DE1677098B2

DE1677098B2 - Vorrichtung zur Herstellung von Schmiedestücken

Info

Publication number: DE1677098B2
Application number: DE1677098A
Authority: DE
Inventors: George Berwyn Harrison; Nelson K. Riverside Harrison
Original assignee: Albany International Corp
Current assignee: Albany International Corp
Priority date: 1966-10-06
Filing date: 1967-08-16
Publication date: 1973-12-06
Also published as: US3445904A; DE1677098C3; NL6713577A; GB1157944A; NL153462B; BR6793236D0; NO133650B; NO133650C; ES344011A1; CH468226A; DK134638B; DE1677098A1; DK134638C; BE704232A; IL28673A; SE354585B

Description

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (27 bzw. 28) in der Aufnahmevorrichtung (25, 26) im Querschnitt T-förmig ist.

4. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung (25, 26) jeweils aus zwei Fingern besteht, die jeweils einen Schlitz (27 bzw. 28) aulweisen und gabelartig nebeneinander an den Enden der Drehkreuzarme (20, 21, 22, 22-) angeordnet sind.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Aufnahmevorrichtung (25, 25) vorgesehenen Schlitze (27 bzw. ZS) über Kanäle (42), die in einem Randabschnitt der Gießform (35) vorgesehen sind, mit dem Hohlraum der Gießform in Verbindung stehen.

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Gießen und nachfolgenden Warmschmieden von metallischen Werkstücken, mit einer aus einer Hohlf o«n und einem Stempel bestehenden Gießform und einem mehrteiü gen Schmiedegesenk.

Durch die deutsche Patentschrift 868494 ist eine Vorrichtung zur laufenden Herstellung von im Gese nk gepreßten oder geschmiedeten metallischen Weikstücken bekannt, die aus einer Gießform und einem Preß- bzw. Schmiedegesenk besteht, wobei die Gie ßform und das Gesenk in einem mehrteiligen, aus einem Unterteil und einem Oberteil bestehenden Werkzeug zusammengefaßt sind. Die Zusammenfassung von Gießform und Preßgesenk hat den Vorteil, daß eine besondere Erwärmung des Preßgesenkes ι ur Vermeidung einer unzulässigen Abkühlung des in ihm eingesetzten Gußstückes nicht erforderlich ist. Das in der Gießform auf Schmiedetemperatur abgekühlte Gußstück wird mit Hilfe eines Kolbens aus der Gießform herausgehoben. Alsdann muß das Gußstück in die Matrize der Preßform eingelegt werden. In der Beschreibung der bekannten Vorrichtung sind keine Mittel offenbart, mit denen das Überführen des Gußstückes von der Gießform in die Preßform erfolgen kann.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Maschine mm Gießen und nachfolger-ien Warmschmieden von metallischen Werkstücken mit eineraps einer Hohlform und einem Stempel bestehenden Gießform und einem mehrteiligen Schmiedegesenk derart auszubilden, daß der Transport der gegossenen Schnuederohlinge von dem Hohlraum der Gießform zum Schmiedegesenk und gegebenenfalls zu eineir dieser nachgsschalteten Abgratstanze auf einfachste Art und ίο Weise durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst daß neben der Gießform eine Aufnahmevorrichtung mit einem Schütz angeordnet ist, der mit dem Hohlraum der Gießform in Verbindung steht und m is Jen ein TeU des gegossenen MetaUs fließt, und daß nach Öffnen der Gießform die Aufnahmevorrichtung mit dem erstarrten, aber noch schmiedewarmen Gußstück zu dem Schmiedegesenk und danach gegebenenfalls zu einer Abgratstanze transportierbar ist. An ₃oden erfindungsgemäßen Aufnahmevornchtungen kann sich das nfch dem Gießen verfestigte Gußstuck, das aber noch die richtige Temperatur fur das Warmschmieden hat, „urr abstützen. Die Form kann unter dem abgestützten Gußstück abgesenkt werden, wor- »5 auf das Gußstück jetzt transportfähig ist

In vorteilhafter Wandausbildung der Erfindung sind die Aufnahmevorrichtungen am Ende der Arme eines Drehkreuzes angeordnet. Hierdurch ist eine einfache und zuverlässige Transportvorrichtung verwirklicht, die sich besonders noch dadurch auszeichnet daß sie zur Maschine gehörende Mittel aufweist. Die Erfindung sieht vorteilhafte Ausbildungen der Transportvorrichtung dadurch vor, daß der Schlitz in der Aufnahmevorrichtung im Querschnitt T-formig ist und ferner, daß die Aufnahmevorrichtung jeweils aus zwei Fingern besteht, die jeweils einen Schhtz aufweisen und gabelartig nebeneinander an den Enden der Drehkreuzarme angeordnet sind. Dank der T-formigen Ausbildung der Schlitze wird ein Entzug des Metails aus den Schlitzen verhindert.

In vorteilhaftet Weise ist die Verbindung der Schlitze in der Aufnahmevorrichtung mit der Gießform dadurch verwirklicht, daß die Scnhtze über Kanäle die in einem Ranctabschnitt der Gießform vorgesehen sind, mit dem Hohlraum der Gießform in Verbindung stehen.

Weitere vorteilhafte Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in den folgenden Figuren schematisch dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Maschine gemäß der Erfindung, TTJ F i g. 2 einen Teilschnitt längs der Linie 2-2 der

Fig' 3 einen teilweise weggebrochenen Schnitt etwa längs der Linie 3-3 der Fig. 2,

F i g. 4 bis 8 Schnitte längs der Linien 4-4, 5-5, 6-6, 7-7 und 8-8 der Fig. 3,
Fig. 9 einen Teilschnitt längs der Linie 9-9 der Fig. 2,

Fig. 10 einen Teilschnitt längs der Linie 10-10 der

Fig. 1,

Fig. 11 einen Teilaufriß des Aufbaus nach Fig. 10,

Fig. 12 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 5 mit Darstellung eines beheizten Kernes, der zur Herstellung eines ein Loch aufweisenden Gußstückes benutzt wird,

Fig. 13 ein hydraulisches Schaltbild für die Maschine gemäß der Erfindung und

Fig. 14 ein schematisches Schaltbild zur Steuerung des automatischen Betriebes der Maschine.

In der Zeichnung hat die Maschine 1 einen Boden 2 mit einer Bodenplatte 3, senkrechten Seitenwänden 5,6,7 und 8 und einer Oberplatte 10, die geeignet verbunden und mittels einer entsprechenden Zahl von Winkelgliedern verstärkt ist. Die Oberplatte 10 hat ein Loch 11, das eine Lagerpfanne 13 aufnimmt, welche a*i der Oberplatte 10 mittels umfangsmäßig im Abstand angeordneter Schrauben 14 befestigt ist. Ein Drehkreuz 15 weist einen Teil auf, der in der Lagerpfanne 13 vorspringt und darin mittels eines Druckla gers 17 abgestützt ist, das mittels Lagerhaltern 18,19 an Ort und Stelle gehalten wird.

Das Drehkreuz 15 hat vier radiale Arme 20, 21, 22, 23, die 90° im Abstand voneinander liegen und von denen jeder in im Abstand liegenden parallelen radialen, aus jeweils zwei Fingern bestehender) Aufnahmevorrichtungen 25,26 endet, die sich radial nach außen und seitlich nach innen öffnende Schlitze 27 aufweisen, die. wie am besten aus den Fig 5 Ns 7 hervorgeht, im Querschnitt T-förmig sind.

An der Außenseite der Seitenwand 5 ist mittels einer Lagerplatte 29 ein hydraulischer Motor 31 befestigt, der eine in vertikaler Richtung hin- und hergehende Kolbenstange 32 hat, deren oberes Ende eine Formstützplatte 34 trägt, an deren oberem Ende eine oben offene Gießform 35, beispielsweise mittels Schrauben 37 befestigt ist. Die Gießform 35 kann von einer angehobenen oder Gießstellung zwischen den Aufnahmevorrichtungen 25 und 26 in eine zurückgezogene Stellung unterhalb der Vorrichtungen 25, 26 verstellt werden. Die Steuerung erfolgt durch die Kolbenstange 32.

Die Gießform hat einen Formhohlraum 38, der im allgemeinen einen Hauptform-Hohlraumteil 39, einen Formeinlauf 41 und vier Gießkanäle 42, zwei auf jeder Seite des Mittelteils 39 aufweist. Die Kanäle 42 erstrecken sich bis zu jenen Rändern der Gießform 35, die benachbart den im Abstand liegenden Aufnahmevorrichtungen 25, 26 liegen, wenn die Gießform 35 sich in ihrer angehobenen Stellung befindet. Die Gießform 35 wird wassergekühlt, und zwar zirkuliert das Wasser in einem Kanal 43 vom Wassereinlaßrohr 45 zu einem Wasserauslaßroh- 46.

Beim Gießvorgang wird vorzugsweise als zusätzliches Formglied ein Kupferkern 47 verwendet, der einen unteren im allgemeinen kugelförmigen Kopf 48 hat, der ein kurzes Stück in das obere Endteil des For.nhohlraums 38, etwa in der Mitte des Haupthoh'-raumteils 39 hineinragt. Der Kern 47 Kann einen geeigneten Wasserkanal 49 aufweisen, der an die Einlaß- und Auslaßrohre 50.51 angeschlossen ist, so daß er kontinuierlich wassergekühlt werden kann. Der Kern 47 weist einen nach oben ragenden Stempel 53 auf, der an einer horizontalen Stange 54 angeklemmt ist, welche wiederum an einer Kolbenstange 55 verklemmt ist. Die Kolbenstange 55 ragt frei durch das Drehkreuz 15 hindurch und wird mittels eines hydraulischen Motors 57 angetrieben, der einen Kolben und einen Zylinder hat, welcher an der Bodenplatte 3 befestigt ist. Der Motor 57 wird betätigt, um den Kern 47 in die Gießstellung abzusenken oder von dem Gießen in die in Fig. 5 strichpunktiert dargestellte Stellung anzuheben. Die Kolbenstange 55 kann hohl sein, so daß sich die Wasserzuführrohre für den Kern 47.

falls gewünscht, durch iiin hindurch erstrecken können.

Zum Herstellen eines Gußstückes werden die Motoren 31 und 57 betätigt, um die Gießform 35 und den Kern 47 aus ihren in F i g. 5 strichpunktiert dargestellten Stellungen in die in den Fi g. 5 und 1 mit voll ausgezogenen Linien dargestellten Stellungen zu bringen. Die Gießform 35 wird somit zwischen den Aufnahmevorrichtungen 25 und 26 in Stellung ge-

io· bracht, so daß die Böden der Kanäle 42 im wesentlichen mit den unteren Rändern 59 (Fi g. 5) der Schlitze 27,27 zusammenfallen. Vorzugsweise ist die Tiefe der Kanäle 42 benachbart den Rändern 59 angenähert gleich der Höhe der Schlitzöffnung bei 59. Der grö-

ßere Teil des Kopfes 48 ragt in das offene Oberteil des Formhohlraums 38 hinein. Ein geeignetes formlösendes Schmiermittel kann auf den Kernkopf 48 und im Formhohlraum 38 vorgesehen werden. Geschmolzenes Metall, wie Messing, Aluminium oder Stahl,

ao wird in die Gußrinne 60 eingegossen. Es fließt nach unten durch den Einlauf 41 und füllt den Formhohlraum. Überfließendes Metall fließt in die Kanäle 42 hinein und füllt diese auf Von hier fließt das MeU₁H in die Schlitze 27, so daß das Gußstück C nicht nur in der Form, sondern auch auf den Vorrichtungen 25,

26 gegossen wird. Wenn sich das Metall abkühlt, setzt das Schrumpfen das Metall in den Kanälen 42 unter Spannung, wixiurch es in engen Reibungseingriff mit den Aufnahmevorrichtungen 35, 36 gezogen wird.

