DE2358390C3

DE2358390C3 - Schnellaufende Kurzhub-Schmiedepresse

Info

Publication number: DE2358390C3
Application number: DE2358390A
Authority: DE
Inventors: Bruno Dipl.-Ing. Dr.H.C. Steyr Kralowetz (Oesterreich)
Original assignee: GFM-GESELLSCHAFT fur FERTIGUNGSTECHNIK und MASCHINENBAU AG STEYR (OESTERREICH)
Current assignee: GFM-GESELLSCHAFT fur FERTIGUNGSTECHNIK und MASCHINENBAU AG STEYR (OESTERREICH)
Priority date: 1973-11-15
Filing date: 1973-11-23
Publication date: 1979-04-19
Also published as: DE2358390B2; FR2251390B1; DE2358390A1; FR2251390A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine schnellaufendc Kur/hub Schmiedepresse, die wenigstens einen im Maschinengestell geradlinig geführten Preßstempel mit je einem koaxialen Antrieb für die Hubbewegung und für die Hublagenverstellung besitzt, wobei als Antrieb für die I Iublagcnver5tcllung ein Sdiraubentrieb dient.

Bisher besitzen solche Sehmiedepressen für die Hubbewegung ihrer Preßslempel meist einen Hydraulikantrieb (DE-OS 19 08 362). Die Preßstempel können dabei zwar mittels der dafür vorgesehenen Schraubentriebe relativ einfach in ihrer Hublage verstellt werden, doch ist beim hydraulischen Antrieb für die eigentliche Arbeitsbewegung mit dem Problem der großen, durch die Kompressibilität des hydraulischen Mittels und die Elastizität der Leitungen bedingten hydraulischen Federung fertig zu werden. Auf Grund dieser ungünstigen Federungsverhältnisse ist der I lydraulikantrieb vor allem bei sehr schnellhubigen Schmiedepressen mit großen Schmiededrücken nur in unbefriedigender Weise anwendbar.

Um den Nachteilen eines Hydraulikantriebes auszuweichen, gibt es auch schon Schmiedepressen mit Hnem Exzenterantrieb für die Hiibbewegungder Preßstempel,

ίο doch erfordert ein Exzenterantrieb wiederum Maschinenelemente, wie Kurbel- und Exzenierwcllen, große Getriebe u.dgl., die nur unter erheblichen Kosten herstellbar sind, und insbesondere bei höheren Schmied'-kräften auch ein recht aufwendiges Maschinengestell.

iJer Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mangel zu beseitigen und eine Schmiedepresse der eingangs geschilderten Art zu schaffen, deren Preßstempelanlrieb geringste Federungscigcnschaften mit sich bringt, darüber hinaus auch nur einen geringen Bau- und Kostenaufwand bedingt und bestens für sehr schnelihubige. leistungsstarke Sthmiedcpressen geeignet ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dall auch als Antrieb für die llubbewegiing ein Schraiibcnlricb vorgesehen ist, der einen mittels eines Querhebels hin- und herdrehbaren AnlriebsstöUel aufweist, der sich entlang Schraubenflächen an entsprechenden dem Maschinengestell zugeordneten Gcgeiiflächen abstützt. Da bei der erfindungsgemüßcn .Schmiedepresse sowohl

)o für die Hublagenveruellung als auch für die eigentliche Hubbewegung des Preßstempels cm rein mechanischer Antrieb verwendet wird, gibt es keine Schwierigkeiten hinsichtlich der Abfederung, und da kein Exzenleran trieb, sondern nur Schraiibentriehe Verwendung finden,

!5 ist eine einfache, billige und kompakte Bauweise möglich. Auf Grund des Zusammenwirkens von Antriebsstößel und entsprechenden Gegenflächen am Maschinengestell wird durch Verschwenken des Quer hebeis auf problemlose Weise die Arbtii >bcwegung des Preßstempels erreicht, wobei nicht nur die hydraulische Federung wegfällt, sondern durch die direkte Ableitung der Schmiedekräfte in das Maschinengestell nahe der Schmiedeachse auch nur geringe Dehnungen des Gestells zu befürchten sind, so daß die erfindungsgema-

