DE2125738C3 - Reaktionsgegenschlaghammer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Reaktionsgegenschlaghammer mit zwei je ein Werkzeug tragenden Bären, von denen der eine eine Druckimpulskammer und Zylinderräume aufweist, die perio- as disch miteinander verbindbar sind, so daß die sich in diesen befindlichen Kolben, deren Kolbenstangen mit dem anderen Bären verbunden sind, beschleunigt werden und mit in den Zylindern oberhalb der Kolben befindlichen Mitteln zum stoßfreien Abbremsen der KoI-benstangen.

Ein solcher Reaktionsgegenschlaghammer ist aus der USA.-Patentschrift 3 115 676 bekannt. Durch die starre Verbindung der Kolbenstangen mit dem anderen Bären wird die aus diesen Teilen bestehende Baugruppe beim Aufeinandertreffen der Werkzeuge extrem hohen Verzögerungen ausgesetzt. Durch die hiermit verbundenen Beanspruchungen können Schäden auftreten.

Aus der deutschen Patentschrift £41 612 ist zwar bei einem reinen Gegenschlaghammer die elastische Lagerung der Bären gegenüber den Kolbenstangen bekannt, wodurch eine Milderung der Beanspruchungen bei der Verzögerung der Kolbenstangen erreicht werden kann.

Nachteilig bei beiden bekannten Ausbildungen ist, daß infolge der Koppelung des unteren Bären mit den Kolbenstangen der Weg der Werkzeuge gleich dem Arbeitshub der Kolben ist. Wenn die zu bearbeitenden Werkstücke sich hinsichtlich ihrer Abmessungen ändern, oder wenn die Werkzeugabmessungen, z. B. die Gesenkhöhe, sich ändern, so müssen entsprechende Anpassungen erfolgen und dabei der Expansionsgrad des Energieträgers berücksichtigt werden. Geschieht dies nicht, so ist eine Verschlechterung des Wirkungsgrades die Folge.

Ist z. B. das Werkstück dicker, als es der optimalen Einstellung des Reaktionsgegenschlaghammers entspricht, so kommen die Bären schon zur Ruhe, wenn die Kolben noch nicht den vollen Arbeitsweg hinter sich haben, d. h., es wird in aem nicht völlig expandierten Arbeitsgas ein ungenutzter Energierest verbleiben So und verlorengehen. Ist dagegen das Werkstück dünner als es der optimalen Einstellung entspricht, so kann es sein, daß das pro Ladung vorgesehene Gas nicht nur auf Atmosphärenddruck expandiert, sondern sogar unter den Atmosphärendruck. Dies hat zur Folge, daß auf dem letzten Abschnitt des Weges die Bären wieder gebremst werden und ebenfalls nicht die volle kinetische Energie im Augenblick des Zusammenschlagens der

Werkzeuge zur Verfugung steht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. unter Vermeidung der erwähnten Nachteile einen Reaktionsgegenschlaghammer zu schaffen, bei dem Beanspruchungen durch Trägheitskräfte herabgesetzt sind und der eine optimale Ausnutzung des Energieträgers ermöglicht, ohne daß bei Änderungen von Werkstückoder Werkzeugabmessungen erneute Einstellungen notwendig werden.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Ausbildung wird hierzu erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der mit den Kolbenstangen verbundene Bär frei verschiebiich längs derselben gleitet und die Verbindung mit Endanschlägen an den Kolbenstangen hergestellt

Bei dieser Ausbildung ist sichergestellt, daß die Bären so lange beschleunigt werden, bis das Druckgas seine Energie vollständig abgegeben hat und danach praktisch mit konstanter kinetischer Energie aufeinander zu fliegen. Die zur Verformung dienende Energie hängt damit lediglich von der in der Impulskammer gespeicherten Druckgasenergie ab und besondere Einstell Schwierigkeiten im Zusammenhang mit wechselnden Werkstück- oder Werkzeugabmessungen entfallen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand des in Her Zeichnung dargestellten AMsführungsbeispiels weiter erläutert.

Der gezeigte Reaktionsgegenschlaghammer, z. B. zum Schneiden von Gußblöcken in Stahlstranggußanlagen oder zum Schmieden und Gesenkschmieden, enthält einen oberen Bären 1 und einen unteren Bären 2, die jeweilige Werkzeuge 3 und 4 tragen und unter Einwirkung der Energie des Energieträgers in der Impulskammer 5 gegeneinander bewegt werden. Als Energieträger kann brennbares Gemisch von gasförmigem oder flüssigem Brennstoff mit einem Oxydationsmittel oder komprimiertes Gas benutzt werden.

Der obere Bär 1 besitzt Zylinderräume 6 zur Verschiebung von Kolben 7 mit den Kolbenstangen 8, welche Zylinderräume durch einen Raum »A« mittels einer Bohrung 9 mit der Impulskammer 5 periodisch in Verbindung testen. Diese Bohrung wird von einer ventilartigen Absperrvorrichtung 10 überdeckt. Zur Vermeidung des Durchfließens des Energieträgers aus dem Teil »A« in den deckelseitigen Teil »ß« der Zylinderräume 6 sind in den Kolben 7 Dichtungselemente 11 vorhanden.

Der untere Bär 2 ist an den Kolbenstangen 8 beweglich angeordnet und längs derselben verschiebbar. Zur Fixierung der unteren Lage des Bären 2 sind an den Enden der Kolbenstangen 8 Anschläge 12 angebracht. Zur Verbesserung der Gleitbedingungen des Bären 2 längs der Kolbenstangen 8 sind in seinen Bohrungen 13 Gleitsteine 14 aus einem Lagerwerkstoff angeordnet.

Zur Gewährleistung des stoßfreien Stoppens der Kolbenstangen 8 sind in den Zylinderräumen 6 Vorsprünge 15 vorhanden, die an den Innenflächen des deckelseitigen Teiles »ß« der Zylinderräume 6 gleichachsig mit den Kolbenstangen 8 liegen. Diese Vorsprünge 15 passen mit Spiel in Vertiefungen 16 hinein, die in den Kolben 7 ausgeführt sind und mit einer Flüssigkeit gefüllt werden, dessen Fluß durch das erwähnte Spiel gedrosselt wird. Zur Aufstellung der Maschine und der Gewährleistung des Arbeitshubs des Bären 3 sind Druckluftdämpfer 17 vorgesehen, die auf der Grundplatte unbeweglich befestigt sind.

In der Zeichnung sind der technologische Hub der Werkzeuge 3 und 4 und der Arbeitshub der Kolben-

Stangen 8 durch entsprechende Pfeile C und D angedeutet.

Die Maschine arbeitet folgenderweise: In der Ausgangsstellung wird das zu bearbeitende Metall im Raum zwischen den Werkzeugen 3 und 4 angeordnet. In die Impulskammer 5 wird ein brennbrres Gemisch gebracht, bei dessen Verbrennen die Absperrvorrichtung 10 geöffnet wird und Hochdruckgase durch die Bohrung 9 in den Teil »A« der Zylinderräume 6 fließen, indem sie auf die Kolben 7 einwirken. Die letzteren verschieben sich mit einer hohen Geschwindigkeit nach oben, wobei sie die Bewegung über die Kolbenstangen 8 und die Anschläge 12 auf den unteren Bären 2 mit dem Werkzeug 4 übertragen. Gleichzeitig bewegt sich der obere Bär 1 mit dem Werkzeug 3, da er die Rück-Stoßwirkung aufnimmt, abwärts entgegen dem unteren Bären. Zum Zeitpunkt der Beendigung des Arbeitshubs der Kolbenstangen 8 haben die Bären 1 und 2 eine kinetische Energie, die zur Verformung des zu bearbeitenden Metalls notwendig ist. Hierbei setzt in dem Augenblick, der der Beendigung des Arbeitshubs der Kolbenstangen 8 nahe ist, deren hydrodynamische Bremsung ein, die infolge der Wirkung der Kräfte geschieht, die bei Verdrängung und Drosselung der Dämpfungsflüssigkeit aus den Vertiefungen 16 durch die Vorsprünge 15 entstehen. Nach Beginn der hydrodynamischen Bremsung der Kolbenstangen 8 setzt der untere Bär 2 seine Bewegung nach oben mit der gewonnenen Geschwindigkeit fort, wac durch seine bewegliche Verbindung mit den Kolbenstangen 8 gewährleistet wird.

Die Verformung des zu bearbeitenden Metalls geschieht durch Gegenschlag der sich bewegenden Bären. Nach Beendigung der Bearbeitung bewegt sich der Bär 2 auf Grund seines Gewichts nach unten bis zu den Anschlägen 12, während der Bär 1 in die Ausgangsstellung von den Druckluftdämpfern 17 zurückgeführt wird. Danach wiederholt sich der Zyklus.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Reaktionsgegenschlaghammer mit zwei je ein Werkzeug tragenden Bären, von denen der eine eine Druckimpulskammer und Zylinderräume aufweist, die periodisch miteinander verbindbar sind, so daß die sich in diesen befindlichen Kolben, deren Kolbenstangen mit dem anderen Bären verbunden sind, beschleunigt werden und mit in den Zylindern oberhalb der Kolben befindlichen Mitteln zum stoßfreien Abbremsen der Kolbenstangen, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Kolbenstangen (8) verbundene Bär (2) frei verschiebiich längs derselben gleitet und die Verbindung mittels Endanschlägen (12) an den Kolbenstangen (8) hergestellt ist.