Die T-Form oder die Unterschneidung der Schlitze

27 verhindert einen Entzug des Metalls aus den Schlitzen 27. Der Hauptangußteil 39 des Gußstückes C ist mit den Aufnahmevorrichtungen 25, 26 durch einen Metallabschnitt starr verbunden, der durch den verfestigten Oberfluß gebildet wird.

Wenn der Spiegel des geschmolzenen Metalls, das gerade eingegossen wird, den Kern 47 der Gießform erreicht, ruft eine weitere Zufuhr des Metalls ein Umströmen d«. s Kerns 47 hervor. Wenn das Metall fest wird, wird ein Schwinden oder Schrumpfen in einem Bereich 61 (Fig. 1 und 5) um den Kern herum und nahe des Umfangs des Formteils 39 des Gußstückes C auftreten. Dadurch wird die Bildung eines tiefen Schrumpfrisses in der Mitte des Schmiedestückes vermieden. Der Kern 47 hinterläßt eine bogenförmige, jedoch rißfreie Vertiefung 62 im Gußstück C.

Die Motoren 31, 57 können dann betätigt werden, um den Kern 47 der Gießform anzuheben und die Gießform 35 abzusenken. Der hart gewordene Abschnitt des übergeströmten Metalls erfaßt die Finger der Aufnahmevorrichtungen 25, 26, unter Abstreifen des Gußstückes C aus der Form, wobei das Gußstück an den Fingern der Vorrichtungen 25, 26 starr abgestützt zurückgelassen wird. Nach einem genügenden zeitlichen Intervall, um das Gußstück sich ganz verfestigen zu lassen, aber während es noch seine Gießwäime behält und sich auf oder nahe der richtigen Temperatur für das Warmschmieden befindet, wird das Drehkreuz im Uhrzeigergegendrehsinn (Fig. 3) um 90° gedreht, um das Gußstück zwischen die Gesenke, einer Schmiedeeinrichtung zu bringen, die im allgemeinen mit F bezeichnet sind.

Ein Zahnrad 63, das an der unteren Seite des Drehkreuzes 15 starr befestigt ist, wird mittels eines Ritzels 65 angetrieben, das wiederum von einem umkehrbarer, hydraulischen Rotationsmotor 66 angetrieben wird. Dieser Motor 66 ist starr an einer Lagerplatte 67 befestiet. die an der Unterseite der Oberolatte 10

befestigt ist und von dieser herabhängt. Die Motor- Zwischen den Platten 99,100 ist ein hydräulischei welle 69 ragt nach oben vor und ist in der Oberplatte Zylinder 114 vorgesehen und mit jeder der Platter 10 gelagert. An der Motorwelle 69 befindet sich eine verschraubt. Der Zylinder 114 hat eine Kolbenstange Ein-Weg-Kupplung 70. Der Antriebsteil der Kupp- 115, die einen Gabelschuh mit einem Block 117 trägt lung 70 dreht sich mit der Motorwelle 69, während 5 der in horizontalen Führungsschlitzen 118 in den Platder getriebene Teil der Kupplung mit dem Ritzel 65 ten 99, 100 gleitet. Lenker 119, 119, 121, 121 sine gekuppelt ist, so daß das Ritzel 65 nur in einer Rieh- drehbar an einem Ende an einem Gabelschuhzapfer tung, nämlich im Uhrzeigerdrehsinn (Fig. 3) rotiert. 122angebracht und an ihren gegenüberliegenden En-Oberhalb des Ritzels 65 befindet sich ein Nocken 73, den drehbar mittels Zapfen 126, 127 an Schwingdermittels Einstellschrauben 74 am Antriebsteil der i° armen 123,125 angebracht. Die Enden der Schwing-Kupplung 70 befestigt ist, damit der Nocken 73 ver- arme 123, 125 sind mittels Zapfen 129, 130 an der bunden mit der Motorweile 69 rotieren kann. Der Enden der Gesenkhalter 105,106 angelenkt. Die geNocken 73 dreht sich um 270° zwischen zwei einstell- genüberliegenden Enden der Schwingarme 123, 12£ baren Schraubenanschlägen 76, 77. Das Verhältnis sind mittels eines Zapfens 131 und eines Exzenters zwischen dem Ritzel 65 und dem Zahnrad 63 ist der- *5 133 an Lenkern 134, 134, 135, 135 angelenkt, die art, daß die Drehung des Nockens 73 von der Anlage wiederum mittels Zapfen 137,138 an den Platten 99 am Anschlag 76 bis zur Anlage am Anschlag 77 eine 100 angelenkt sind.

Drehung des Drehkreuzes 15 um 90° hervorruft. In Fig. 2 befindet sich die Schmiedeeinrichtung /

Wenn der Motor 69 seine Drehrichtung umkehrt, in ihrer Schmiedestellung. Wenn die Kolbenstange

dreht sich der Nocken 73, bis er den Anschlag 76 be- «° 115 sich nach rechts (Fig. 2) bewegt, trennen sich die

rührt. Das Ritzel 65 jedoch dreht sich nicht. Gesenkhalter 105,106 und die Schmiedegesenke 110

Eine auslösbare Sperreinrichtung 79 (Fig. 3 und 111 in Richtung der in Fig. 6 strichpunktiert ange-

4) hält das Drehkreuz 15 starr in Stellung, nachdem deuteten Stellung. Während des Schmiedevorganges

es um 90° gedreht worden ist. Die Einrichtung 79 bewegen sich die Gesenke 110, 111 aufeinander zi

ist auslösbar, bevor das Drehkreuz 15 gedreht wird. «5 gegen das Gußstück. Das Metall wird nicht aus dem

Diese Einrichtung weist einen Winkelhebel 80 auf, Raum zwischen den Aufnahmevorrichtungen 25, 2t

der an einem Block 81 unterhalb der Oberplatte 10 abgestreift, sondern verbleibt in den Schlitzen 27. Die

angelenkt ist. Ein Arm des Winkelhebels 80 hat einen Schmiedegesenke befinden sich, wenn sie zurückge-

davon abhängigen Schaltzapfen 83, der zwischen zwei zogen sind, außerhalb der Bahn des Werkstückes, se