•f' ße Schmiedepresse besonders für sehr schncllhubigcs Arbeiten mit hohen Schmiedekräften geeignet ist. Im Gegensatz dazu gibt es auch schon Pressen, Gegenschlaghammer oder Umformmaschinen (DE PS 4 49 558. DEPS 7 54 614. I)EPS 8 42 600, DEAS

Ί» 16 27 422) mit Schraubenspindel als Antrieb für die Arbeitsbewegiing, doch können diese Schinicdcmaschinen nicht als schncllaiifc-nde Kur/hub-Schmiedcpresscn verwendet werden, da es hier nicht genügt, die Schraubenspindeln kurz hin und hcr/udrehcn, um die

^r>^r· Hubbewegung der Prcßslempc·! od. dgl. /ti erreichen, sondern es sind für einen Arbcilshub mehrere Spindel oder Miiltcriimilrehungcn erforderlich, was eine rasche Schlagfolge ausschließt. Außerdem bedarf ein solcher Drehantrieb für die Schraiibenspimleln oder deren

⁶⁽¹ Muttern einen wesentlich grolkren Aufwand als der crfiridungsgemüUe Schwcnkanlrieb für den Anlriebs.stößcl mit seinem Qucrhebel.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von drei Ausführungsbcispielen beschrieben. Es zeigt

t>^r> Fig. 1—3 eine erfindtiiigsgemäße Schmiedepresse mit zwei Preßstcmpeln im Längsschnitt, in Draufsicht und im Schnitt nach der Linie Ill-Ill, die

Fig.4—6 eine Schmiedepresse mit vier l'rcßslem-

pein im Querschnitt, in .Seitenansicht und in einem Schnitt nach der Linie Vl-Vl und die

[-'ig. 7—9 eine besondere Ausbildung des Triebes für die 1 lubbewegung des PreUstempels im Längsschnitt, im Schnitt nach der Linie VIII-VIII und in einer Detailansicht in größerem Maßstab.

Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß bei schnellaufenden Kurzhub-Schniiedepressen sowohl für die Hublagenvenaellung als auch für die eigentliche 1 lubbewegung des Preßstempels jeweils ein Schraubentrieb vorgesehen ist. Wie nun diese Schraubenlriebe konstruktiv verwirklicht werden, ist von den verlangten Größenverhältnissen der Maschine, den erforderlichen Schmicdckräften, von der Λη/ahl der Prcßstempel usw. abhängig.

Drei Beispiele der konstruktiven Möglichkeiten sind nun in der Zeichnung dargestellt.

