DE1913255C - Gegenschlaghammer mit einem hydraulisch gekoppelten Antrieb des Ober und des Unterbaren - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gegenschlaghammer mit einem hydraulisch gekoppelten Antrieb des Ober- und des Unterbären, bei dem der Oberbär durch pneumatischen Druck nach Betätigung des elektrisch steuerbaren Schlagauslöseventils im Hydraulikkreislauf gegen den aufsteigenden Unterbären bewegt wird, der eine wesentlich größere Masse als der Oberbär aufweist, mit einer Ladepumpe im ölkreislauf, die über Rückschlagventile lädt und die über ein steuerbares Ventil auf Leerlauf geschaltet werden kann, ferner mit einem Schlagauslöseventil.

Ein derartiger Gegenschlaghammer ist bekannt. Ein derartiger Gegenschlaghammer weist einen nach unten beweglichen Oberbären und einen beim Arbeitsvorgang nach oben beweglichen Unterbären auf. Ober- und Unterbär arbeiten beim Schmieden eines Werkstückes gegeneinander.

Bei dem bekannten Gegenschlaghammer ist der Unterbär in dem Hammergestell geführt und durch einen im Unterteil des Hammergestelles angeordneten Hydraulikkolben bewegt. Der Oberbär dagegen ist in dem Unterbären geführt und weist einen Kolben auf, der in einem Zylinder verschiebbar ist, der oben auf dem Gestell montiert ist. Dieser Kolben ist von der Unterseite her mit Hydrauliköl beaufschlagt, während er von oben her durch Druckluft beaufschlagt ist. Eine Bewegung der beiden Bären in ihre Ausgangsstellung kommt dadurch zustande, daß der untere Hydraulikzylinder mit Drucköl derart beaufschlagt wird, daß sich der Unterbär nach unten bewegt. Hierbei drückt 6g der Unterbär aus dem Hydraulikzylinder aus dem Raum auf der gegenüberliegenden Kolbenseite Drucköl heraus, welches in den oberen Hydraulikzylinder einfließt und den Oberbären anhebt Durch ein elektrisches Steuerventil kann das den Unterbären nach unten verschiebende bzw. in seiner Endlage haltende Hydrauliköl abgelassen werden, so daß die Arbeitsbewegung der beiden Bären unter dem Einfluß von Druckluft im Oberteil des oberen Zylinders zustande kommt. Da die beiden Zylinder etwa gleich groß sind, führen der schwerere Unterbär und der Oberbär bei unterschiedlicher Beschleunigung etwa gleiche Wege aus. Die auftretenden Kräfte beim Schmieden müssen von dem Hammergestell aufgefangen werden. Dieses ist recht stark auszulegen, weil anschließend an den Schrniedevorgang noch ein hydraulischer Schlag auftritt, der von den sich bewegenden hydraulischen Massen bei deren Abbremsung herrührt. Dieses schwere Gestell erhöht das Gewicht des Hammers sehr stark, ohne wesentliche Funktionen bei dem Schlage selbst auszuführen.

Bekanntgeworden ist ein Hochgeschwindigkeit', hammer, welcher nach dem Reaktionsgegensciilagprinzip mit stark unterschiedlichen bewegten Massen arbeitet. Die in komprimierter Luft gespeicherte, potentielle Energie wird durch plötzliche Expansion in kinetische Energie umgesetzt, wodurch der Stößel nach unten beschleunigt wird. Gleichzeitig wird der geschlossene Maschinenrahmen von der Reaktionskraft geringfügig nach oben bewegt. Wegen der gegenläufigen Bewegung werden keine Stöße und Erschütterungen auf den Boden übertragen. Dieser Hochgeschwindigkeitshammer benötigt aber einen Stützrahmen von erheblichen Ausmaßen, in denen der Maschinenrahmen frei beweglich geführt ist und durch Luftfedern abgestürzt ist. Dieser Stützrahmen vergrößert das Gewicht der Maschine.

Bekanntgeworden ist auch ein Schabottenhammer. dessen Rahmen auf vier Füßen steht, die von Zylindern geführt werden. Ein Kolben, der den Bär trägt, bewegt sich in der Druckkammer, die mit Stickstoff gefüllt ist. In seiner höchsten Stellung wird der Bär durch eine mechanische Klinkvorrichtung festgehalten und hydraulisch verriegelt. Durch die Sperrklinke wird auch beim Versagen der hydraulischen Verriegelung der Kolben festgehalten. Erst nach dem Lösen beider Sperren wird der Kolben zur Schlagarbeit freigegeben. Die freiwerdende Reaktionskraft drückt gleichzeitig den Rahmen aufwärts, wobei dessen Füße in den Führungszylindern gleiten. Nach dem Aufschlag senkt sich das schlitlenartig geführte Oberteil abwärts. Die Haltevorrichtung nimmt den Bär auf, und nach Verriegelung der Sicherung wird durch ein hydraulisches System mittels Rückholzylinder das Oberteil aufwärts gefahren unter gleichzeitigem Komprimieren des expandierten Gases. Hier ist es der schlittenartig geführte Oberteil, welcher das Gewicht der Maschine in unangemessener Weise vergrößert. Denn dieser Oberteil nimmt an der Schlagbewegung nicht teil, sondern wird erst hinterher herabgefahren, um den Bären zurückzuholen. Dieser Oberteil braucht aber eine gesonderte Antriebsmöglichkeit über zwei Hydraulikzylinder, was die Maschine komplizierter macht und das an der Schlagbewegung nicht teilnehmende Gewicht erhöht.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gegenschlaghammer mit einfachen Baumitteln herzustellen, welcher ein stark vermindertes Gewicht aufweist und bei dem das Gewicht des Gestelles für den Schlagvorgang genutzt wird.