Zähnen des Zahnrades 63 eingreift. Ein hydraulischer 3° daß das Drehkreuz um 90° weitergeschaltet werder

Zylinder 84 weist eine Kolbenstange 85 auf, die am kann, um das Werkstück in eine Stanzeinrichtung f

anderen Arm des Winkelhebels 80 mittels eines Zap- zu überführen.

fens 88 angelenkt ist. Der Zylinder 84 ist auch mittels Während des Schmiedens tritt ein Metallfluß in

eines Zapfens 88 an einer Lagerplatte 89 angelenkt, Umfangsbereich 142 des geschmiedeten Stückes j

wobei die Lagerplatte wiederum an der Unterseite der 35 auf. Dies war der Schrumpfbereich des Gußstückes

Oberplatte 10 angeschraubt ist. Wenn die Kolben- Der Metallfluß während des Schmiedens neigt dazu

stange 85 zum Zapfen 86 in Richtung des Zylinders die Gesenke an ihren Umfangsbereichen zu füllen. Ir

84 bewegt wird, wird der Zapfen 83 zwischen dee ähnlicher Weise wird die Vertiefung 62 des Metall!

Zähnen des Zahnrades 63 zurückgezogen, so daß das ausgeschmiedet. Der Grat 141 neigt dazu, das Metall

Drehkreuz 15 weitergeschaltet werden kann. Wenn 40 das in den Kanälen 42 verfestigt ist und an welcher

die Kolbenstange 85 sich in der entgegengesetzten das Schmiedestück angebracht bleibt, in Richtung dei

Richtung bewegt, wird der Zapfen 83 eng zwischen Aufnahmevorrichtungen 25, 26 zu stoßen, womit au]

zwei Zähne am Zahnrad 63 eingeführt, um das Dreh- die Finger dieser Vorrichtungen Kräfte ausgeübt wer

kreuz in dieser Stellung zu sperren. den, die sie auseinander zu bewegen suchen. Jedocl

Eine Bremse ist an der Oberplatte 10 angebracht, 45 halten die Finger der Vorrichtungen einen engen Rei

um zu verhindern, daß das Zahnrad 65 sich weiter- bungseingriff mit dem Metall in den Schlitzen 27 nach

dreht, nachdem der Nocken 73 gestoppt ist. Diese dem Schmieden aufrecht. Wenn die Schmiedegesenk«

Bremse weist einen Bremsschuh 92 mit einem Belag voneinander getrennt sind, streift demgemäß der Me

93 auf, der die obere Fläche des Zahnrades 63 erfaßt. tallabschnitt, der das Schmiedestück mit den Auf nah

Eine Buchse 95 ist in die Oberplatte 10 geschraubt 50 ölvorrichtungen 25,26 verbindet, das Schmiedestücl

und nimmt eine Einstellschraube 96 und eine Schrau- von beiden Schmiedegesenken ab.

bendruckfeder 97 auf, mittels welcher der Druck des Die Abgratstanze P ist in vielerlei Hinsicht ähnlicl

Belages 93 auf dem Zahnrad 63 eingestellt werden der Schmiedeeinrichtung F. Demgemäß werden di«

kann. Die Schmiedeeinrichtung F weist senkrechte, Teile der Stanze P, die gleich denen der Schmiedeein

im allgemeinen trapezfönnige Platten 99,100 auf, die 55 richtung sind, mit denselben Zahlen, jedoch mit den

über und unter die Oberplatte 10 vorstehen. Winkel- Index ρ bezeichnet. Die Stanzgesenkhalter 143, 14f

förmige Träger (Fig. 3) 102, 103 sind an der Ober- tragen Matrizen und Patrizen 146,147und sind verti

platte 10 und den Platten 99,100 angeschraubt, um kai aufeinander zu und voneinander weg bewegbar

sie in Stellung zu halten. Nahe denjenigen Vertikal- Sie sind in den F i g. 1 und 7 in ihren zurückgezogen«

kanten der Platten 99,100, die benachbart des Dreh- 60 Stellungen dargestellt. Die in Fig. 7 gestricheltei

kreuzes 15 liegen, befinden sich Leisten oder Nasen Stellungen zeigen die Gesenke in ihren Stanzstellun

107,108, um die Halter 105,106 gleitend aufzuneh- gen zwischen den Aufnahmevorrichtungen 25,26 um

men, die aufeinander zu und voneinander weg in ver- in engem Abstand von diesen. Bei Bewegung der KoI

tikaler Richtung hin- und hergehen. Wie am besten benstange 115p nach links (Fig. 1) bewegen sich di<

aus den Fig. 2 und 6 hervorgeht, tragen die Halter 65 Gesenke 146,147aufeinander zu und treten zwischei

105,106 Schmiedegesenke 110, ill, die in geeigneter den Fingern der Vorrichtungen 25 und 26 ein. DU

Weise an den Haltern mittels Schrauben 113 befestigt Gesenke 146,147 sind so geformt, daß bei Berührunj

sind. mit dem von den Vorrichtungen 25, 26 gehaltene!

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Metall das Schmiedestück / rund um seinen Umfang herum sauber geschnitten wird, wobei der Grat oder Metallrand s in den Schlitzen 27 befestigt zurückbleibt. Der Grat s erstreckt sich somit kontinuierlich von einem Finger zum anderen Finger der Vorrichtungen 25, 26.

Das Gesenk 147 und sein Gesenkhalter 143 sind hohl und bilden einen Kanal 149 von einer Größe, die ausreichend ist, um das Schmiedestück / hineinfallen zu lassen. Am unteren Ende des Kanals 149 lenkt eine schräge Wand 150 das Schmiedestück durch eine seitliche öffnung 151 hindurch und auf eine schräge Rutsche 153, benachbart der öffnung 151. Wenn die Abgratgesenke zurückgezogen werden, gleitet das Schmiedestück / auf der Rutsche 153 nach unten und in ein geeignetes Sammelgefäß.