Gemäß den F i g. 1 — 3 werden in einem Maschinengestell 1 horizontal /wei Preßslempel 2 in Gleitlagern 3 geführt, die durch eine in eine Führungsnut 4 eingreifende Drehsicherung 5 an einer Verdrehung gehindert sind. Die Preßslenipel 2 besitzen ferner einen Gewindeabschniu 6 mit einem Außengewinde 7. Jas in einer Verstellmultcr 8 läuft. Die Verstellmutter 8 ihrerseits sitzt fest in einer /wischenhiil.se 9, die über ein Schneckenrad 10, das drehfest aber axial verschiebbar auf der /wischenhülse 9 lagert, antreibbar ist. Die Zwischenhülse 9 ist in entsprechenden Gleitlagern 11 des Maschinengestell 1 geführt und stellt die Verbindung zwischen den Preßstempeln 2 und einer Antriebsspindel 12 dar, wobei die Zwischenhülse 9 mit der Antriebsspindel 12 verdrehbar aber axial unverschiebbar gekoppelt ist. Die Antriebsspindel 12 ihrerseits lagert selbst im Maschinengestell 1 verdrehbar und längsverschiebbar in Gleitlagern 13 und greift mil einem Gewindeabschnitt 14 in eine Führiingsbuchse 15 ein, die ein Muttergewinde aufweist. Die Führungsbuchse 15 besitzt eine quaderförmige Außenform und ist direkt im Maschinengestell eingebettet, so daß sie hohe Belastungen aufnehmen und ins Maschinengestell weiterleiten kann. Die Antriebsspindel ist mit einem Querhebel 16 verbunden, der eine Kulissenführung 17 für einen Cileitstein 18 bildet, der drehbar auf einem Antriebsexzentcr 19 lagert. Der Fxzenter wird mittels des Stirnradgetriebes 20 in Umdrehung versetzt, so daß der Qtierhebel 16 über den Cileitstein 18 hin- und herverschwenkt wird. Mit dem Querhebel 16 wird aber auch (.lic Anlriebsspindel 12 hin und hergedreht, wodurch sie zusätzlich eine axiale Hin- und Herbewegung ausführt, da ihr Gcwindeabschnitt 14 im ortsfesten Muttergewinde der Führiingsbuchse 15 läuft. Diese alternierende Längsbewegung wird weiter dem Preßstempel 2 erteilt, der je nach Umdrehungszahl des Aniriebsexzenters ύκ gewünschte lliibzahl ausführt. Die Hin und Herbewegung der Anlriebsspindel 12 wird über die /wischenhülse 9 und die Verstellmutler 8 dem Preßstempel 2 aufgezwungen, wobei nur die Antriebs spindel 12 dreht, /.wischenhülse 9 und Pnßstempel 2 aber eine reine I lubbewegung ausführen.

Zur HublageiiYerstelliiiig hingegen wird bei MiIlMu bender Antriebsspindel 12 die Zwischcnhülse 9 mit dem Schneckenrad 10 verdreht, so daß, bedingt durch die Drehsicherung 5 und der nun gegenüber dem Gewinde· ubschnilt 6 des Preßstempels 2 verdrehten Verstellmul-IcI^-8, der Preßstempel 2 gegenüber der Aniriebsspindcl 12 axial verschoben wird, und dadurch auch seine Hublage, d. h. seinen Abstawd von der Werkstückachsc verändert. Der Antrieb für die Htibbewegiing beider PreBstempel 2 geht von einem gemeinsamen Motor 20' nus, der übe·· eine Transmissionswelle 20" die beiden Stirnradgetriebe 20 für die Antriebsexzenter 19 antreibt. Auch die Hublagenverslellung wird für beide Preßstem-

pel 2 gemeinsam vorgenommen, da die beiden Schneckenräder 10 für die Zwischenhülse S mit entsprechenden Ritzeln 10' kämmen, die ebenfalls durch eine gemeinsame Transmissionswelle 10" antriebsmäßig miteinander gekoppelt sind. Durch diesen gemeinsamen Antrieb für beide Preßstempel bzw. die Synchronisation der Preßstempelbewegungen ist die erforderliche exakte Gleichläufigkeit der Antriebe für jeden der beiden Preßstempel gesichert.

In den Fig. 4 —6 ist eine erfindungsgemäße Kurzhub-Schmiedepresse mit vier gegeneinander jeweils um 90° versetzt angeordneten Preßstempeln 21 dargestellt, die in einem Maschinengestell 22 geradlinig und durch eine Drehsicherung 2.3 unvcrdrehbar geführt sind. Diese Preßstempel 21 sind direkt mit einer Antriebsspindel 24

>o verdrehbar aber dieser gegenüber axi: unverschiebbar verbunden. Die Aniriebsspindei 24 giert dabei mit ihrem Gewindeabschnilt 25 in das Muttergewinde einer [ ührungsbuchse 26 ein, die ihrerseits von einer Verstellhülse 27 aufgenommen wird. Die VerstellhUlse

