h@ dem @Hätxptpätent,. und zwar bei Betrieb-mit Öl,

  das in der aus Kolben und Kolbenstange bestehenden Treib-

  masse" .sich der:_-:Zylnä:er. für das die Treibma.sse.. beaufsehla=

  gerid-l befindet.-"Ducl@die H,ineinverlegun,g des Antriebs-

  zylinders in das Innere der Treibmasse braucht der Führungszylinder nur einen geringen Durchmesser zu haben, da sein Zweck ja nur darin besteht, die Treibmasse an ihrem oberen Ende zu führen, so daß sich eine leichtere Bauweise ergibt. Außerdem ist die Expansions-Steuerung nach dem Hauptpatent nicht mehr erforderlich sowie das vergleichsweise aufwendige Heranführen der Preßluft durch schwere Rohrleitungen usw. Die Gesenkschmiede- oder Prägepressen nach dem Hauptpatent sowie dem ersten Zusatzpatent erweisen sich jedoch insofern nachteilig, als sie einen relativ hohen Aufbau besitzen, d.h. ihre Bauhöhe über dem Schmiedeflur ist groß.
• Die Möglichkeit des Eintretens der Treibkolbenstange in einen Hohlraum des Preßbären, wie es im Hauptpatent vorgeschlagen wird, hat zwar den Vorteil der Verringerung der Bauhöhe, aber den Nachteil, daß das der Energieübertragung vom Treibkolben auf den Preßbären dienende, eingeschlossene hydraulische Medium stark vergrößert wird, und zwar um ca. 50 %. Bezüglich der Wirtschaftlichkeit der Energieübertragung vom Tre$kolben zum Preßbären spielt aber die Kompressiblität des übertragenden hydraulischen Mediums eine wesentliche Rolle. Dieser Verlust durch Kompressibilität hängt direkt vom eingeschlossenen Volumen ab und- ist für den Preßvorgang nicht rückgewinnbar.
• Um diesen Verlust klein zu halten - ein Verlust der bis zu 50 % der dem Treibkalhen mitgeteilten Energie betragen kann = muß man auf das Eintreten des Treibkolbens in den Preßbären verzichten. Man baut dann allerdings noch höher.
• Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Afgabe zugrunde, eine Gesenksehmiede- oder Prägepresse nach dem ersten Zusatzpatent .....Patentanmeldung P 15 27 203.4) weiter zu verbessern, und zwar einmal im Hinblick auf eine Reduzierung der Bauhöhe und zum anderen in bezug auf einen Ausgleich der auf das Fgndament einwirkenden Kräfte, um die Dimensionierung des Fundamentes entsprechend klein zu halten: Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Bär von unten nach oben arbeitet und die von oben nach unten arbeitende Treibmasse mit 'dem zugehörigen Führungszylinder parallelachsig unmittelbar neben dem Preßbärzylinder angeordnet und mit diesem fest verbunden ist. Auf diese Weise wird nicht nur eine Verringerung der Bauhöhe erreicht, sondern die auf das Fundament einwirkenden Kräfte werden in nahezu vollkommener Weise ausgeglichen, im Gegensatz zu den bisher bekanntenAusführungsformen, da die unausgegichene, nach unten gerichtete Kraft von der Stirnfläche des Treibkolbens her weitgehend durch die nach oben gerichtete Kraft von der Verzögerung des Preßbären her aufgehoben wird. Dies war bei den bekannten Anordnungen nicht der Fäll, so däß sich diese Kräfte addierten und daher erheblich stärkere Fundamente notwendig waren: Bei den in der Beschreibüngseinleitungbereits erwähnten. bekannten Schmiedepressen, bei welchen eine hydraulische Presse

  mit einem Fallwerk zusammenwirkt, werden-diese Vorteile

  nicht erreicht"und zwar bauen diese bekannten Pressen

  vergleichsweise, hoch. ,huch kann bei diesen Pressen von

  einem Ausgleich .der vom Tauchkolben auf den Grund des Roh-

  res ausgeübten Druckkraft bei Entstehen des hydrauliaahen

  Preßdruckes keine Rede sein. Die Gegenschlag-Methode dieser

  bekannten:Prassen ändert hieran nichts, im Gegenteil ver-

  _hindert sie sogar den Ausgleich,dereintreten würde, wenn

  nur der untere Preßbär vorhanden Wäre und seine wirksam

  werdende :Energie gegen ein festen PressengestellX arbeiten

  würde.:

  Vorteilhaft ist im Boden des Treibzylinders eine Drossel

  angebracht, =so daß bei Versagen einer Füllun6P-Sicherung:

  des hydraulischen Volumens-zwischen Preßbär und Treibkolben

  der Treibkolben seinei Energie gefahrlos im Grunde des Treib-

  zylind-ers vern!chten .kann.

  Ein Ausführungsbeis giel:-der Erfindung ist. an Hand der Zeich-

  nung:nähe.r erläutert" _und-zwar .zeigt:

  zggt einen vertikalen Schnitt. durch die Anordnung,

  Ab,:2-einen horizontalen Schnitt,. _

  eine J Draufsiclzt auf die-auf dem .Kopf der ;Presse

  angebrachten Antriebs-Aggregate,

  . Abb...$4=Ee ne .Ansicht der, Presse von, der Bedienungsseite aus.

  ..., ,_ ... ,..-.. _. 3.- . . - . -

  In. Abb. 1 ist a der Preßbär, der mit seinem Kolben in dem Pressengestell b gleitet. Der Treibkolben-ZyIlinder c bildet mit dem Fressengestell b ein Stück.-Aufgesetzt ist der Führungs-Zylinder d. Die Achse des Treib-Zylinders c bzw. des Führungs-Zylinders d ist soweit wie möglich aus dem freien Pressenzwischenraum seitlich versetzt,-üm -eine gute Zugänglichkeit der Gesenke von der hinteren Pressenseite aus zu erreichen. Im Zylinder,c und d gleitet die Treibmasse °e, die hydraulisch durch das eintauchende Rohr f angetrieben,wird. Bei dieser Anordnung bewegt sich der Preßb'är a gegen das im Pressenquerhaupt fest eingebaute Obergesenk g.-Da die Hubhöhen des Preßbären a gering sind (ca. 200 mm bei. der kleinsten und ca. 400 mm bei der größten Presse) ist dies nicht störend. -Sollten die Sicherungen für die konstante Füllung des zwischen e und a eingeschlossenen hydraulischen Übertragunge-Mediums einmal versagen, so kann der Treibkolben.e seine Energie indes konischen Drossel bei u vernichten: Die Bauhöhe der Presse ist erheblich verkleinert (ca. 50 der Bauhöhe der Presse nach dem Hauptpatent gleichzeitig ist ihr Gesamtgewicht gesunken..
• Beim Preßvorgang ist'der von der@Treibkolbenfläche-nach unten wirkende hydraulische Druck nichtausgeglichen, er wird aber zu 50 - 60 ;6: von der Verzögerzzngskraft@, die die Eigen-Bewegungsenergie-des Preßbären beim Preßvorgang auslöst und die

  nach oben wirkt, aufgehoben. Damit-.senkt sich der Druck auf-.

  das Fundament. ,

  Bei der Presse -nach dem Hauptpatent addieren--sich Druck der .

  Treibstangenfläche und Bewegungsenergie des Preßbären.=Damt.

  wird der Druck auf das Fundament größer. .

  Man kann die- Bewegungsrichtung-des-Treibkolbens e dieser An-

  meldung umkehren, ihn also von unten nach oben wirken lassen.

  Dann würde der Preßbär a wieder nach oben wandern, und das

  Untergesenk-wäre dann feststehend. Man hat'bei dieser Anord-

  nung aber einen Überschuß des dann nach oben gerichteten-Druckes

  von der Treibkolbenfläche beim-Preßvorgang, ein Druck,@der durch

  die nach unten gerichtete Kraft, herrührend von der Verzögerung

  des Preßbären, nicht. abgeglichen wird. Dieser Drück übersteigt

  das Gewicht der Fresse-erheblich und will siaF vom Fundament

  abheben. Diese Abhubkraft wird noch größer, wenn durch Versagen

  der Füllungssicherungen der Treibkolben in die dann oben liegen-

  de Drossel u laufen sollte. Nur durch ein. übermäßig schweres

  Fundament könnte ein Abheben der.Presse mit Fundament aus dem

  Boden verhindert werden. .

  Das Gewicht des Preßbären a genügt nicht um den Treibkolben

  e nach dem Preßvorgäng zu .heben bzw-. oben zu halten: Ue dies-

  sicherzustellen, sind=zwei Absenk-Zylinder h,h (Abb: 4)-°vorge=-

  sehen, 'die ständig n;it Iruaköl, beaufschlagt werden-, Die An-

  griffspunkte-der Kolbenstangen dieser Zylinder sind bei ,i

  (Abb. 2). Die Zylinder erhalten ihr Drucköl von einem.

  Bosch-Speicher k der Bauart Mereiier=:Greer (Abb. `3)@ö Eine'

  kleine Freßpumpe 1 sorgt für Ersatz` des Lecköls.` Diese -

  Anordnung hat den Vorzug, daß bei Hochstellung des Freß-

  bären, also unmittelbar nach dem Preßvorgang', der-Druck im

  Bosch-Speicher am höchsten ist, was einer erforde-:#l=i:che-n "

  hohen Löse- und Beschleunigungskraft des Preßbären ungittel-

  bar nach dem Freßvorgang entgegenkommt, 'und der Druck am

  geringsten ist, wenn die ' Tiefstellung -des Freßbären a und

  die Hochstellung des Treibkolbens e erreicht ist:

  Der gesamte Antrieb ist auf dem Kopf der Presseunterge-

  bracht, kürzeste Wege für die Hydraulik-Zeitungen und damit`"

  geringste Verluste werden dadurch erreicht, In Abb. 3 ist_m@

  der Antriebs-Motor, n eine rasch laufende Preßpumpe*, die äus r

  dem (llvorrats-Gefäß `o '(gekühlt) durch. die Saugleitung p an-

  saugt und über die Druckleitung q Öl in die Bosch-Akkus @r drückt.

  Von hier wird das Drucköl durch dieSteuerung s und diel Zeitung

  f in den Treibkolben e (Abb. 1) geleitet. Bei der_Umsteuerurig

  fließt das Ö1 durch die Zeitung t zum Sammelbehälter o zurück.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e s 1.) Gesenkschmiede- oder-Prägepresse,-welche-eine von einem ölhydraulischen Druckmittel.beauf schlagte Treibmasse aufweist, die in .die Flüssigkeitsfüllung, eines Zylinders , eintaucht und hierbei den Bär beeinflußt, und bei welcher durch das ölhydraulische Druckmittel, vor dem Aufsetzen des.PreBbären der-Treibmasse eine in etwa eine Leistung der Presse darstellende kinetische Energie erteilt wird und dann die Bewegungsenergie der Treibmasse durch deren Eintauchen in die Flüssigkeitsfüllung eines Zylinders in hydraulische Prellkraft des Bären umgesetzt wird, wobei sich in der aus Kolben und Kolbenstange bestehenden Treibmasse der Zylinder für das die Treibmasse beaufschlagende ölhydraulische Druckmittel befindet, und zwischen dem Bär und dem PreBgestell Rückstellzylinder angeordnet sind, nach Patent ....... (Patentanmeldung P 15 27 203..4), dadurch gekennzeichnet, cg3 der Bär von unten nach oben arbeitet, und die von oben nach unten arbeitende Treibmasse mit dem zugehörigen Führungszylinder parallelachsig unmittelbar neben dem PreBbärzylinder.angeordnet_, und mit diesem fest verbunden ist. 2.) Gesenkschmiedepresse nach Anspruch 1, dadurch gekhn zeichnet, daß im Boden des Treibzylinders eine Drossel angebracht ist.