DE1777033B2 - Maschine zur umformung einer werkstueckes zwischen zwei baeren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sonderschmiedemaschine zum Schlagen oder Pressen, mii v-ir.crrs Schlagantrie > für den Oberbären, einem axial hinter dem Schlagantrieb sitzenden Pressenantrieb für den Oberbären und einem beim Pressen feststehenden Unterbären.

Bei Umformung eines Werkstücks zwischen zwei Bären drücken die beiden Bären gegen das Werkstück. Es sind zwei Arten bekannt, ein Werkstück in dieser Weise umzuformen. Die eine Art ist das Schlagen, die andere das Pressen. Beim Schlagen trifft ein Bär mit einer Schlagwucht, üblicherweise Schlagenergir genannt, auf das Werkstück und das Ausmaß der Umformung des Werkstücks durch einen Schlag ist von der Hohe der Schlagwucht abhäneig. Die Umformung erfolgt bdm Schlagen in relativ kurzer Zeit. Beim Pressen drückt ein Bär mit einer Preßkraft auf das Werkstück und das Ausmaß der Umformung des Werkstücks durch einen Preßhub ist von der Höhe der Preßkraft abhängig. Die Umformung des Werkstücks ist also nicht nur entweder durch Pressen oder durch Schlagen, sondern auch mit verschieden hoher Preßkraft oder mit verschieden hoher Schlagwucht möglich. Jede dieser Umformungsniöglichkeiten stellt eine Einsatzmöglichkeit für eine Maschine zur Umformung eines Werkstücks zwischen zwei Bären dar. Eine solche Maschine, im folgenden Umformungsmaschine genannt, mit möglichst vielen Einsatzmöglichkeiten ist vorteilhaft, wenn in einem Betrieb keine der Umformungsmöglichkeiten häufig und viele verschiedene Umformungsmöglichkeiten gefragt sind.

Es ist eine sogenannte Einfachhammerpressc bekannt (deutsche Patentschrift 876 796, USA.-Patentschrift 962 705). Bei der Einfachhammerpresse ist beim Umfo.men eines Werkstücks einer der Bären starr und wird der andere gegen das Werkstück bewegt. Mit dem bewegbaren Bären wird das Werkstück wahlweise geschlagen oder gepreßt. Die Einsatzmöglichkeiten der Einfachhammerpresse sind fiachteiligerweise beschränkt, weil der maximalen Schlagwucht der Einfachhammerpresse ebenso wie der des Einfachhammers in der Praxis eine Grenze gesetzt ist. Dies ist nicht nur nachteilig, weil die Einsatzmöglichkeiten der Einfachhammerpresse dadurch beschränkt sind, sondern auch, weil eine Ausbildung für hohe Preßkraft, die viele Einsatzmöglichkeiten durch Pressen eröffnet, beim Schlagen nicht genutzt werden kann. Es wird daher als aufwendig angesehen, eine U.nformungsmaschine mit vielen Einsatzmöglichkeiten dadurch zu schaffen, daß eine Einfachhammerpresse für hohe Preßkraft ausgelegt wird.

Es ist weiterhin eine Umformungsmaschine bekannt (französische Patentschrift 1 417 871, VDI-Nachrichten, 24. Oktober 1962, Seite 12), die Gegenschlaghammer oder Doppelhammer genannt wird. Bei dem Doppelhammer werden beim Schlagen eines Werkstücks beide Bären im Vorlauf und Rücklauf gegenläufig bewegt. Bei den bekannten Gegenschlaghämmern ist zwischen den beiden Bären eine Druckmittelkoppelung vorgesehen. Die Einsatzmöglichkeiten des Doppelhammers sind jedoch nachteiligerweise ebenso wie die des Einfachhammers beschränkt, weil mit ihm nicht gepreßt werden kann.

Es ist auch bereits eine sowohl als Hammer als auch als Presse betreibbare Umformmaschine vorgeschlagen (deutsche Patentschrift 1 283 792), die durch Anwendung des Gegenschlagprinzips gekennzeichnet ist. Bei dieser Umformmaschine werden die beiden Bären nicht nur zum Schlagen, sondern auch zum Pressen gegeneinander bewegt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einfachhammerpresse der anfangs genannten Art derart weiterzubilden, daß man damit nicht nur im Gegenschlag schlagen, sondern auch bei Stillstand des einen Bären pressen kann. Die Erfindung sieht hierzu vor. daß zwischen den beiden Bären eine beim Pressen stillseiizbare Druckmittelkoppelung vorgesehen ist.

Die Druckmittelkoppelung selbst ist bekannt, sie stellt hier für sich nicht das Erfinderische dar.

Die Erfindung ermöglicht eine Umformungsmaschine. die nicht nur mehr Einsatzmöglichkeiten zuläßt als die bekannten Umformungsmaschipen, sondern bei der die zusätzlichen Einsatzmöglichkeiten auch in wirtschaftlicher Weise erreichbar sind. Die erfindungsgemäße Umformungsmaschine ist eine Doppelhammerpresse, die wahlweise als Doppelhammer und ais Presse verwendbar ist. Sie ist sowohl für eine hohe Schlagwucht als auch für hohe Preßkmft auslegbar, wubei ihre Ausbildung für hohe Preßkraft auch beim Schlagen nutzbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Umformmaschine werden die beiden Bären wohl zum Schlagen, aber nicht zum Pressen gegenläufig bewegt. Eine solche als Einfachpresse arbeitende Ausführangsform liegt vor. wenn ein Schlagzylinderraum an einem Bären vorgesehen ist und der diesen Schlagzylinderraum begrenzende Kolben an dem anderen Bären angreift. Ein einen mit Druckflüssigkeit gespeisten Preßzylinderraum begrenzender Kolben greift an dem mit dem Schlagzylinderraum versehenen Bären an. In dem Schlagzylinderraum ist bei einem Preßhub Vein Druckmedium wirksam. Ein einen Rücklaufzylinderraum begrenzender Kolben wird vom Druckmedium beaufschlagt und greift ebenfalls an dem mit dem Schlagzylinderraum versehenen Bär an. Es wird gegen die Kraft des Druckmediums im Rücklaufzylinderraum gepreßt. Diese Ausführungsform stellt eine erfindungsgemäße Weiterbildung des durch VDI-Nachrichten, 24. Oktober 1962, Seite 12, bekannten Doppelhammers dar.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ist eine Speisung mit Druckflüssigkeit oder Druckgas zu dem Schlagzylinderraum vorgesehen. Eine andere Ausführangsform liegt vor, wenn bei rückgelaufenem Bären eine abgesperrte, den Schlagzylinderraum umfassende Druckkammer mit komprimicrtem Gas hohen Drucks gefüllt ist. Bei dieser Maschine erfolgt ein Schlag nicht durch Zufuhr von Druckflüssigkeit oder Druckgas in einen Schlagzylinderraum, sondern durch den Druck des in der ab-

oesperrten Druckkammer vorzugsweise durch den Rücklauf der Bären komprimierten Gases.

In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführunasforrnen der Erfindung dargestellt. Die Ausführun«?- fortnen sind primär Gegenschlaghammer, die auf Grund zusätzlicher Einrichtungen auch pressen können. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ei.ion Schnitt einer als Doppelhammerpresse arbeitenden Umformmaschine und F i g. 2 einen Schnitt einer anderen Ausführunasart.

Die beiden dargestellten Maschinen arbeiten vertikal und besitzen jeweils zwei übereinander angeordnete Bären 1, 2. Die beiden Bären 1. 2 sind in "einem Ständer 3 gegeneinander bewegbar. Der untere Bär 2 ist vorzugsweise um ein vielfaches schwerer als der obere Bär 1 und hat entsprechend einen geringerer. Wec als der obere Bär 1 zurückzulegen. Dies ist besondere wegen des beim Pressen ruhenden unteren Bären 2 zweckmäßig.

Oberhalb des oberen Bären 1 ist eir oberer Preßzylinc--?rraum 4« vorgesehen, der von Zylinderwand'unc.. 5 gebildet wird, die mit dem Ständer 3 starr verbunden sind. Der obere Preßminderraum 4 α wird von einem auf- und abbewegbar und dabei den PreL>.:y'inderraum verkleinernden bzw. vergrößernden oberen Kolben 6 α begrenzt, der bei seiner Abwärtsbewegung gegen den oberen Bär 1 drückt. Oberhalb de? oberen Bären 1 und unterhalb des oberen Preßzyliriijcrraums 4 α ist ein Rücklaufzylinderraum 7 vorgesehen, der ebenfalls von den starr am Ständer 3 angebrachten oberen Zylindenvandungen 5 α gebildet ist. Ein den Rücklaufzylinderraum 7 begrenzender Kolben 8 vergrößert bei einer Abwärtsbewegung dieser. Raum und verkleinert ihn bei einer Abwärtsbewegung. Der Kolben 8 ist mit dem oberen Bären 1 starr verbunden. Ein Schlagzylinderraum 9. der bei dem Bespiel gemäß Fig. 2 Bestandteil einer Druckkammer ist. ist einerseits durch den mit dem oberen Baren 1 starr verbundenen Kolben 8 begrenzt, der in seiner Bewegung über eine hydraulische Kopplung 10 mit einem an dem unteren Bären 2 starr angebrachten Kolben 11 koppelbar ist. Dieser Kolben Il ist aufurki bbewegbar und ändert dabei die Größe eines weiteren, unteren Rücklaufzylinderraums 12.

Der Schlagzylinderraum 9 befindet sich oberhalb des obuen Bären 1 und das darin befindliche Gas. da' z. B. Stickstoff ist. beaufschlagt den mit dem oberen Bären 1 stnrr verbundenen Kolben 8 von oben. Dieser Kolben 8 wird von unten von der in den Rücklaufzylinderraum 7 oberhalb des oberen Bären 1 befindlichen Druckflüssigkeit, die z. B. öl ist, beaufschlagt. Eine obere Stange 20 α ragt in den Schlagzylinderraum 9, endet vor dem mit dem oberen Bären 1 starr verbundenen Kolben 8 mit ihrem freien Erde und ist anderenendes mit dem den oberhalb des oberen Bären 1 befindlichen oberen Preßzylinderraum 4 α begrenzenden oberen Kolben 6 α starr verbunden.

Der Rücklaufzylinderraum 7 oberhalb des oberen Bären 1 ist über eine zur Kopplung 10 gehörende Verbindungskitung 31 mit einem Kopplungszylinderraum 21 verbunden, in dem ein mit dem unteren Bären 2 starr verbundener Plunger oder Kolben bewegbar ist. Dieser Plunger oder Kolben ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 identisch mit dem am unteren Bär 2 starr angebrachten und den unteren Rücklaufzylinderraum 12 begrenzenden Kolben 11. Eiei beiden Ausführungsformen jedoch ist der Schlagzylinderraum 9 mit dem Ständer 3 starr verbunden und ist die an den Bären 1. 2 angreifende Kopplung 10 eine zwangweise.

Eine Speisung 13 mit von einer als Hochdruck-Axialkolbenpumpe ausgebildeten Hauptpumpe 14 gelieferter Druckflüssigkeit, die z. B. Drucköl ist. verläuft über ein Preßventil 15 zu dem oberen Preßzylinderraum 4a. Von der Hauptpumpe 14 verläuft eine Speisung 16 über ein Rücklaufventil 17 zu dem ίο unteren Rücklaufzylinderraum 12. der von dem mit dem unteren Bären 2 starr verbundenen unteren Kolben 11 begrenzt ist. Im Schlagzylinderraum 9 ist bei auseinanderbewegten Bären 1, 2 das Gas hochkomprimiert und eingeschlossen. Es ist eine Vorlaufventileinrichtung vorgesehen, zu der ein Schlagventil 18 und ein Wegeventil 19 gehört. Das Wegeventil 19 und da^ Schlagventil 18 sind jeweils mit Zylinderräumen verbünden, die von mit den beiden Bären 1. 2 starr verbundenen Kolben 8. 11 I .grenzt sind und Rücklaufzyfmderräume 7. 12 sind. Sowohl das Schlagventil 18 als auch das Wegeventil 16 sind mit einem der beiden Rücklaufzylinderräume 7. 1? verbunden. Für einen Rücklauf der beiden Bären 1, 2 ist das Preßventil IS geschlossen, so daß keine Druckflüssigkeit in den Preßzylinderraum 4 gelangt. Das Rücklaufventil 17 dagegen ist geöffnet und die Hauptpumpe 14 liefert Druckflüssigkeit in den Rücklaufzylinderraum 12 des unteren Baren 2 und drückt diese im Rücklauf nach unten. Der mit dem unteren Bären 2 starr verbundene Kolben 11 drückt hierbei Flüssigkeit über den Kopplungszylinderraum 21 und die Kopplung 10 in den Rücklaufzylinderraum 7 des oberen Bären. Der mit dem oberen Bären 2 starr verbundene Kolben 8 wandert im Rücklauf nach oben und komprimiert das Gas im Schlagzylinderraum 9. Bei beendetem Rücklauf ist die Maschine gespannt, die beiden Bären 1. 2 sind bestrebt, sich aufeinander zu zu bewegen.

Für einen schlagenden Vorlauf wird das Schlagventil 18 geöffnet, das einen großen Strömungsquerschnitt besitzt. Das im Schlagzylind -rraum 9 bzw. der Druckkammer komprimierte Gas drängt den mit dem oberen Bären 1 starr verbundenen Kolben 8 nach unten, über die Kopplung 10 den mit dem unteren Bären 2 starr verbundenen Kolben 11 nach oben und aus dem entsprechenden Rücklaufzylinderraum 12 Flüssigkeit durch das Schlagventil 18. Während des schlagenden Vorlaufs wird laufend weitere Druckflüssigkeit in d'csen Rücklaufzylinderraum 12 gelieicrt und hält das Gas den oberen Kolben 6 a. der den oberen Preßzylinderraum 4 a begrenzt, durch Druck gegen die ubere Stange 20 α in sun.cr oberen Stellung. Für einen pressenden Vorlauf werden das Preßventil 15 und das Wegeventil 19 betätigt, und /war wird das Preßventil 15 geöffnet, so daß Druckflüssigkeit über die Speisung 13 in den Preßzylinderraum Zutritt hat. Weiterhin wird das Wegeventil 19 geöffnet, so daß aus dem Rücklaufzylinderraum Flüssigkeit austreten kann. Die in den oberen Preß-Cü zylinderraum 4 α gelangende Druckflüssigkeit drückt den diesen Raum begrenzenden oberen Kolben 6« über die obere Stange 20. den mit dem oberen Bären 1 starr verbundenen Kolben 8 und den oberen Bär 1 nach unten. Für einen pressenden Vorlauf ist das Gas im Schlagzylinderraum 9 unter dem für einen schlagenden Vorlauf nötigen Druck. Bei einem Schlag unterliegt es nur den Druckschwankung^, die sich durch Volumenänderung ergeben.

Bei der Umformmaschine gemäß F i g. 1 ist das Wegeventil 19 an der Kopplung K) vorgesehen und strömt bei einem pressenden Vorlauf Flüssigkeit von dem Rücklaufzylinderraum 7 des oberen Bären 1 zu dem Wegeventil. Der untere Bär 2 führt keinen pressenden Vorlauf durch, sondern ruht auf einem Flüssigkeitspolster im Kopplungszylinderraum 21. der durch einen Hahn 22 abgeschlossen ist. Es ist somit nur für den oberen Bär 1 der obere Preßzylinderraum 4 a vorgesehen. Bei der Umformmaschine gemäß F i g. 2 dagegen ist auch für den unteren Bär 2 ein unterer Preßzylinderraum 4 b vorgesehen, der zentral unterhalb des unteren Bären 2 angeordnet ist. Ein den unteren Preßzylinderraum 4 b begrenzender Kolben 6 b drückt über eine untere Stange 20 b gegen den mit dem unteren Bär 2 starr verbundenen Kolben 11. Die von Druckflüssigkeit beaufschlagten Flächen der beiden einen Preßzylinderraum4α, Ab begrenzenden Kolben 6 a, 6 b sind einander gleich. Bei einer Sonderausführung mit besonders schwerem Unterbär sind auch in dem Verhältnis der Massen die Kolben- und Zylinderräume 4 b, 6 b größer, um den vollkommenen Ausgleich zu erzwingen. Gleichzeitig damit sind auch die unteren Kopplungskolben 21 gegenüber der Ringfläche 7 des oberen Kolbens größer. Bei einem schlagenden Vorlauf des unteren Bären 2 bleibt der untere Kolben 6 b mit der unteren Stange 20 b unten Hegen. Das Wegeventil 19 ist mit demjenigen Rücklaufzylinderraum 12 verbunden, der von der Hauptpumpe 14 mit Druckflüssigkeit zu speisen ist. Bei der Umformmaschine gemäß F i g. 2 besitzen beide Bären 1, 2 gleiches Gewicht, wogegen bei der Maschine gemäß F i g. 1 der untere Bär 2 schwerer ist als der obere Bär 1.

Zu den Umformmaschinen gemäß der Zeichnungen gehört weiterhin eine Druckgasflaschc 23 a. aus der über ein Druckminderventil 23 b und einen Absperrhahn 23c sowie von einem Gasmanometer 23 c/ und einem Gasüberdruckventil 23 c kontrolliert Gas in den Schlagzylindcrraum 9 bringbar ist. Eine Kopplungspumpc 24« liefert über ein Rückschlagventil 24 b sowie von einem Kopplungsventil 24 c kontrolliert Druckflüssigkeit in die Kopplung 10 bzw. den

ίο RUcklaufzylinderraum 7 des oberen Bären 1. Die Hauptpumpe 14 speist kontrolliert von zwei Überdruckventilen 25 a', 25 a" einmal über das Preßventil 15 in Preßzylinderräume 4 α, 4 b und ein andermal über das RUcklaufventit 17 und ein nachfolgendes

Rückschlagventil 25 b in einen Rücklaufzylinderraum 12. Bei der Umformmaschine gemäß F i g. 2 sind zwei weitere Überdruckventile 25 <?, 25 c" an der Speisung 16 zum Rücklaufzylinderraum 12 so vorgesehen, daß sie zwischen dem Wegeventil 19 und

ίο dem Rücklaufzylinderraum 12 liegen.

Die Hauptpumpe 14, die Kopplungspumpe 24 a sowie eine Steuerpumpe 26 α pumpen Druckflüssigkeit aus einem Reservoir 27, in das auch aus den Prei.iiyltnderräumen 4 oder den Rücklaufzylinder-

»5 räumen 12 verdrängte Flüssigkeit zurückfließt. Die Steuerputnpe26a liefert über ein Rückschlagventil 266 und kontrolliert von einem Hydraulikspeichel %f\r mit Druckschalter und Überschls^venti! Druckflüssigkeit. Sie arbeitet auf eine Vorsteuerung 28 füt

das Preßventil 15 und das Rücklaufventil 17 sowie auf ein Schlagsicherungsventil 29 und ein Schlagauslöseventil 30. Das Schlagsicherungsventil 29 dient dei Schlagsicherung, das Schlagauslöseventil 30 betätigt das Schlagventil 18.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprach:

   Sonderschmiedemaschine zum Schlagen oder Pressen, mit einem Schlagantrieb für den Oberbaren, einem axial hinter dem Schlagantrieb sitzenden Pressenantrieb für den Oberbären und einem beim Pressen feststehenden Unterbären, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Bären (1, 2) eine beim Pressen stillsetzbare Druckmittelkopplung vorgesehen ist.