η 27 lagert .Irehbar im Maschinengestell 22 und ist über einen Verstellarm 28 verschwenkbar, der mit einem Mitnehmer 29 zusammenwirkt. Dieser Mitnehmer sitzt auf einer Schraubenspindel 30. die über ein Schneckenrad 31 verdreht werden kann. Bei Verdrehung der

ju Schraubenspindel 30 wandert der Mitnehmer 29 in deren Axialrichtung hin und her und verschwenkt damit den Verstelljrm 28 bzw. die Verstellhülse 27. Die Führungsbuchse 26 ist mit der Verstellhülse 27 fest verbunden, so daß eine Verschwenkung der Verstellhül-

J5 se 27 auch eine Verdrehung der Führungsbuchse 26 mit sich bringt, was die Hublagenverstellung der Preßstempcl 21 zur Folge hat.

Zum Antrieb der Hubbewegung wird die Antr„ebsspindel 24 mittels des Querhebels 32 hin- und herverschwenkt. weiche Schwenkbewegung bei nunmehr stillstehender Führungsbuchse 26 und Verstellhülse 27 durch das Muttergewinde der Führungsbuchse 26 in eine axiale Hubbewegung der Freßstempel 21 umgesetzt wird. Der zur Hublagenverstellung mit den

ν· Preßstempeln 21 auch die Antriebsspindeln 24 axial bewegt werden, müssen diese genügend Bewegungsspiel in dieser Richtung besitzen. Die Querhebel 32 werden über Fxzenter 33. auf denen Gleitsteine 34 lagern, die in den Querhebeln 32 geführt sind,

so angelrieben. Um eine möglichst einfache und platzsparende Konstruktion zu erhalten, besitzen nun die Querhebel 32 paarweise zueinander gerichtete, um 45" abgewickelte Fndabschnitte 35, die gabelförmig ausgebildet sind, wobei die Gabelteile als Kulissenführung für

y> die Gleitsteine 34 die.ien. Die abgewinkelten Qsierhebel 32 ermöglichen es, die Antriebsexzenter 3.1 zueinander parallel zu führen, r,o daß jeweils zwei Exzenter mittels eines einfachen Stirnradgetriebes 36 gemeinsam angetrieben werden können. Selbstverständlich müssen

W! zwischen den Gleitstcinen J4 und den Gabelleilen der Querhebel .12 zylindrische Führungsflächen vorhanden sein, damit trotz der abgewinkelten Querhebel 32 die Exzcnterbcwcgungcn einwandfrei auf die Antriebsspindeln 24 übertragen werden können. Auch hier sind die

in Antriebe für die 1 lubbewegung der Preflstempel 21 und der Hublagenverstcllung untereinander synchronisiert bzw. gehen von gemeinsamen Motoren aus. So ist für die Hubbewegung von jeweils zwei Preßstempeln 21 ein

gemeinsamer Motor 37 vorgesehen, der mit dem Antriebsmotor für die beiden anderen Prcßstcmpcl 21 synchron läuft. Auch für die liublagcnverstellung der einzelnen Preßslcmpel 21 ist ein gemeinsamer, synchronisierter Antrieb 38 Vorgesehen.

In den Fig.7—9 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Trieb für die Hubbewegung eines Prcßstcmpcls dargestellt. Dieser Trieb besteht aus einem im Maschinengestell 39 fest eingesetzten Abstützring 40 und 'einem drehbar und axial verschiebbar gelagerten iö Antriebsstößel 41. Die Stirnflächen 42, 43 von Abstützring 40 und Antriebsstößel 41 wirken dabei nach Art einer Klauenkupplung zusammen, wobei die sich jeweils berührenden KlaucrtrUckcn 44,45 schraubenflächig ausgebildet sind. Der Antriebsstößel 41 ist weiter '5 mit einem Kolben 46 Verbunden, der in einem am Maschinengestell 39 angeordneten Zylinder 47 geführt und so mit Druckluft od. dgl. beaufschlagt ist, daß das im

