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"Schmiedepresse zum Schmieden von Halbzeug" Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Schmieden von Halbzeug, insbesondere Ringen und Stangenmaterial
unterschiedlicher Querschnitte.
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Solche Schmiedepressen werden vorzugsweise dann angewendet, wenn an
das ringförmige Halbzeug technologische Anforderungen gestellt werden, die beim
RingwalzverEahren nicht erfüllt werden können. Diese Anforderungen betreffen insbesondere
Querschnittsformen und Querschnittsabmessungsverhältnisse (Höhe zu Breite), die
auf Ringwalzwerken nicht oder nur bei entsprechender Vorarbeit mittels einer zusätzlichen
Presse hergestellt werden können.
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Bekannt sind Schmiedepressen, auf denen Stangenmaterial und bei Verwendung
eines Hornsattels bzw. eines Dornes auch Ringe hergestellt werden können. Beim Pressen
von Ringen ist die Handhabung der Werkstücke umständlich und erfordert vom Bedienungspersonal
schwere körperliche Arbeit und Geschicklichkeit .
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Bekannt ist auch eine Vorrichtung zum Schmieden von Ringen mit einer
horizontal wirkenden und einer vertikal wirkenden Preßeinrichtung. Der Vorschub
in Umfangsrichtung um die Ringachse erfolgt über Ketten oder Rollen, die den Ring
durch Reibungsschluß nach dem gemeinsamen Preßvorgang der beiden Preßeinrichtungen
in Umfangsrichtung um einen Schritt weiter bewegen. Hierbei ist nachteilig, daß
durch
das Wechselschrittsys-Lem Pressen- Transport- Pressen bei
den Preoperationen und optimaler Taktfolge die vertikale wie auch die horizontale
Preßeinrichtung gemeinsam wirken. Das jedoch bedeutet bei einem hvdraulischen Direktantrieb,
daß die Antriebsleistungen für die horizontale und für die vertikale Preßeinrichtung
gleichzeitig aufgebracht werden müssen. Weiter ist nachteilig, daß die Wegstrecke
des Vorschubes in Umfangsrichtung wegen des unsicheren Transportes durch Reibungsschluß
zwischen Ring und Kette bzw. Rolle nicht genügend genau festlegbar und Schwankungen
unterworfen ist, die die Schmiedezeit ungünstig beeinträchtigen. Weiter ist nachteilig,
daß auf dieser Einzweckpresse ausschließlich Ringe geschmiedet werden können.
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Zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile und ausgehend vom Stand
der Technik gemäß der erstgenannten Vorrichtung zum Schmieden von Ringen und Stangenmaterial
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Schmiedepresse derart fortzubilden,
daß der Preßvorgang ohne körperlichen Kraftaufwand des Bedienungspersonals bei gegenüber
dem Stand der Technik verkleinerter Antriebsleistung bei hydraulischem Direktantrieb
in optimal kurzer Zeit und unter genauer Einhaltung des vorgegebenen Vorschub weges
durchzuführen ist und daß die Herstellungsgenauigkeit des Halbzeuges nicht von der
Geschicklichkeit des Bedienungspersonals abhängt.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Schmiedepresse besteht
aus mehreren Preßeinrichtungen mit aufeinander zu bewegbaren Backen, die in mehreren
Richtungen auf das zu schmiedende Halbzeug wirken, einer Schwenkvorrichtung zum
Schwenken einer Preßeinrichtung, die mit dieser Preßeinrichtung und mit einem gegenüber
der
Grundplatte verschiebbaren Schlitten - verbunden ist und einer
Vorschubeinrichtung, mittels der eine Preßvorrichtung auf die andere bzw. auf die
anderen zu bewegbar ist.
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Die gegenseitige Anordnung der Preßeinrichtungen und der Vorschub
des zu schmiedenden Werkstückes kann auf verschiedene Weise erfolgen: Zum Schmieden
von Ringen weist die Schmiedepresse nach einem Ausführungsbeispiel eine horizontal
wirkende Preßeinrichtung mit einem Backenpaar und eine vertikal wirkende Preßeinrichtung
mit zwei Backenpaaren auf und der Vorschub des Werkstückes erfolgt mittels der Schwenkvorrichtung
in Umfangsrichtung um die Ringachse.
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Zum Schmieden von Stangenmaterial erfolgt der Vorschub des Werkstückes
parallel zur Längsachse der horizontalen Vorschubeinrichtung, er kann aber auch
senkrecht oder in einem Winkel dazu erfolgen.
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Zur Herstellung von Halbzeug mit mehr als vier Flächen sieht die Erfindung
vor, die Schmiedepresse mit mindestens einer horizontal wirkenden, mindestens einer
in einem Winkel zur Horizontalen wirkenden und einer vertikal wirkenden Preßeinrichtung
zu versehen, die jede aufeinander zu bewegbaren Backen aufweist.
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Zur Durchführung des Vorschubes beim Schmieden von Stangenmaterial
schlägt die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, die horizontal wirkende Preßeinrichtung
gegenüber der Vorschubeinrichtung horizontal um 900 schwenkbar anzuordnen In diesem
Falle übernimmt die Vorschubeinrichtung den Vorschub des Stangenmaterials.
