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Rundhämmermaschine
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Die Erfindung betrifft eine Rundhämmermaschine mit radial um die Schmiedeachse
in einem Stößelgehäuse angeordneten Stößeln und um das Stößelgehäuse umlaufenden,
ion einem Rollenkäfig gelagerten Druckrollen, die sich nach außen gegen einen Druckring
abstützen und im Zusammenwirken mit den Rücken der Stößel zugeordneten Buckeln eine
radiale StöBelbewegung erzeugen.
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Bei den nach dem Stande der Technik bekannten Rundhämmermaschinen
der genannten Art tritt bekannter Maßen ein außerordentlich hoher Verschleiß an
den Buckeln auf den Rücken der Stößel sowie an den Druckrollen und dem Druckring
auf. Außerdem entwickeln derartige Hämmermaschinen bei der Arbeit ein starkes Geräusch,
so daß besondere Schallschutz-Maßnahmen erforderlich sind.
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Nach dem Stande der Technik ( Dt-AS 2 238 646 ) ist es bekannt, den
Geräusch-Pegel derartiger Hämmermaschinen dadurch herab-zu-setzen, daß den Stößelneine
bessere Führung und Abstützung gegeben wird. Dies erfolgt durch zwischen den schlagauslösenden
Druckrollen angeordnete Führungsrqllen, die vor und nach der Schlagauslösung mit
glatt-zylindrischen Teilen des Stößelrückens in Kontakt stehen. Durch diese Maßnahme
kann zwar eine gewisse Beruhigung des Laufes der Maschine erzielt werden.
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Der starke Verschleiß an den schlagauslösenden Druckrollen und den
Buckeln der Stößelrücken wird jedoch hierdurch nicht vermindert. Diese Teile müssen
deshalb veb hältnismäßig oft ausgewechselt werden.
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Der starke Verschleiß an den schlagauslösenden Druckrollen, den Buckeln
und dem Druckring entsteht dadurch, daß zwischen diesen Teilen lediglich Linien-Berührung
vorhanden ist, was zu örtlichen Materialüberlastungen durch t erschreiten des elastischen
Verformungsbereiches führt. Wegen des zwangsläufE verhältnism-iBig kleinen Durchmessers
der Druckrollen können die Kontaktflächen zwischen der Druckrolle und dem Buckel
einerseits sowie dem Druckring andererseits nicht ohne weiteres vergrößert werden,
so daß die örtlichen Materialüberlastungen bei den bekannten Maschinen der genannten
Art praktisch nicht vermieden werden können.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Rundhämmermaschine der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß örtliche Materialüberlastungen vermieden
werden und somit der Verschleiß der Maschine erheblich heratgesetzt wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer
Rundhämmermaschine der eingangs genannten Art vor, daß der Rücken eines jeden Stößels
mindestens zwei Buckel - aufweist, deren Winkelabstand in Umfangsrichtung der Rollenbahn
dem Winkelabstand der Rollen entspricht.
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Bei der Rundhämmermaschine gemäß der Erfindung sind an der Schlagauslösung
jedes Stößels jeweils mindestens zwei Druckrollen und Buckel beteiligt, so daß die
zu übertragenden Kräfte sich jeweils auf mindestens zwei Berührungslinien verteilen.
Infolge dieser Kraftverteilung ist es ohne weiteres möglich, die einganrerwähnten
örtliT1en Uberlastungen zu vermeiden, so daß sich längere Standzeiten für die Stößelrücken,
die Druckrollen und den Druckring ergeben. Bei Verteilung der Reaktionskräfte des
Stößels auf zwei Kontaktlinien wird der elastische Verformungsbereich des Materials
der Buckel,der Druckrollen und des Stützringes niemals überschritten.
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Um eine gleichmäßige Verteilung der Kräfte auf beide Buckel und beide
schlagauslösende Druckrollen zu erzielen, sind die Buckel symSeotrisch zur Stößelachse
angeordnet und ausgebildet.
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Eine optimale Kraftverteilung, die weitgehend unbeeirflußt von den
auf den Stößelrücken einwirkenden Fuhrungskräften ist, ergibt sich, wenn der Stößel
einen vom Stößelschaft getrennten Stößelrücken aufweist, der mit einer nach innen
weisenden Kontaktfläche an der nach außen weisenden Stirnfläche des Stößelschaftes
anliegt, wobei die Stirnfläche des Stößelschaftes und/oder die Kontaktfläche des
Stößelrückens eine flache zylindrische Wölbung aufweisen, deren Scheitel in der
Stößelachse liegt, derart, daß sich beide Flächen entlang einer Linie berühren und
sich der Stößelrücken geringfügig gegen den Stößelschaft verkippen kann.
