DE2331318B2 - Presse zur massivumformung, beispielsweise strang- oder schmiedepresse mit pressenrahmen in vorgespannter bauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse zur Massivumformung, beispielsweise Strang- oder Schmiedepresse, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 (Deutsche Offenlegungsschrift 20 28 661).

Es sind verschiedene Maßnahmen bekannt, um Verformungen des die Preßwerkzeuge führenden Rahmens der Presse möglichst gering zu halten.

Beispielsweise ist versucht worden, durch entsprechende Ausbildung der Holme Biegebeanspruchungen von den Säulen fernzuhalten (USA-Patentschrift 02 556). Ein anderer Vorschlag sieht eine Biegevorspannung der Säulen entgegengesetzt zur Durchbiegung unter Betriebslast vor (USA-Patentschrift 80 894). Schließlich ist es bekannt, Pressen in vorgespannter Rahmenbauart, das heißt mit vorgespannten Zuggliedern und vorgespannten Druckstützen zwischen den Holmen, auszuführen, um Durchbiegungen unter Betriebslast gering zu halten (Deutsche Auslegeschrift 20 48 108, Werkstattstechnik u. Maschinenbau 1955, H. 8, S. 371-373).

Es ist grundsätzlich bekannt, als Verbindungselemente der Holme Pakete von Blechlamellen zu verwenden, beispielsweise aus fertigungstechnischen Gründen (Deutsche Auslegeschrift 18 10 767, US-Patentschrift 08 849), wobei im letzteren Beispiel einer Freiformschmiedepresse die Anordnung der Blechlamellen so erfolgt, daß das größere Widerstandsmoment gegen Biegung in Zuführrichtung des Schmiedegutes gegeben ist.

Ferner werden Pakete von Blechlamellen als Zugglieder verwendet, um die von den unter der Betriebslast durchgebogenen Holmen auf die Zugglieder ausgeübten Biegebeanspruchungen zu verringern ϊ (Design News, 15.06.53, Loewy Constr. Co„ Inc., New York). Diese Maßnahme ist auch bereits in Kombination mit einer vorgespannten Rahmenbauart getroffen worden, indem die die Zugkräfte übertragenden Elemente als Pakete von Blechlamellen ausgebildet und

ίο von Druckstützen zwischen den Holmen umgeben sind. Die Blechlamellen bilden dabei mit den Pressenholmen und den Druckstützen einen vorgespannten Pressenrahmen (siehe Deutsche Offenlegungsschriften Nr. 16 27 428 und Nr. 20 28 661). Die Blechlamellen sind wie bei den nicht vorgespannten Bauweisen jeweils als Paket zusammengefaßt an den vier Ecken der Holme angeordnet, wobei die als Pakete zusammengefaßten Blechlamellen jeweils parallel zueinander stehen.

Alle diese Lamellenkonstruktionen befriedigen nicht, da die Zugglieder aus der elastischen Verformung der Pressenholme infolge der zentrischen Betriebsbeanspruchung neben der Zugbeanspruchung noch zusätzliche, über den Querschnitt ungleichmäßig verteilte Biegebeanspruchungen aufnehmen müssen, die zwisehen 5 und 20% der Zugbeanspruchungen liegen können. Diese zusätzlichen, den Zugbeanspruchungen überlagerten Biegebeanspruchungen führen zu unerwünschten Durchbiegungen der Zugglieder, die, wenn sie zur Führung der Werkzeuge dienen, eine genaue spielfreie Führung nicht zulassen.

Die Forderungen der Praxis zielen jedoch auf ein genaues Arbeiten bei der Massivumformung. Im Grunde genommen wird ein Pressengestell gewünscht, das auch beim Betrieb der Anlage stabil bleibt und bei

-15 der Umformbarbeit wenig störende Verformungen erleidet, d.h. ein genaues Führen der Werkzeuge sicherstellt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Presse zur Massivumformung mit im wesentlichen zentrischen Betriebsbeanspruchungen bei der Umformarbeit zu schaffen, die im Betriebsverhalten ein genaues Arbeiten ermöglicht durch Abbau und gleichmäßige Verteilung von Biegespannungen, die sich den in den Zuggliedern herrschenden Zugspannungen überlagern.

Nach der Erfindung wird dies bei der eingangs genannten Presse durch eine derartige Anordnung der Blechlamellen zur Pressenachse erreicht, daß die Mittelsenkrechte auf die Breitseite der Blechlamellen durch die Pressenachse verläuft.

Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Anordnung der Blechlamellen zur Pressenachse wird erreicht, daß bei der Kraftübertragung eine symmetrische Belastung sichergestellt und somit ein einwandfreier Spannungsverlauf vorhanden ist. Infolge der Anordnung der Breitseiten der Blechlamellen in Richtung zur Pressenachse wird der bisher bei der herkömmlichen parallelen Anordnung der Blechlamellenpakete infolge der unsymmetrischen Belastung wirksame Anteil der Biegebeanspruchung aufgehoben. Statt dessen wird jetzt nach der

bo Erfindung die Biegebeanspruchung aufgrund der Holmbiegung auf die einzelnen Blechlamellen als vorwiegend zusätzliche Zugbeanspruchung aufgeteilt, und es verbleibt in den einzelnen Lamellen nur eine geringe symmetrisch verlaufende Restbiegebeanspruchung.

h5 Hierbei nehmen die der Pressenachse jeweils am nächsten liegenden Blechlamellen eine größere Zugbeanspruchung auf als die von der Pressenachse weiter entfernt angeordneten Blechlamellen. Zusätzliche un-

gleichförmig sich über den Querschnitt der Blechlamellen verteilende Spannungsüberlagerungen werden vermieden. Diese Anordnung erlaubt es auch, die Lamellen so nahe wie möglich an den Hauptzylinder heranzubringen, was zur Verkleinerung der Holme und zur Verringerung der Restbiegebeanipruchung der Lamellen beiträgt. Nur in Ausnahmefällen kann der Arbeitsbereich, beispielsweise bei Schmiedepressen, einen größeren Säulenabstand bedingen.

Bei Pressenrahmen in vorgespannter Bauweise wird von de,i Druckstützen ein rückstellendes Moment auf den Zylinderholm und den Gegenholm ausgeübt, welches bei Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung der Blechlamellen zum weiteren Abbau der sich überlagernden Restbiegebeanspruchung in den einzelnen Zuglamellen führt. In zweckmäßiger Weiterbildung können dabei die Druckstutzen mit ihren größten Wandstärken in Kraftrichtung unmittelbar unterhalb der Unterstützung der Zugglieder (Hammerköpfe) angeordnet sein, wobei die größten Wandstärken der Druckstützen unmittelbar, d. h, in direktem Kraftfluß unter den Hammerköpfen liegen. Hierbei können die Druckstützen geteilt aufgebaut sein (z. B. Schweißkonstruktion), wobei die großen Wandstärken ungeteilt sind. Dadurch, daß die größten Querschnitte der kraftübertragenden Druckstützen unmittelbar unterhalb der Unterstützung der Zugglieder liegen, werden zusätzliche Kraftumlenkungen, auch innerhalb der Holme, vermieden. Durch die Ausrichtung der Längsseiten der Druckstützen parallel zu den auf die Pressenachse weisenden Mittelsenkrechten de·" Breitseiten der Blechlamellen wird eine zusätzliche Versteifung des Pressengestells erreicht weil sich aufgrund der Druckvorspannung — wie vorher im einzelnen ausgeführt —, in diesen Längsseiten der Druckstützen auch beim Pressenbetrieb, also bei einer teilweisen Druckreduzierung in den Druckstützen ein der Holmbiegung entgegenwirkendes Moment ergibt.

In weiterer Ausgestaltung bestehen die Druckstützen jeweils aus zwei miteinander verbundenen U-förmigen 4u Halbschalen mit an der Basis der U-Profile größerer Wandstärke als an den Schenkeln, wobei nur die größeren Wandstärken der Basis in Kontakt mit den Auflageflächen der Holme stehen.

Ein Beispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Presse,

Fig.2 einen Schnitt senkrecht zur Pressenachse entsprechend der Linie H-II der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch Holme und Druckstützen längs der Blechlamellen der Presse in vergrößertem Maßstab und

Fig.4 einen Schnitt durch die BlechlameMen und Druckstützen in vergrößertem Maßstab.

Auf einem Tragrahmen 1 ruhen ein Zylinderholm 2 und ein Gegenholm 3 einer horizontalen Metallstrangpresse, die mittels Zuggliedern aus Blechlamellen 4 mit als Hammerkopf 5 ausgebildeten Enden und mit die Blechlamellen 4 umschließenden rechteckigen Druckstützen 6 einen Pressenrahmen bilden, der durch zwischen den Enden der Druckstützen 6 einerseits und dem Zylinderholm 2 und dem Gegenholm 3 andererseits .nittels Beilagen oder Keile 7 vorgespannt ist.

Die Blechlamellen 4 sind als Blechpakete in rechteckigen, nach außen offenen Ausnehmungen 8 von Zylinderholm 2 und Gegenholm 3 angeordnet und die Ausnehmungen 8 nach außen durch Platten 9 abgedeckt. Zwischen den Hammerköpfen 5 der Blechlamellen 4 und den in axialer Richtung nach außenliegenden Abstützungen 10 sind Paßstücke 11 vorgesehen.

Die Blechlamellen 4 sind derart symmetrisch zur Pressenachse angeordnet, daß die jeweilige Mittelsenkrechte auf die Breitseite der Blechlamellen 4 durch die Pressenachse verläuft. Die die Blechlamellen 4 umschließenden rechteckigen Druckstützen 6 sind mit ihren Seiten in gleicher Richtung zur Pressenachse angeordnet

Die Druckstützen 6 bestehen aus zwei U-förmigen Halbschalen, die miteinander zu einem rechteckigen Hohlkörper verbunden sind. Die Verbindung erfolgt hier durch beide Halbschalen verbindende angeschweißte Platten IZ Dabei weisen die unterhalb in Richtung der Hammerköpfe 5 liegenden Seitenteile 6a der Druckstützen 6 die größte Wandstärke auf.

Auf den nach oben außenliegenden Seitenteilen 6a der Druckstützen 6 sind Führungsbahnen 13 angeordnet, auf denen ein mit einem Kolben oder Plunger 14 verbundener Laufholm 15 der Presse sowie ein Aufnehmerhalter 16 geführt sind. Der Kolben 14 gleitet im Zylinder 17 des Zylinderholms 2. Die Zuführung von Druckmedium in den Zylinder 17 erfolgt über den Anschluß 18. Seitlich am Laufholm 15 sind Verschiebestangen 19 für den Vorschub und Rückzug vorgesehen, die mit entsprechenden Kolben-Zylindereinheiten 20 am Zylinderholm 2 zusammenwirken. In der Pressenachse ist am Laufholm 15 in üblicher Wehe ein Preßstempel 15a angeordnet Der Aufnehmerhalter 16 weist ebenfalls Verschiebestangen 21 auf, die mit entsprechenden Kolben-Zylindereinheiten 22 am Zylinderholm 2 verbunden sind.

Die Verbindung der Führungsbahnen 13 mit den Seitenteilen 6a der Druckstützen 6 erfolgt durch auf Zug beanspruchte Pendelanker 23. Diese sind in den Wandungen 24 der Druckstutzen 6 in einem Bolzenstück 25 gelenkig gelagert (siehe Fig.4). An den Führungsbahnen 13 sind die Pendelanker 23 unter ihrem Kopf 26 mit Tellerfedern 27 versehen.

Die Führungsbahnen 13 weisen in axialen Abständen an den den Druckstützen 6 zugekehrten Seiten Längsnuten 28 auf, in denen in den Seitenteilen 6a der Druckstützen 6 angeordnete Paßfedern 29 axial gleiten können.

Aufgrund dieser nicht zur Erfindung gehörenden Verbindung zwischen Druckstutzen 6 und Führungsbahnen 13 wird eine axiale Verformung der Druckstützen 6 nicht auf die Führungsbahnen 13 übertragen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Presse zur Massivumformung, beispielsweise Strang- oder Schmiedepresse mit einem Pressenrahmen in vorgespannter Bauweise, bestehend aus Zylinderholm mit einem Hauptzylinder und einem Gegenholm und zwischen den Holmen befindlichen vier Druck- und Zuggliedern, wobei die Zugglieder aus Paketen von an ihren Enden in der Breite hammerkopfartig erweiterten und sich mit den Hammerköpfen an Zylinderholm und Gegenholm abstützenden Blechlamellen gebildet sind, denen rechteckige, mit ihren Wänden parallel zu den Breit- und Schmalseiten der Blechlamellen liegende und diese umhüllende Druckstutzen zugeordnet sind, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung der Blechlamellen (4 zur Pressenachse, daß die Mittelsenkrechte auf die Breitseite der Blechlamellen (4) durch die Pressenachse verläuft.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstützen (6) geteilt aufgebaut sind und mit ihren größten Wandstärken in Kraftrichtung unmittelbar unterhalb der Unterstützung der Zugglieder angeordnet sind, wobei die ungeteilten Längsseiten der größten Wandstärken der Druckstützen (6) parallel zur auf die Pressenachse weisenden Mittelsenkrechten der Breitseiten der Blechlamellen (4) ausgerichtet sind.

3. Presse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstutzen (6) jeweils aus zwei miteinander verbundenen U-förmigen Halbschalen mit an der Basis der U-Profile größerer Wandstärke als an den Schenkeln bestehen, wobei nur die größeren Wandstärken der Basis im Kontakt mit den Auflageflächen der Holme (2,3) stehen.