Wenn die Teillinie des Schmiedestücks sich an oder nahe der Mitteiebene des Schmiedestücks befindet oder wenn die Tiefe des Schmiedestücks unterhalb der Teillinie klein ist, ergibt das normale Rückziehen der Gesenke 110, 111 und der Gesenke 146, 147 einen genügenden Spielraum, um das Werkstück zwischen die Schmiedegesenke einzusetzen und auch wieder herauszunehmen und zwischen die Abgratgesenke einzusetzen. Jedoch haben viele Schmiedestücke, die gemäß der Erfindung hergestellt werden können, die Teillinie sehr nahe der Oberkante des Schmiedestücks. Deshalb werden gemäß der Erfindung Hilfseinrichtungen zum Zurückziehen des unteren Schmiedegesenkes und des unteren Abgratgesenkes relativ zu dem zugehörigen oberen Gesenk vorgesehen, um ein Spiel zwischen den Gesenken zum Einsetzen und Entfernen des Gußstückes oder gegebenenfalls Schmiedestückes zu schaffen. Diese Einrichtungen bewegen auch das untere Abgratgesenk und das untere Schmiedegesenk nach oben in Stellungen benachbart dem Werkstück, bevor das Bearbeiten beginnt. Solch eine Einrichtung ist am besten in den Fig. Hl und 11 mit Bezug auf das untere Abgratgesenk 147 zu entnehmen, doch ist es klar, daß eine ähnliche Einrichtung zur Betätigung des unteren Schmiedegesenkes 111 verwendet wird.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, wird der Exzenter 133p von einem umkehrbaren hydraulischen Rotationsmotor 192p angetrieben, der starr mit dem Glied 135p über einen Abstandskragen 194p verbunden ist. Die Motorweüe 195p paßt in ein Ende des Ex?cnters 133p und ist dort festgekeilt oder auf andere Weise starr verbunden. Am gegenüberliegenden Ende weist der Exzenter 133p eine Kappe 196p auf, die fest mit dem Rest des Exzenters mittels der gezeigten Schraub- und Keilverbindung verbunden ist. Die Kappe 196p hat auch einander gegenüberliegende Schultern 197p, 198p, die um 180° auseinanderliegen und einen Haltezapfen 199p erfassen, der am Glied 135p angebracht ist und benachbart der Kappe 196p liegt. Der Exzenter und seine Kappe drehen sich somit um 180° in entgegengesetzten Richtungen.

Wenn der Zapfen 199p an der Schulter 198p anstößt, befinden sich das untere Gesenk 147 und sein Gesenkhalter 145 in der in Fi g. 1 mit voll ausgezogenen Linien veranschaulichten Stellung. In dieser Stellung ist das untere Gesenk 147 genügend weit zurückgezogen, um einen Spielraum zur Aufnahme des Gesenks / zu schaffen. Wenn der Exzenter 133p um 180° gedreht wird, bis die Schulter 197p und der Zapfen 199p miteinander m Eingriff treten, schwingt der Stoß des Exzenters den Schwingarm 125p im Uhrzeigerdrehsinn (Fig. 1) in die in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Stellung und hebt den Gesenkhalter und das Gesenk 147 in die gestrichelte Stellung in die Nachbarschaft des Schmiedestückes /an. Nun befindet sich

S das untere Ende des Schmiedestückes innerhalb des unteren Abgratgesenkes 147. Während der vorgenannten Bewegung des unteren Gesenkes 147 blieben das obere Gesenk 146 und sein Gesenkhalter stationär. Danach kann der Zylinder 114p betätigt werden,

»ο um beide Gesenke 146, 147 zu bewegen, um das Schmiedestück vom Grat s abzustanzen. Nachdem der Zylinder 114p die Gesenke 146,147 zurückgezogen hat, wird der Hydraulikmotor 192 gedreht, um die Schulter 198p in Eingriff mit dem Zapfen 199p

»5 zu bringen, um das untere Gesenk 147 und seinen Gesenkhalter in die voll ausgezogenen Stellungen der Fig. 1 zurückzuziehen, bevor das nächste Schmiedestück aufgenommen wird, wenn der Drehtisch erneut um 90° weitergeschaltet wird.

so Die entsprechende Anordnung an der Schmiedeeinrichtung F arbeitet zur gleichen Zeit wie die Stanzeinrichtung P. Wenn somit das untere Schmiedegesenk 111 zurückgezogen ist, herrscht ein genügender Spielraum zwischen den Gesenken 110,111 zur Aufnähme des nächsten Gußstückes und zur Entfernung des fertigen Schmiedestückes aus dem Raum zwischen den Schmiedegesenken in den Raum zwischen den Abgratgesenken. Eine ähnliche Einrichtung für das Rückziehen der Gesenke und Erzielen eines Spielraums kann auch für die oberen Gesenke benutzt werden. In jedem Fall haben die Pressen die Fähigkeit, mit hohen Kräften zu arbeiten, und sie sind gleichwohl bauumfangsmäßig klein.

Nachdem die Stanzgesenke voneinander getrennt worden sind, kann das Drehkreuz 15 wiederum um 90° zu einer Ausstoßeinrichtung E gedreht werden, durch welche der Grat s aus den Fingern der Vorrichtungen 25, 26 ausgestoßen wird. In den Fig. 2 und 9 weist der Auswerfer E einen Arm 154 auf, dessen unteres Ende durch einen Zapfen 155 an einen Block 157 angelenkt ist. Der Block 157 ist in einer Gleitführung 158 vertikal beweglich, die am unteren Ende der Seitenwand 8 befestigt ist. Das untere Ende des Blokkes 157 hat seitliche Vorsprünge 159, 159, die an der Gleitführung 158 anstoßen, um die Aufwärtsbewegung des Blockes 157 zu begrenzen. An seinem unteren Ende ist der Arm 154 an einem Stützblock 16! für eine Auswerferrutsche angeschraubt, dessen oberes Ende eine abwärts geneigte Rutsche 162 mit einem sich nach oben erstreckenden Flansch 163 aufweist. Ein Hydraulikmotor 165, der über eine Lagerplatte 166 an der Seitenwand 8 befestigt ist, ist in beiden Richtungen über einen Winkel von etwa 270° drehbar. Er hat eine Welle 167, die fest mit seinem Rotor 169 verbunden ist. Exzentrisch zur Welle 167 ist eine Betätigungsstange 170 mittels eines Zapfens 171 am Rotor 169 angelenkt. Die Stange 170 ragt in eine Bohrung 173 in den Auswerferblock 161 hinein und ist von einer Schraubendruckfeder 174 umgeben. Ein

So Querzapfen 175 im Auserfer 161 hält die Stange 170 in der Bohrung 173 zurück, bevor die Stange 170 mit dem Rotor 169 verbunden wird und hält weiterhin die Feder 174 unter Vorspannung.