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Bei dieser Ausbildung des Stößels mit getrenntem Stößelrücken liegen
die parallel zueinander verlaufenden Berührungslinien zwischen den schlagauslösenden
Druckrollen und den Buckeln sowie zwischen dem Stößelrücken und dem Stüßelschaft
relativ zueinander auf den Ecken eines Dreieckes, so daß der Stößelrücken während
des Schlages statisch bestimmt belastet ist und eine durch das Dreieck vorbestimmte
Lage.einnimm-t, die von den Führungen des Stößelrückens weitgehend unbeeinflußt
ist.
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Die beiden von den beiden Druckrollen auf den Stößelrücken ausgeübten
Momente um die in der Berührungslinie zwischen Stößelrücken und Stößelschaft verlaufende
Kippachse sind entgegengesetzt gerichtet und können sich infolgedessen ausgleichen.
Dementsprechend sind während des Sdlaghubes die Führungen des Stößelrückens weniger
belastet und verschleißen entsprechend weniger Die Spannungsfläche entlang der Kontaktlinie
zwischen der zylindrischen Wölbung an ler Unterseite des Stößelrückens bzw. an der
nach außen weisenden Stirnfläche des Stößels und der ebenen Gegenfläche kann durch
Vergrößerung des Radius so groß gemacht werden, daß Materialüberlastungen zwischen
dem Stößelrücken und dem Stößelschaft nicht zu befürchten sind. Bei einem entsprechend
großen Krümmungsradius bildet sich nämlich bereits bei geringfügiger elastischer
Verformung beiderseits der Berührungslinie eine verhältnismäßig breite Spannungsfläche
aus, die die Kräfte zu übertragen vermag, ohne daß der elastische Verformungsbereich
überschritten wird.
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Um dem Stößelrücken während des Rückhubes ausreichend zu führen und
einen ständigen Kontakt zwischen den Druckrollen und dem Stößelrücken sicher zu
stellen, ist der Stößelrücken in radialer Richtung in Führungen geführt und durch
Federn radial nach außen belastet.
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Zur Beruhigung des Laufes der Maschine gehen die in der Außenfläche
des Stößelrückens angeordneten Buckel nach beiden Seiten hin allmählich in eine
der zylindrischen Laufbahn der Druckrollen folgende Fläche über. Hierdurch werden
Schläge beim Ein- und Auslauf der Druckrollen in bzw. aus den Buckeln des Stößelrückens
vermieden.
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Zur Beruhigung des Laufes der Maschine ist weiterhin vorgesehen, daß
der StEßelrücken an einer Seite verlängert ist, derart, daß die dort befindliche
Rolle während des Einlaufes oder des Ablaufes einer anderen Rolle noch mit dem Stößelrücken
in Kontakt steht. Hierdurch erhält der Stößelrücken beim Einlauf bzw. Ablauf der
Druckrollen eine zusätzliche Abstützung, so daß der Stößelrücken, der zu diesem
Zeitpunkt sonst nur mit der zwischen beiden Buckeln befindlichen Druckrolle in Kontakt
steht, nicht verkippt werden kann.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand
der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 1 einen Schnitt durch eine Rundhämmermaschine
gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 einen Schnitt durch
die Rundhämmermaschine gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform und
Fig. 3 ein Detail der in Fig. 2 dargestellten Rundhämmermaschine
zeigen.
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In Fig. 1 ist das Stößelgehäuse der Rundhämmermaschine mit dem Bezugszeichen
1 bezeichnet. Im Stößelgehäuse 1 sind radial zur mittig angeordneten Schmiedeachse
2 verschiebbar vier Stößel 3 angeordnet, die jeweils aus einem Stößelschaft 3a und
einem Stößelrücken 3b bestehen. Der Stößelschaft 3a ist jeweils in Führungen la
des Stößelgehäuses 1 geführt. Am inneren Ende sind die Stößel 3 jeweils mit Rammerbacken
4 versehen. Um das Stößelgehäuse 1 laufen Druckrollen 5 um, die gegeneinander-durch
einen Rollenkäfig 6 auf Abstand gehalten sind. Außen um die Druckrollen 5 herum
erstreckt sich ein Druckring 7, an dem sich die Druckrollen 5 nach außen hin abstützen.