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Die gegenseitige relative Verschiebung der Preßeinrichtungen wird
erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß eine Preßeinrichtung auf der Grundplatte fest
und die andere gegenüber der Grundplatte horizontal verschiebbar ist und daß eine
Preßeinrichtung um die vertikale Achse der vertikal wirkenden Preßeinrichtung schwenkbar
angeordn,et ist.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
die horizontal wirkende Preßeinrichtung auf der Grundplatte fest und die vertikal
wirkende Preßeinrichtung über einen Schlitten gegenüber der Grundplatte horizontal
verschiebbar und in den Schlitten um ihre vertikale Achse schwenkbar gelagert, Das
Aufeinanderzubewegen der Backen eines jeden Backenpaares, der horizontale und der
Vorschub in Umfangsrichtung erfolgen erfindungsgemäß jeweils über mindestens eine
hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung.
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Um die ungehinderte Rückstellung der schwenkbaren Preßeinrichtung
in ihre Grundstellung zu gewährleisten, ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung
der Erfindung im Bereich der unteren Backe der vertikal wirkenden Preßeinrichtung
ein Stützelement angeordnet, das sich über federnde Glieder auf dem nicht an der
Schwenkbewegung teilnehmenden Schlitten abstützt. Eventuelle Schmiedemarkierungen
an dem Ring sind dann für die Rückstellung der Preßeinrichtung nicht mehr hinderlich.
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Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Schmiedepresse besteht
darin, daß sie universell einsetzbar-ist. Durch die Erweiterung des Anwendungsbereiches
ist der Einsatz auch dann gerechtfertigt, wenn wegen eines zu geringen
Ausnutzungsgrades
die Anschaffung z.B; eines Ringwalzwerkes ausschließlich zum Schmieden von Ringen
nicht vertretbar ist. Weiter ist vorteilhaft, daß sowohl große als auch kleine Ringe
bearbeitet werden können, weil für die schrittweise Vorschubbewegung des Ringes
in Umfangsrichtung während des Schmiedens keine extern angeordneten Transportmittel
an dem Ring angreifen. Weiter ist vorteilhaft, daß der Vorschub des Werkstückes
während eines Preßvorganges erfolgt und somit eine optimale Takt folgte möglich
ist. Darüberhinaus sind bei hydraulischem Direktantrieb kleinere Antriebsaggregate
erforderlich, weil die Preßvorgänge nicht gleichzeitig, sondern in wechselnder Aufeinanderfolge
durchgeführt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Schmiedepresse zum
Schmieden von Ringen in perspektivischer Ansicht.
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Fig. 2 die Schmiedepresse im Längsschnitt gemäß der Linie II - II
in Fig. 3 Fig. 3 einen Horizontalschnitt gemäß der Linie IV - IV in Fig. 2 Fig.
4 einen Querschnitt gemäß der Linie III ' III in Fig. 2 Fig. 5 die Stellung der
horizontal wirkenden und der vertikal wirkenden Preßeinrichtung zum Schmieden von
Ringen Fig. 6 die entsprechendeevzluumnichmieden von Stangenmaterial.
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Die Schmiedepresse gemäß Fig. 1 bis 4 ist zum Schmieden von Ringen
vorgesehen und besteht aus der Grundplatte 1, einer horizontal wirkenden Preßeinrichtung
2, einer vertikal wirkenden Preßeinrichtung 3, einer horizontalen Vorschubeinrichtung
4 zur Veränderung des gegenseitigen Abstandes einer Preßeinrichtung von der anderen
Preßeinrichtung bzw. von den anderen Preßeinrichtungen und einer Schwenkvorrichtung
20 zum Schwenken einer Preßeinrich, tung um die Achse des zu schmiedenden Ringes.
Die horizontal wirkende Preßeinrichtung 2 wird gebildet von einem mit der Grundplatte
1 fest verbundenen Grundrahmen 5, an dem eine Backe 6 befestigt ist und von einem
Hydraulikzylinder 7, in welchem ein Kolben 8 mit Kolbenstange 9 geführt ist. Am
freien Ende der Kolbenstange 9 ist eine weitere Backe 10 befestigt, die mittels
der hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung 7 bis 9 gegen die feststehende Backe
6 bewegt werden kann. Zwischen den beiden Backen 6 und 10 wird der zu schmiedende
Ring 11 schrittweise auf seine radiale Dicke gepreßt. Die vertikale Preßeinrichtung
3 ist gebildet von dem Rahmengestell 12 das in seinem oberen Teil zwei Hydraulikzylinder
13 in sich aufnimmt. In den Zylindern sind Kolben 14 geführt, deren Kolbenstangenl5
nach unten gerichtet und mit einem Verbindungsstück 16 fest verbunden sind. An den
äußeren Enden des Verbindungsstückes 16 sind Backen 17 befestigt, die mit weiteren,
auf dem Rahmengestell 12 befestigten Backen 18 zusammenwirken. Das Rahmengestell
12 ist um seine vertikale Mittelachse über das Lager 19 in einem Schlitten 26 schwenkbar.