Die Erfindung besteht darin, daß der Unterbär in an sich bekannter Weise fest mit dem gesamten Hammergestell verbunden ist, daß das Hammergestell über Hydraulik-Kolben-Zylindereinheiten auf dem Fundament abgestützt ist, daß in der hydraulischen Verbindungsleitung zwischeH dem Zylinder des Ol erbären und den das Hammergestell tragenden Hydraulik-Kolben-Zylindereinheiten das Schlagauslöseventil und ein Rückschlagventil parallel geschaltet angeordnet sind und daß die zum Zylinder des Oberbären führende hydraulische Speiseleitung zwischen der Pumpe und einem zwischen Pumpe und ölvorratsbehälter angeordneten Rückschlagventil eine Abzweigleitung aufweist, die mit den das Hammergestell tragenden Hydraulik-Kolben-Zylindereinheiten verbunden ist.

Hierdurch wird erreicht, daß der Unterbär ein noch viel größeres Gesamtgewicht aufweist als bisher, was für den Schmiedevorgang von Vorteil ist. Hierdurch wird weiter erreicht, daß der Unterbär nur eine sehr kleine Bewegung auszuführen braucht und trotzdem eine einwandfreie Rückführung des Hydrauliköles nach dem Schlagvorgang erreicht wird. Hierdurch wird aber vor allem eine sehr starke Gewichtsverminderung erreicht, weil das sonst am Schlagvorgang nicht beteiligte Hammergestell in Fortfall kommen kann und weil auf diese Weise die hydraulischen Schläge nach Ausführung des Schmiedevorganges einfacher abgefangen werden können.

Diese Gestaltung des Gegenschlaghammer bringt es mit sich, daß auch die hydraulische Anordnung einfacher und zweckmäßiger ausgeführt werden kann.

Die Ausnutzung der von der Schabotte aufgenommenen Energie durch Rückführung einer entsprechenden Hydraulikmenge in den Druckölkreis ist bekannt (Zeitschrift »Industrie-Anzeiger«, Nr. 90 vom 10. November 1967, S. 1984).

Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Gegenschlaghammers nach der Erfindung.

Der Gegenschlaghammer weist das Hammergestell 1 auf. Es besteht aus einem einzigen Gußblock, der den Unterbären aufnimmt. Dieses Hammergestell 1 enthält die Führung für den Oberbären 2. Der Oberbär 2 ist an einem Kolben 3 befestigt; dieser ist in dem Arbeitszylinder 4 beweglich angeordnet. Über dem Kolben 3 befindet sich der Gas-Druckraum 4" des Arbeitszylinders 4. Er ist an eine nicht dargestellte Druckgasanlage angeschlossen, welche die für die Bewegung des Hammers gegen den Unterbärer. erforderliche Energie zu liefern hat.

Das Hammergestell 1 des Gegenschlaghammers ist auf Hubkolben 5 angeordnet, welche in den Hydraulikzylindern 6 verschiebbar sind. Diese Hydraulikzylinder 6 sind im Fundament des Gegenschlaghammers verankert.

In den Hydraulikzylindern 6 befinden sich die Hydraulik-Druckräume 6' für die Flüssigkeit. Sie sind mittels einer Leitung7 hydraulisch mit dem Hydraulikdruckraum 4' im Arbeitszylinder 4 gekoppelt; dieser Hydraulikdruckraum 4' ist durch den Kolben 3 von dem Druckgasraum 4" getrennt. In der Leitung? ist ein Schlagauslöseventil 8 angeordnet; es wird mit der Hand oder auch beispielsweise mit einem Elektromagneten geöffnet, wenn der Schmiedevorgang eingeleitet wird.

Beim öffnen des Schlagauslöseventils 8 fließt die Druckflüssigkeit aus dem Raum4' durch die Leitung? in jeden Druckraum 6' der Hydraulikzylinder 6. Dadurch wird das Hammergestell 1 gehoben.
Das Schlagauslöseventil 8 ist durch ein Rückschlagventil 9 überbrückt; es öffnet sick für den Durchfluß der Flüssigkeit in Richtung von den Hydraulikzylindern 6 nach dem Arbeitszylinder 4, sobald der Oberbär 2 auf das im Gesenk des Unterbären befindliche

ίο Werkstück trifft.

An die Hydraulikkammer 4' im Arbeitszylinder 4 ist eine Hydraulikleitung 10 angeschlossen; sie wird über ein Rückschlagventil 11 aus einer Pumpe 12 gespeist; die Pumpe 12 fördert die Flüssigkeit über ein

Rückschlagventil 13 aus dem Flüssigkeitsbehälter 14. Dies Rückschlagventil 13 und das Rückschlagventil

11 öffnen sich in der Flußrichtung nach dem Arbeitszylinder 4. Zwischen der Pumpe 12 und dem Rückschlagventil 11 zweigt eine Leitung 16 über ein zwei-

ϊο leb Steuerventil 17 in den Behälter 14 ab.

Zwischen dem Rückschlagventil 13 und der Pumpe

12 zweigt eine Leitung 15 aus der Leitung 10 nach den Druckräumen 6' der Hubzylinder 6 ab.

Dieser Gegenschlaghammer arbeitet in folgender Weise.

Die Pumpe 12 fördert Flüssigkeit über das Rückschlagventil 13 aus dem Behälter 14 und drückt sie über das Rückschlagventil 11 in den Hydraulikraum4' des Arbeitszylinders 4. Dadurch wird der Kolben 3, an dem der Oberbär 2 sitzt, in den oberen Umkehrpunkt gehoben. Sobald dieser Punkt erreicht

ist, öffnet ein Impuls in bekannter Weise selbsttätig

das geschlossene Ventil 17. Dann wird die Flüssigkeit

von der Pumpe 12 in den Behälter 14 zurückgefördert.

Die Hauptarbeitsbewegung, nämlich die Schmiedebewegung des Oberbären 2 gegen den Unterbären, setzt beim öffnen des Schlagauslöseventils 8 ein. Dann wird die Flüssigkeit aus dem Arbeitszylinder 4 durch die Le^;tung7 in die Hubzylinder 6 gedrückt. Dabei

bewegt sich der Oberbär 2 durch sein Eigengewicht und durch den Gasdruck in dem Druckraum 4" gegen das Gesenk im Hammergestell 1, und das als Unterbär wirkende Hammergestell 1 bewegt sich infolge des Flüssigkeitsdruckes in den Hubzylindern 6, in welche

die Flüssigkeit durch die Leitung 7 aus dem Arbeitszylinder 4 einströmt, gegen den Oberbären 2. Sobald der Oberbär 2 auf das Werkstück trifft, bewegt sich das Hammcrgestell 1 wieder nach unten. Dabei wird die in den Druckräumen 6' stehende Flüssigkeit in-

so folge der Druckwirkung der Hubkolben S durch die Leitung 15 vor das geschlossene Rückschlagventil 13 und in die Saugleitung der Pumpe 12 gedrückt, ferner durch die Leitung 10 über das sich öffnende Rückschlagventil 11 zurück in den Arbeitszylinder 4. Infol-

gedessen wird die Energie des Hammergestells 1 zum Heben des Oberbären 2 ökonomisch ausgenutzt. Das Rückschlagventil9, welches das Steuerventile überbrückt, öffnet sich, wenn der Oberbär 2 hart auf das Werkstück im Gesenk aufschlägt und dabei der Ober-

fio bär 2 schnell abspringt. Dann füllt sich der Hydraulikraum 4' des Arbeitszylinders 4 mit der Flüssigkeit, so daß ein Spitzendruck unschädlich wird, der bei einer unzulänglichen Füllung infolge eines harten Aufsetzens des Kolbens 3 auf die im Arbeitszylinder 4 befindliche Flüssigkeit entstehen könnte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ο Patentanspruch:

   Gegenschlaghammer mit einem hydraulisch gekoppelten Antrieb des Ober- und des Unterbären, bei dem der Oberbär durch pneumatischen Druck nach Betätigung des elektrisch steuerbaren Schlagauslöseventils im Hydraulikkreislauf gegen den aufsteigenden Unterbären bewegt wird, der eine wesentlich größere Masse als der Oberbär aufweist, mit einer Ladepumpe im ölkreislauf, die über Rückschlagventile lädt und die über ein steuerbares Ventil auf Leerlauf geschähet werden kann, ferner mit einem Schlagauslöseventil, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbar in an sich bekannter Weise fest mit dem gesamten Hammergestell (1) verbunden ist, daß das Hammergestell (1) über Hydraulik-Kolben-Zylindereinheiten (6) auf dem Fundament abgestützt ist, daß in der hydraulischen Verbindungsleilung (7) zwischen dem Zylinder (4) des Oberbären (2) und den das Hammergestell (1) tragenden Hydraulik-Kolben-Zylindereinheiten (6) das Schlagauslöseventil (8) und ein Rückschlagventil (9) parallel geschaltet angeordnet sind und daß die zum Zylinder des Oberbären führende hydraulische Speiseleitung (10) zwischen der Pumpe (12) und einem zwischen Pumpe (12) und ölvorratsbehälter (14) angeordneten Rückschlagventil (13) eine Abzweigleitung (15) aufweist, die mit den das Hammergestell (1) tragenden Hydraulik-Kolben-Zylindereinheiten (6) verbunden ist.