Wenn das Drehkreuz 15 weitergeschaltet wird, um

fij den Grat s zur Aaswerfereinrichtung E zu bringen, befindet sich letztere in einer in Fig. 2 dargestellten Stellung. Die Mitte des Zapfens 171 wird unter der Mitte der Welle 167 sein. Der Hydraulikmotor 165

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wird dann in der Richtung des Pfeiles 177 über einen Winkel von etwa 270° gedieht. Bei der Anfangsdrehung des Rotors 169 wird die Antriebskraft der Stange 170 über die Feder 174 auf die Rutsche 162 übertragen, wodurch der Flansch 163 zwischen die Finger der Aufnahmevorrichtungen 25, 26 und hinter den Grat s angehoben wird. Diese Bewegung des Flansches 163 setzt sich fort, bis die Vorsprünge 159 gegen die Gleitführung 158 stoßen. Die weitere Drehung des Rotors 169 hat dann zur Folge, daß der Flansch 163 nach links (Fig. 2) um die Achse des Zapfens 155 schwingt, um dadurch den Grat s aus dem Raum zwischen den Fingern der Vorrichtungen 25, 26, wie in F i g. 8 dargestellt, auszustoßen. Der ausgestoßene Grat s kann auf die Rutsche 162 fallen, die zu einer Sammelaufnahme führt. Danach wird der Motor 165 in umgekehrter Richtung in seine Anfangsstellung zurückgekehrt.

Ähnliche Vorgänge finden in Verbindung mit dem zwis' hen den Fingern der anderen Arme befindlichen Meiall statt. Das durch den Arm 21 gehaltene Gußstück wird somit geschmiedet, das durch den Arm 23 gehaltene Schmiedestück wird abgegratet und der Grat im Arm 22 wird ausgeworfen. Aufeinanderfolgende Schaltvorgänge des Drehkreuzes bewegen die Arme 20,21,22, 23, so daß bei jedem Schaltvorgang von 90° ein Gießen, ein Schmieden, ein Abgraten und ein Gratauswurf stattfindet.

Die Maschine kann benutzt werden, um Vielfach-Schmiedestücke herzustellen. Die Gießform 35 kann mit einer Vielzahl von Abschnitten versehen sein, so daß jeder Schmiedestückrohling mit einem anderen durch einen oder mehrere Verbindungsabschnitte aus Überströmmetall verbunden ist, das am Schluß den Grat bildet. Der Kern 47 wird auch so entworfen, daß er in jeden Abschnitt des Haupthohlraums hineinragi. Die Schmiede- und Abgratgesenke sind so entworfen, daß sie die Schmiedestücke so schmieden und ausschneiden, daß alle Rohlinge zu gleicher Zeit geschmiedet werden und daß während des Abgratvorganges alle Rohlinge vom Metall abgeschnitten werden.

Falls gewünscht wird, einen Schmiedestückrohling (oder Vielfach-Schmiedestuckrohlinge) mit einem darin enthaltenen Loch 176zu gießen, wie in Fig. 12 gezeigt ist, kann der gekühlte Kern 47 durch ein sich verjungendes dünnwandiges Kernrohr 177 ersetzt werden, das einen Bodenabschluß 178 hat. Das Rohr 177 wird auf eine hohe Temperatur durch einen Gasbrenner 179 angewärmt, der für eine Bewegung mit dem Rohr 177 angebracht ist. Falls das zu gießende Metall Messing ist, kann das Rohr aus rostfreiem Stahl bestehen und auf etwa 650 bis 700" C erwärmt werden.

Wenn der beheizte Kern 177 sich in dem Formhohlraum befindet und gegen diesen Boden ragt, wird das Metall in den Formhohlraum eingegossen. Nachdem das Metall um den Kern 177 herum sich genügend verfestigt hat, daß es seine Form beibehält, wird der Kern 177 zurückgezogen. Das Metall rund um das Loch herum ist noch sehr heiß und das Schrumpfen findet statt, nachdem der Kern 177 entfernt worden ist. Das Gußstück kann dann geschmiedet und aasgestanzt werden und der Oral ausgeworfen werden.

Wx Bezug auf die Fig. 13 und 14 versorgt eine Quelle hydraulischen Druckes (die eine Pumpe, Akkumulatoren, Durckvorschaltgeräte usw. sein kann) eine Hochdruckleitung h in öl. Das öl gelangt aus einer Rückführ-oder Niederdruckleitung /zurück. Ol wird den Zylindern 31 und 57 durch hydraulische Leitungen 181,182 über ein Magnetventil Vc zugeführt, welches wahlweise durch Magnetspulen 53, 54 in eine von zwei Stellungen bewegbar ist. Wenn die Spule 53 erregt wird und die Spule 54 stromlos ist, fließt öl zu den Zylindern 31, 57 durch die Leitung 182 und kehrt durch die Leitung 181 zurück, um die Form 35 zu heben und den Kern 47 zu senken, und zwar beide in ihre Gießstellungen. Wird die Spule 54 erregt und die Spule S3 stromlos gemacht, so kehrt sich die öl strömung in den Leitungen 181,182 um, wodurch die

Form gesenkt und <ler Kern angehoben wird.