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Erfindungsgemäß ist Jeder Stößelrücken 3b mit zwei Buckeln 8 und 9
versehen, die in Bezug auf die Schmiedeachse 2 im gleichen Winkelabstand voneinander
entfernt sind, wie di Rollen 5, und in Bezug auf die Stößelachse symmetrisch ausgebildet
und angeordnet sind. Der Einlauf und der Auslauf der Buckel 8 und 9 gehen jeweils
allmählich in eine der zylindrischen Laufbahn der Druckrollen 5 folgende Fläche
über, so daß der Einlauf und der Auslauf der Druckrollen in die Buckel 8 und 9 und
aus den Buckeln 8 und 9 absolut stoßfrei erfolgen. An der in Umlaufrichtung der
Druckrollen 5 (durch Pfeile angedeutet) liegenden Seite weisen die Stößelrücken
3b Jeweils eine Verlängerung 3c auf, die derart bemessen ist, daß die ablaufende
Druckrolle
5 noch mit dem Stößelrücken 3b in Kontakt steht, wenn
die übernächste Druckrolle 5 in den Stößelrücken 3b einläuft. Die Stößelrücken 3b
können durch in Fig. 1 nicht dargestellte, am Stößelgehäuse abgestützte Federn radial
nach außen belastet sein. Die Verlängerungen 3c können auch am entgegengesetzten
Ende der Stößelrücken 3b angeordnet sein, derart, daß die einlaufende Rolle 5 den
Stößel 3 bereits abstützt, wenn am entgegengesetzten Ende die Druckrolle 5 abläuft.
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Beim Betrieb der Rundhämmermaschim laufen die Druckrollen 5 um das
Stößelgehäuse 1 um. Dies kann dadurch erfolgen, daß das Stößelgehäuse 1 relativ
zu dem feststehenden Druckring 7 verdreht wird. Alternativ kann auch der Druckring
7 relativ zu dem feststehenden Stößeigehäuse 1 verdreht werden. Wie aus der Zeichnung
ersichtlich ist, drücken die sich am Druckring 7 abstützenden Druckrollen 5 beim
Uberrollen der Buckel 8 und 9 die Stößel 3 radial nach innen. Während der Schlagauslösung
treten jeweils zwei Druckrollen 5 mit den Buckeln 8 und 9 eines Stößels 3 in Kontakt,
so daß sich die Kräfte auf jeweils zwei Kontaktlinien zwischen dem Stößelrücken
3b und den Druckrollen 5 verteilen.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß aez Fig. 2 und 3 entspricht weitgehend
dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, so daß für die einander entsprechenden Teile
die gleichen Bezugszeichen
verwendet werden konnten. Bei diesem
Ausführungsbeispiel sind jedoch die Stößelschäfte 3a und die Stößelrücken 3b getrennte
Teile, die in Berührungskontakt miteinander stehen. Die Berührung erfolgt jeweils
zwischen der nach außen weisenden Jtirnfläche lo des Stößelschaftes 3a und einer
nach innen weisenden Kontaktfläche 11 des Stößelrückens fb. Die Stirnfläche io und/oder
die Kontaktfläche 11 sind flach-zylindrisch gewölbt ausgebildet, während die jeweilige
Gegenfläche eben ausgebildet ist, derart, daß sich der Stößelrücken 3b gegen den
Stößelschaft 3a geringfügig verkippen kann. Der Scheitel der flachzylindrischen
Wölbung liegt jeweils genau in der Stößelachs Die Stößelrücken 3b sind radial in
Führungen ib des Stößelgehäuses 1 geführt, die jedoch ein für das erwähnte Kippen
ausreichendes Spiel belassen. In radialer Richtung nach außen sind die Stößelrücken
3b durch am Stößelgehäuse 1 abgestützte Federn 12 belastet.
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Die Ausführungsform gemäß der Fig. 2 und 3 hat den besonderen Vorteil,
daß die parallel zueinander verlaufenden Berührungslinien zwischen dem Stößelrücken
3b und den Druckrollen 5 sowie zwischen dem Stößelschaft 3a und dem Stößelrücken
3b stets auf den Ecken eines Dreieckes ( siehe Fig. 3 ) liegen, so daß der Stößelrücken
3b statisch bestimmt belastet ist und eine von den Führungen Ib weitgehend unbeeinflußte
Lage einnimmt.
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Patentansprüche :
L e e r s e i t e