Antriebsstößel 41 ständig gegen den Abstützung 40 drückt. Urn die Hubbewegung des PrcDstcmpcls zu erzielen, wird nun der Antriebsstößel 4l mittels des Qucrhebelü 49 hin- und herverdreht, wozu dieser wiederum eine Kulissenführung 50 für einen Glcitslcin 51 bildet, der drehbar auf einem über ein Stirnradgetriebe 52 durch einen Motor 53 anlrcibbarcn Exzenter 54 sitzt. Bedingt durch die schraubflächigcn Kiaucnriickcn 44, 45 von Antriebsstößel 41 und Abstiilzring 40 verursacht eine Rclativdrchung des Stößels 41 gegenüber dem Abstützring 40 in Richtung der ansteigenden Klauenrückcn einen Axialschub, der den Stößel 41 vom Abslützring 40 wcgbcwcgt. Gleichzeitig damit wird auch der Kolben 46 verschoben und der Druck des Luftpolsters im Zylinderraum 48 erhöht, so daß bei der Rückdrehung des AfilriebsslöBels 41 dieser durch das sich dabei expandierende Luftpolster wieder zurückbcwcgt wird und die Klauenrückcn 44, 45 ständig miteinander in Berührung bleiben. Eine entsprechend schnelle Hin- und Herdrehung des Antriebsstößcls 41 bedingt also die gewünschte hohe HubZahl des Prcßstcmpcls, der über eine Zwischenhülse 55 mit dem Anlricbsstößcl 41 gekoppelt ist. Der nicht dargestellte

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und zwecks der llublagenvcrstcllung gegenüber der Zwischenhülse 55 axial verschiebbar. Die Zwischenhülse 55 selbst ist hingegen gegenüber dem Antricbsstößci 41 nur verdrehbar aber nicht axial bewegbar.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schnellaufende Kurzhub-Schmiedepresse, die wenigstens einen im Maschinengestell geradlinig geführten Preßstempel mit je einem koaxialen Antrieb für die Hubbewegung und für die Hublageriverstellung besitzt, wobei als Antrieb für die Hublagenverstellung ein Schraubentrieb dient, dadurch gekennzeichnet, daß auch als Antrieb für die Hubbewegung ein Schraubentrieb vorgesehen ist, der einen mittels eines Querhebells (16; 32; 49) hin- und herdrehbaren Antriebsstößel (12; 24; 41) aufweist, der sich entlang Schraubenflachen (14; 25; 45) an entsprechenden dem Maschinengestell (1; 22; 39) zugeordneten Gegenflächen (IS; 26; 44) abstützt.

2. Schmiedepresse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsstößel (41) an einen fest im Maschinengestell (39) eingesetzten Äbstüizring (40) od. dgl. federnd andrückbar ist, wobei die aneinander gedrückten Stirnflächen (42, 4?) von Abstützring (40) und Antriebsstößel (41) nach Art einer Klauenkupplung zusammenwirken, deren Klauen einen schraubenflächig ausgebildeten Rücken (44,45) besitzen.

3. Schmiedepresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsstößel (41) pneumatisch an den Abstützring (40) andrückbar ist.

4. Schmiedepresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ^Kennzeichnet, daß der Querhebel (16; 49) eine Kulissenführung (I⁷-, 50) für einen auf einem Anlriebsexzenter Π9) drehbar lagernden Gleilstein(18;51)bildet.

5. Schmiedepresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit mehr als einem Preßstempel, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenlriebe für die Hubbewegung einerseits und für die Hublagenverstellung andererseits jeweils einen gemeinsamen Antrieb besitzen.

6. Schmiedepresse nach einem der Ansprüche I bis 5 mit vier gegeneinander jeweils um 90" versetzt angeordneten Preßstempeln, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Antriebsstößeln (24) verbundenen Querhebel (32) paarweise zueinander gerichtete, um 45" abgewinkelte, gegabelte Endabschnitic (35) besitzen, deren Gabelteile die Kulissenführung für die ihnen jeweils zugeordneten Gleitsteine (34) bilden, die auf zueinander parallelen, normal auf die Gabelebene verlaufenden Ex/enterwellen (33) la gern.