öl wird dem Schmiedezylinder 114 durch die Lei·

¹S hingen 183,185 und das Ventil Vf zugeführt. Wenn die Spule 52 erregt und die Spule 51 erregt ist, fließt Öl durch die Leitung 183 und kehrt durch die Leitung

185 zurück, um die Schmiedegesenke zurückzuziehen. Wenn die Magnetspule 51 erregt und die Spule 52

^ao entregt wird, wird die ölströmung in den Leitungen 183, 185 umgekehrt, um die Schmiedegesenke zu schließen. Ein Druckvorschaltkolben und Zylinder 215 können in der Leitung 185 für den Schmiedezylinder 114 eingeschaltet werden.

«5 öl wird dem Zylinder 114p durch die Leitungen 186,187 und das Ventil Vp zugeführt. Wenn die Magnetspule 59 entregt ist, fließt öl durch die Leitung

186 und kehrt durch die leitung 187 zurück, um die Abgratgesenke zurückzuziehen. Wenn die Magnet-

3c spule 59 dagegen erregt wird, zieht die Rückholfeder 188 das Ventil Vp zurück und die ölströmung in den Leitungen 186,187 kehrt sich um, um das Schmiedestück auszustanzen.

Dem hydraulischen Auswerfer-Motor 165 wird öl

durch die Leitungen 189,190 und das Ventil Vs zugeführt. Wenn die Spule 58 erregt und die Spule 57 entregt sind, fließt Öl durch die Leitung 189 und kehrt durch die Leitung 190 zurück, um die Rutsche 182 in ihre zurückgezogene Stellung zu bewegen. Wenn die Spule 57 erregt und die Spule 58 entregt sind, wird die ölströmung in den Leitungen 189, 190 umgekehrt, um die Motorwelle 167 zu drehen und den Grat aus dem Raum zwischen den Fingern des Drehkreuzannes auszuwerfen.

Den Motoren 192,192p wird öl dutch die Leitungen 184,188' und das Ventil Vr zugeführt. Wenn die Spule 5i erregt und die Spuie Slö entregt sind, fließt Ol durch die Leitungen 184 und wird durch die Leitung 188' zurückgeführt. Dadurch werden die Moto- ren 192,192p gedreht, um die unteren Gesenke zurückzuziehen.

Der hydraulische Schaltmotor 66 und der Sperrzapfenzylinder 84 weiden durch die Leitungen 191, 193 unter Steuerungeines Ventils Vi mit öl versorgt.

SS Wenn die Spule SS erregt und die Spule 56 entregt sind, fließt Öl durch die Leitung 193 und kehrt durch die Leitung 191 zurück, um den Schaltzapfen 83 in Eingriff mit dem Rad 63 zu drücken. Die Motorwelle 69 führt den Nocken 73 an den Anschlag 76 zurück.

Durch Erregung der Magnetspule 56 und Entregung der Spule 55 wird die ölstromung in den Leitungen 191,193 umgekehrt, wodurch der Schaltzapfen 83 das Rad 63 freigibt und sich gleichzeitig die Welle 69 dreht, um den Drehtisch weiterzuschalten.

Im Schaltkreis der Fig. 14 treibt der Nockenmotor CM mit einer Nockenwelle CS die Nocken CMl bis CMSan. Eine Drehung des Nockenmotors CM bildet einen Zyklus. Diese Nocken CMi bis CMS sind dta-

grammatisch dargestellt, wobei der Abstand von χ bis y einer 360°-Drehung der Nockenwelle CS entspricht. Die Nocken CMl bis CMS betätigen jeweils Schalter 201 bis 208, die in Stromkreisen parallel zu Stromleitungen Ll, L2 liegen, um die Magnetspulen Sl bis SIl in der richtigen Reihenfolge zu steuern.

Der Kreib. für den Nockenmotor CM weist den Nockenschalter 201, einen Schalter 200 und eine Relaisspule RB auf, die normalerweise offene Kontakte RBl, Äö2bctätigen. Ein einstellbarer Zeitmeßmotor TM wird voreingestellt, um ein Schalten des Drehtisches zu verzögern, bis das Metall in der Form sich verfestigt hat. Der Zeitmeßmotor-Kreislauf weist einen Nockenschalter 202, einen Zeitmeßschalter 209, der vom Necken 212 betätigt wird, welcher vom Zeitmeßmotor TM angetrieben wird, eine Relaisspule RC, die normalerweise offene Kontakte RCl und normalerweise geschlossene Kontakte ÄC2 betätigt, und einen Steuerschalter 214 für einen Zeitmeßmotorzyklus auf, der von einem Nocken 213 betätigt wird, welcher von dem Zeitmeßmotor TM angetrieben wird.

Es wird angenommen, daß am Anfang des Zyklus sich kein Gußstück in der Form befindet, und daß der Nockenabschnitt M31 den Schalterarm 203 erfaßt, um die Spule S3 zu erregen, so daß die Form angehoben und der Kern abgesenkt sind. Das im vorangehenden Arbeitsgang Hergestellte Gußstück befindet sich nun am Drehkreuzarm, der sich bei den Schmiedegesenken befindet, und dieses Gußstück ist geschmiedet worden. Der Nockenabschnitt M41 hat den Schalterarm 204 veranlaßt, die Spule S2 zu erregen, so daß die Schmiedegesenke voneinander getrennt werden. Das Gußstück am Arm an den Abgratgesenken ist abgegratet worden und der Nockenabschnitt M71 hat den Schalter 207 geöffnet, so daß Abgratgesenke zurückgezogen gehalten werden. Der Nockenabschnitt M6i hält den Schalterarm 206, so daß die Spule S8 erregt ist, wodurch die Auswerfeinrichtung in ihrer zurückgezogenen Stellung gehalten wird. Der Grat s ist vorher ausgeworfen worden. Der Nockenabschnitt MSl halt den Schaltcrarm 205 in der Stellung, um die Spule S4 zu erregen, so daß der Schaltzapfen 83 den Drehtisch sperrt. Der Nockenabschnitt Λ/81 schließt den Schalter 208, so daß die Spule SIl erregt wird, wodurch die unteren Gesenke angehoben werden.