Zum Verschwenken des Rahmengestells ist am Schlitten 26 die als hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung
ausgebildete Schwenkvorrichtung 20 mit ihrem Zylinder befestigt, deren Kolbenstange
einseitig mit Abstand von der vertikalen Achse des Rahmengestells 12 angreift. Der
Schlitten 26 der vertikal wirkenden Preßeinrichtung 3 ist über die Vorschubeinrichtung
4 in der Grundplatte 1 horizontal verschiebbar. Die Vorschubeinrichtung 4 besteht
aus
einem am Grundrahmen 5 der horizontal wirkenden Preßeinrichtung
2 befestigten Hydraulikzylinder 21, einem darin geführten Kolben 22 und einer am
Kolben befestigten Kolbenstange 23, deren freies Ende am Schlitten 26 angreift.
Die horizontal wirkende Preßeinrichtung 2 ist zur vertikal wirkenden Preßeinrichtung
3 derart angeordnet, daß ihre horizontale Längsachse bei etwa in Mittelstellung
befindlicher Kolben-Zylinder-Anordnung 20 rechtwinklig zu der Ebene verläuft, die
von den beiden Achsen der Hydraulik-Zylinder 13 der vertikal wirkenden Preßeinrichtung
3 aufgespannt ist.
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Bei Anordnung mehrerer horizontaler Preßeinrichtungen kann dieser
Winkel auch kleiner als 900 sein.
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Die horizontal wirkende Preßeinrichtung 2 kann durch eine oder mehrere
weitere Preßeinrichtungen ersetzt oder ergänzt werden, deren Hydraulik-Zylinder
in einem Winkel zur Horizontalen wirkt. Das ist z. B. zweckmäßig, wenn der zu schmiedende
Ring mehr als vier Flächen aufweist Unter dem zu schmiedenden Ring 11 ist ein Stützelement
24 etwa in Höhe der unteren Backe 18 der vertikal wirkenden Preßeinrichtung 3 angeordnet,
das sich über Federn 25 auf dem Schlitten 26 abstützt. Durch diese federnde Abstützung
wird der Ring 11 nach dem Schmiedevorgang der vertikalen Preßeinrichtung 3, dem
das Verschwenken des Ringes und der Preßeinrichtung durch die Kolben Zylinder-Anordnung
20 in Vorschubrichtung des Ringes vorausging, geringfügig angehoben, damit er das
Zurückschwenken der Preßeinrichtung 3 in ihre Ausgangsstellung mit seinen Schmiedeeindrücken
an der Backe 18 nicht behindert, sondern die Preßeinrichtung- ohne weiteres gegenüber
dem Ring verschwenkt werden kann.
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Nachstehend wird die Arbeitsweise der Schmiedepresse beschrieben:
Nachdem der zu schmiedende Ring auf das Stützelement 24 gelegt wurde, führt zunächst
die horizontal wirkende Preßeinrichtung 2 einen Preßhub zur Verringerung der radialen
Dicke des Ringes 11 aus. Gleichzeitig mit dem sich daran anschließenden Preßhub
der vertikal wirkenden Preßeinrichtung 3 zur Verringerung der axialen Dicke des
Ringes wird die Preßeinrichtung 3 um ihre vertikale Längsmitte, das ist gleichzeitig
die Ringachse, um einen Winkel verschwenkt, der etwas kleiner ist als die Breite
der Backen 17 und 18 in Umfangsrichtung des Ringes 11 gesehen. Die durch das Verschmieden
des Ringes entstehende Vergrößerung dessen Durchmessers wird durch das fortlaufende
Verschieben der vertikalen Preßeinrichtung 3 gegenüber der horizontalen Preßeinrichtung
2 mittels der horizontalen Vorschubeinrichtung 4 berücksichtigt. Die federnden Abstützungen
24 stellen sicher, daß der Ring 11 nach seiner Verschwenkung um den vorgegebenen
Winkel beim Zurückschwenken der vertikal wirkenden Preßeinrichtung 3 in seiner vorgeschobenen
Position liegen bleibt und nicht etwa durch die Backen 17 und 18 wieder zurückgeführt
wird. Die Federn 25 des Stützelementes 24 sind in der Grundplatte gelagert. Sie
halten . während des Zurückschwenkens der vertikal wirkenden Preßeinrichtung 3 das
Stützelement 24 11 und damit den Ring so hoch, daß der Rückschwenkvorgang der vertikal
wirkenden Preßeinrichtung nicht behindert wird.
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In Fig. 5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, wie die erfindungsgemäße
Schmiedepresse zum Schmieden von Ringen (Fig. 5) durch horizontales Schwenken der
horizontal wirkenden Preßeinrichtung 2 um 900 (Fig. 6) zum Schmieden von Stangenmaterial
verwendet wird. Dessen Vorschub erfolgt dann über die Vorschubeinrichtung 4, während
die Schwenkvorrichtung 20 außer Betrieb gesetzt wird.
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Patentansprüche: