DE2055592A1

DE2055592A1 - Schmiedemaschine

Info

Publication number: DE2055592A1
Application number: DE19702055592
Authority: DE
Inventors: Bruno Dr techn St Ulrich Heimel Othmar Behamberg Kralowetz, (Osterreich)
Original assignee: GFM Gesellschaft fur Fertigungstech mk und Maschinenbau AG, Steyr (Oster reich)
Priority date: 1969-12-30
Filing date: 1970-11-12
Publication date: 1971-07-15
Also published as: JPS4946694B1; AT290255B; US3681966A; GB1276415A; FR2072109A1; FR2072109B1

Description

GFM Gesellschaft für Fertigungstechnik und Maschinenbau Aktiengesellschaft, Steyr (Österreich)

Schmiedemaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiedemaschine mit vier gegeneinander um 90° winkelversetzten oder zwei einander gegenüber liegenden, radial zur Werkstückachse gerichteten bzw. verschiebbaren, stirnseitig die Umformwerkzeuge tragenden und mit Hilfe hydraulischer Kolbentriebe bewegbaren SchmiedestöSeln.

Derartige Schraiedemaschinen sind vor allem zum Bearbeiten von Werkstücken mit großen Querschnittsabmessungen bestimmt, die sich wegen des besonderen Werkstoffes nur bedingt vom Block weg verwalzen lassen. Bei der Bearbeitung solcher Werkstücke treten dann hohe Momente auf, so daß die Triebwerksteile der bekannten und bewährten mechanisch angetriebenen Schmiedeinasohinen so groß baw. stark bemessen worden müßten, daß eine wirtschaftliche Fertigung der flaschlne unmöglich wäre«

Es ist bereite eine Schmiedemaschine mit hydrau~ ltach^m An brich der.UmFormwerkzeuge bekannt. Dabei sind aber .lieeft WerricKeuge ;.mmLttelbar an den vier die Schmiede-

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Stößeln bildenden Kolben bzw. Kolbenstangen der hydraulischen Kolbentriebe befestigt und es wird der Arbeitshub der Kolben mit Hilfe von vier Pumpenkolben bewirkt, die starr nebeneinander auf einem weiteren hin- und herbewegten Kolben od.dgl. sitzen und deren Zylinder mit den dem Werkstück abgekehrten ZyIinderrturnen der Kolbentriebe leitungsverbunden sind. Für die Rückbewegung der Umformwerkzeuge vom Werkstück weg sind Rückzugkolben vorgesehen, die von ,1e einem hydraulischen Akkumulator her beaufschlagt werden. Diese bekannte Maschine hat nun verschiedene Nachteile. Da die Pumpenkolben für alle vier Kolbentriebe an einer Stelle vereint sind, ergeben sich zum Teil verhältnismäßig lange Verbindungßleitungen zwischen den Pumpenzylindern und den Zylindern der Kolbentriebe. Zufolge der immerhin doch vorhandenen Kompressibilität des hydraulischen Mediums und der elastischen Verformbarkeit der langen Leitungen bei den auftretenden hohen Drücken besteht die Gefahr von Cchwingungen u.dgl. in den gebildeten Hydrauliksystemen, die eine exakte bzw. maQgenaue Schmiedung in Frage stellen. Außerdem läßt sich dabei kein geschlossener und kompakter Aufbau der Maschine erzielen. Die hydraulischen Akkumulatoren der Rückzugkolben erhöhen den technischen Aufwand. Dazu kommt noch, daß die Schmiedestößel, die zugleich die Kolben bzw. Kolbenstangen der hydraulischen Kolbentriebe bilden, nur eine zwischen den Kolben und dem Werkstück angeordnete Gleitführung besitzen. Da hohe Kräfte auftreten, die nicht immer genau durch die Kolbenaohse bzw. Stößelachse verlaufen, kann es zu Verkantungen, jedenfalls aber zu ein^m erhöhten VersohleLQ in den Zylindern der hydraulischen Kolbentriebe kommen.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Schmiedemaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine vergleichsweise einfache Konstruktion mit geschlossener Bauweise besitzt, bei der Schwingungen od.dgl. in den

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Hydraul ilcsy stemen möglichst vermieden sind und keine Schwierigkeiten "bei der Stößelführung auftreten.

Hie Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß jeder Schmiedestö-ßel zwei mit Abstand voneinander angeordnete Gleitführungen sowie wenigstens zwei gleichmäßig um die Stößelachse verteilte Kolbentriebe für die Arbeitsbewegung und einen axialen- Rückzugkolbentrieb aufweist und daß für die Koltientriebe je zweier unmittelbar benachbarter Schmiedestößel ein am Maschinengehäuse befestigtes Pumpenaggregat vorgesehen ist, das aus zwei hinsichtlich der wirksamen Kolbenfläche größeren Kolbenpumpen und zwei kleineren Kolbenpumpen besteht und zwei gleichlaufende Exzenterwellen besitzt, die über Kreuzschleifen od.dgl. je eine größere und eine dieser gleichachsig gegenüberliegende kleinere Kolbenpumpe antreiben, wobei die größeren Kolbenpumpen mit den Kolbentrieben für die Arbeitsbewegung und die kleineren Kolbenpumpen mit den Rückzugkolbentrieben leitungsverbunden sind. Da jeder Schmiedestößel zwei mit entsprechendem Abstand voneinander vorgesehene Grleitführungen aufweist, können alle Kräfte gut aufgenommen und Verkantungen od.dgl. vermieden werden. Da ferner für die Arbeitsbewegung der Stößel um die Stößelachse gleichmäßig verteilte Kolbentriebe vorgesehen Bind, ergibt eich eine momentfreie Kraftleitung von den Kolbentrieben auf die Stößel. Da für je zwei unmittelbar benachbarte Schmiedestößel bzw. für die Kolbentriebe dieser Stößel ein Pumpenaggregat angeordnet ist, läßt sich dieses in näoheter Nähe der Kolbentriebe am Maschinengehäuse befestigen, so daß sich kürzest mögliche Verbindungsleitungen zwieohen den Pumpenzylindern und den Zylinderräumen der Kolbentriebe ergeben, damit auch vergleichsweise kleine Flüssigkeitspolster vorhanden sind und demnach Schwingungen

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od.dgl. ,in den Hydrauliksystemet! v/eitgehend vermieden werden« AuS&rdem wird ein einfacher, geschlossener und übersichtlicher Gesamtaufbau der Schmiedemaschine erzielt. Die beiden größeren Kolbenpumpen, die mit den Kolbentrieben für die Arbeitsbewegung der Stößel in Verbindung stehen, bewirken also den Arbeitshub, wogegen die kleineren Kolbenpumpen zur Kolbenrückführung dienen, so daß keine Akkumulatoren für diesen 25weck benötigt werden. Der lückzugkolbentrieb kann ohne weiteres gleichachsig zum ;jeweiligen Stößel angeordnet werden_} da hier nur wesentlich kleinere Kräfte benötigt werden und die Schmiedereaktion skräfte nicht berücksichtigt zu wurden brauchen. Da jeweils eine größere und eine kleinere Kolbenpumpe einander gleichachsig gegenüberliegen und von demselben Ibczenter angetrieben werden, führen die Kolben dieser Pumpen entgegengesetzt gerichtete Hübe aus« so daß sich zwangsläufig beim Druckhub des einen Pumpenkolbens der Saughub des anderen Pumpenkolbens ergibt und demnach a«Sf einfache Weise die erforderliehe Beaufschlagung der lolbentriebe erreicht^xwird» wobei alle Kolben der Kolbentriebe nur einseitig beaufschlagt zu werden brauchen. Dabei IHßt sioh die Anordnung so treffen, daß von den beiden von eiaem gemeinsamen Exzenter angetriebenen Kolben-.pumpen die größere den Kolbentrieben für die Arbeltsbe-· wegung des einen SohraiedestöSels und die kleinere dem Jlüökzugkolbentrieb des benachbarten Schmiedestößels zugt-/fceilt Ißt, was zu einer weiteren Verkürzung der Verbindungsleitungen führt« Es ist selbstverständlich, daS t>ei vier SchmiedestÖßeln die beiden Pumpenaggregate 'synchronisiert sind bzw. einen gemeinsamen Antrieb

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Eine günstige und raumsparende Konstruktion des Pumpenaggregates wird dadurch erreicht, daß in diesem jeweils eine größere und eine kleinere Kolbenpumpe parallelachsig nebeneinanderliegen und die beiden parallelen Exzenterwellen hinsichtlich der Exzenter gegeneinander um 180° verdreht sind_? um die richtige Kolbenbeaufschlagung · der Kolbentriebe herbeizuführen.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausfuhrungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen Pig. 1 eine Gesamtmasehine im Sfeilschnitt und Pig. 2 einen Schnitt durch das Pumpenaggregat nach der Linie H-II der Pig. 1 im größeren Maßstab, wobei es sich jeweils um vereinfachte bzw. schematisierte Barstellungen handelt.

In einem Schmiedegehäuse 1 sind vier radial zur Werkstückechse 2 angeordnete, gegeneinander um 90° winkelversetzte und jeweils unter 45° zur Waagrechten geneigte Schmiedestößel 3» 3a, 4, 4a vorgesehen, die an ihren Stirnseiten die TJmformwerkzeuge 5 tragen. Jeder Schmiedestößel 3» 3a bzw. 4,4a besitzt zwei mit beträchtlichem Abstand voneinander angeordnete GleitfUhrungen 6, 7« An den Schmiedestößeln, die selbstverständlich gegen Drehung gesichert sind, greifen je zwei hydraulische Kolbentriebe 8 an, die zur Stößelachse symmetrisch liegen« Selbstverständlich könnten auch mehrere in gleiohmäßiger Verteilung um die Stößelaohse angeordnete hydraulische Kolbentriebe vorgesehen sein. Diese Kolbentriebe B bewirken die Arbeitsbewegung der Schmiedeatößel 3» 3a baw. 4, 4a, d.h. also den zum Werkstück gerichteten Stößelhub. Pur den Rückzug der Stößel vom Werkstück dienen dagegen RUckzugkolbentriebe 9. Die Kolbentriebe S und 9 Bind jeweils nur einseitig beauf-

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PUr. die Kolbentriebe 8, 9 je zweier unmittelbar benachbarter Sehmiedestößel 3» 3a und 4» 4a sind je ein seitlich am Maschinengehäuse 1 befestigtes Pumpenaggregat 10, 11 vorgesehen. Jedes dieser Aggregate 10, besteht aus zwei hinsichtlich der wirksamen Kolbenfläche größeren Kolbenpumpen 12, 12a und zwei kleineren Kolbenpumpen 13, 13a und weist zwei zueinander parallele Exzenterwellen 14, 15 auf, die,hinsichtlich der Exzenter 16, 17 gegeneinander um 180° verdreht sind, aber über ein gemeinsames Stirnradgetriebe 180 im_L Gleichlauf angetrieben werden. Die Exzenter 16, 17 werden von Kulissensteinen umschlossen, die in unmittelbar mit den Pumpenkolben verbundenen Kreuzschleifen 19 gleiten, so daß sich bei der Drehung der Exzenterwellen jeweils eine Auf- und Abbewegung der Pumpenkolben 12, 13a bzw. 12a, 13 ergibt. Der Zylinderraum der Kolbenpumpe 12 ist über die beiden Leitungen 20 mit den Kolbentrieben 8 des Stößels 3 verbunden, der Zylinderraum der. Kolbenpumpe 13a steht dagegen über die leitung 21 mit dem Rückzugkolbentrieb 9 des Stößels 3a in Verbindung. Die leitung 22 des Rückzugkolbens 9 des Stößels 3 führt zur Kolbenpumpe 13, wogegen die Kolbenpumpe 12a die Hytrauliktriebe 8 des Stößels 3a für die Arbeitsbewegung mit Druckmittel versorgt. Demnach dienen die größeren Kolbenpumpen 12, 12a für die Ärbeitsbewegung der Stößel 3, 3a und die kleineren Kolbenpumpen 13, 13a für die Rüokzugbewegung dieser Stößel, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß sich die kürzest mÖglicSnen Leitungen von den Kolbenpumpen zu den hydraulischen Kolbentrieben ergeben und zwangsläufig jeweils die richtige Beaufschlagung dieser Kolbentriebe erreioht wird. In gleicher Weise versorgt das Pumpenaggregat 11 die hydraulischen Kolbentriebe der Stößel 4» 4a» wobei die beiden Aggregate 10, 11 synchron laufen bzw. eine gemeinsame Antriebswelle 23 besitzen.

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Durch die erfindungsgemäße Pührung der Stößel 3, 3a bzw« 4, 4a in den Grleitführungen 6, 7 werden alle durch einen gegebenenfalls außermittigen Kraftangriff an den TJmformwerkzeugen 5 bedingten Quer-, Kipp- und Verdrehkräfte von den empfindlichen Kolbentrieben 8 ferngehalten· Die entsprechenden Kolben erfahren lediglich bei Querbewegungen der Schmiedestößel zufolge des unvermeidlichen Pührungsspieles eine geringfügige Schrägstellung, die durch eine ballige Ausbildung der Kolben und eine schwimmende Leckölabdichtung an den Kolbenstangen berücksichtigt werden kann. Daher ist die Funktionssieherheit der Maschine auch bei größerer Abnützung der Gleitführungen 6, 7 noch gewährleistet. Alle hydraulischen Einrichtungen befinden sich in günstiger Weise außerhalb des Bereiches der Hitzeeinwirkung vom glühenden Werkstüek&er. Schließlich iet es möglich, die Gleitführungen der Stößel unabhängig von der Hydraulik mit Dicköl zu schmieren. Die Schmiedemaschine muß nicht unbedingt vier Schmiedestößel aufweisen, in manchen Fällen kann auch nur mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Schmiedestößeln das Auslangen gefunden werden.

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Claims

Patentansprüche :

Iy Schmiedemaschine mit vier gegeneinander um 90° winkelversetaten oder zwei einander gegenüberliegenden, radial zur Werkstücke ehse gerichteten bzw. verschiebbaren, stirnseitig die Umforiiwerkseuge tragenden und mit Hilfe hydraulischer Elolbentriebe bewegbaren Schmiede stößein, dadurch gekennzeichnet* &&B jeder Schmiedestößel (3,3a,4,4a) zwei mit Abstand voneinander angeordnete Gleitführungen (6,7) sowie wenigstens zwei gleichmäßig um die Stößelachse verteilte Kolbentriebe (8) für die Arbeitsbewegung und einen axialen RückzizgkolbeBtrieb (9) aufweist und daß für die Kolbentriebe je zweier unmittelbar benachbarter Schmiedestößel (3_?3a bzw. 4?4a) ein am Maschinengehäuse (1) befestigtes Pumpenaggregat (10 bzw. 11) vorgesehen ist, das aus zwei hinsichtlich der wirksamen Kolbenfläche größeren Kolbenpumpen (12, 12a) und zwei kleineren Kolbenpumpen (13, 13a) besteht und zwei gleichlaufende Exzenterwellen (14,15) besitzt, die über treuzschleife« (19) od.dgl. je eine größere und eine dieser gleichachsig gegenüberliegende kleinere Kolbenpumpe antreiben, wobei die größeren Kolbenpumpen mit den Eolbentrieben (8) für die Arbeitsbewegung und die kleineren'Kolbenpumpen mit den Eüokzugkolben (9) leitungsverbuisden sind.
2. Schmiedemaschine naeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ira Pumpenaggregat (10 bzw* 11) jeweils eine größere und eine kleinere Kolbenpumpe (12, 13 bzw. 12S₅. 13a) ,parallelachsig nebeneinandsrliegen und die beides! parallelen Eszenterwellön (14,15) hinsichtlich der Ixzenter (16,17) gegeneinSMd'e^ um 180° verdreht sind..

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