Flüssiges Metall wird in die Form eingeführt, wonach der Druckknopf-Startschalter 200 von Hand kurzzeitig geschlossen wird. Die Relaisspule RB wird daraufhin erregt und schließt ein Paar Kontakte RBl, um einen Haltekreis für sich selbst unabhängig vom Schalter 200 aufzubauen, und schließt ein Paar Kontakte RBl, wodurch ein Kreis mit dem Nockenmotor CM aufgebaut wird, um diesen in Drehung zu setzen.

Beinahe unmittelbar nach dem Anlaufen des Nokkenmotors CM schließt sein motorgetriebener Nokkenabschnitt Mti einen Schalter 202, wodurch die Spule des Relais RC erregt wird. Das Relais RC öffnet seine normalerweise geschlossenen Kontakte RC2, um den Nocketunotor CM anzuhalten, und schließt seine Kontakte RCl, um den Zeitmeßmotor TM anlaufen zu lassen.

Nachdem der Zeitmeßmotor TM während der voreingesteflten Zeit gearbeitet hat, öffnet der Zeitschalterkontakt 209, um die Spule des Relais RC zu entregen. das daraufhin seine Rückkontakte RC2 wieder schließt, wodurch der Nockenmotor CM seine Drehung wieder aufnimmt.

Der Zeitmotor TM betätigt den Nocken 213, um die normalerweise offenen Schaltkontakte 214 zu schließen, um für sich selbst einen Haltekreis für den Rest einer Umdrehung aufrechtzuerhalten. Die Drehung des Zeitmotors TM durch seinen Zyklus hat ein erneutes Schließen bzw. erneutes Einstellen des Zeitschalters 209 zur Folge. Jedoch ist der Nockenmotor

ίο CM schon genügend gelaufen, um den Nockenschalter 202 sich auf den Nockenabschnitt M22 bewegen zu lassen, wodurch der Nockenschalter 202 geöffnet wird und verhindert wird, daß die Relaisspule RC zu diesem Zeitpunkt erregt wird.

• 5 Nach der Kühlverzögerung bewegt der Nockenabschnitt M32 den Schalterarm 203, um die Spule S4 zu erregen und dadurch die Form zu senken und den Kern anzuheben. Dann bewegt der Nockenabschnitt M82 den Schalterarm 208, um die Spule SlO zu erregen und die Spule SIl zn entregen. Dadurch werden die unteren Gesenke 11,147 zurückgezogen. Danach bewegt der Nockenabschnitt M52 den Schalterarm 205. Die Spule S6 wird erregt, wodurch der Schaltzapfen 83 freigegeben und der Motor 66 betätigt wird, um das Drehkreuz weiterzuschalten. Danach tritt der Schalterarm 205 mit dem Nockenabschnitt M53 in Eingriff, die Spule S6 wird entregt und die Spule S5 wird erregt. Dadurch wird der Schaltzapfen 82 gesperrt und der Motor 66 wird umgekehrt. Die Werkstücke befinden sich nun zwischen den jeweiligen Gesenkpaaren, und der Nockenabschnitt M83 bewegt danri den Schalterarm 208, um die Spule SIl zu erregen und die Spule SlO zu entregen, um die unteren Gesenke anzuheben.

Daraufhin tritt der Nockenabschnitt M42 mit dem Schalterarm 204 in Eingriff, um die Spule Sl zu erregen, um die Schmiedegesenke zu schließen. In derselben Zeit wird der Schalterarm 203 vom Nockenabschnitt M33 erfaßt, um die Spule S3 zu erregen und die Form anzuheben und den Kern für den nächsten Zyklus abzusenken. Nachdem das Schmieden durchgeführt worden ist, bewegt der Nockenabschnitt M43 den Schalterarm 204, um die Spule Sl zu entregen und die Spule S2 zu erregen, um die Schmiedegesenke zurückzuziehen.

Bevor die Schmiedegesenke zurückgezogen sind, erfaßt der Nockenabschnitt M72 den Schalterarm 207, um die Spule S9zu erregen und die Stanzgesenke zu schließen. Danach tritt der Nockenabschnitt M62 mit dem Schalterarm 206 in Eingriff, um die Spule S7 zu erregen und den Auswerfermotor 165 zu betätigen und den Grat s auszuwerfen. Danach gibt der Nockenabschnitt M73 den Schalterarm 207 frei, um die Stanzgesenke zurückzuziehen. Dann tritt der

SS Nockenabschnitt M63 mit dem Schalterarm 206 in Eingriff, um die Spule 58 zu erregen und die Spule S7 zu entregen, wodurch die Auswerfereinrichtung zurückgezogen wird.

Am Ende des Zyklus tritt ein kurzer Nockenabschnitt M12 mit dem Nockenschalter 201 in Eingriff, um diesen kurzzeitig zu öffnen. Dies unterbricht den Stromkreis zur Relaisspule RB und öffnet die Relaisspule RBl, RBl und hält den Lauf des Nockenmotors CM an. Die Trägheit des Nockenmotors hat zur Folge,

daß der Schalter 201 vom Nockenabschnitt MIl erneut erfaßt wird, um den Schalter 201 zu schließen, bevor der nächste Zyklus der Maschine in Gang gesetzt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

ι 677 098 Patentansprüche:

1. Maschine zum Gießen und nachfolgenden Warmschmieden von metallischen Werkstücken, mit einer aus einer Hohlform und einem Stempel bestehenden Gießform und einem mehrteiligen Schmiedegesenk, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Gießform (35,47) eine Aufnahmevorrichtung (25, 26) mit einem Schlitz (27 bzw. 28) angeordnet ist, der mit dem Hohlraum der Gießform in Verbindung steht und in den ein Teil des gegossenen Metalls fließt, und daß nach öffnen der Gießform die Aufnahmevorrichtung mit dem erstarrten, aber noch schmiedewarmen Gußstück zu dem Schmiedegesenk (110,111) und danach gegebenenfalls zu einei Abgratstanze (P) transportierbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen (25,26) am Ende der Arme (20,21, 22, 23) eines Drehkreuzes (15) angeordnet sind.