DE2555939A1

DE2555939A1 - Doppelt wirkende hydraulische gesenku. schmiedepresse fuer sehr hohe presskraefte

Info

Publication number: DE2555939A1
Application number: DE19752555939
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr Ing Mueller
Original assignee: Mueller Ernst Dr Ing E H
Current assignee: Mueller Ernst Dr Ing E H
Priority date: 1975-12-12
Filing date: 1975-12-12
Publication date: 1977-06-23

Description

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Preßkräfte Flugzeugteile aus Leichtmetall und seinen Legierungen werden auf schweren hydraulischen Gesenkpressen geschmiedet, die un-.geheuere Preßkräfte ausüben können und mit hydraulischen Kolben oder Plungern für ca. 70 ooo short tons Preßkraft bzw.
Flüssigkeitsdrücke für ca. 500 atü ausgeführt worden sind.
Um die Preßteile wirtschaftlicher anfertigen zu können, bemüht man sich schon seit langer Zeit, die Preßkräfte erheblich zu steigern und denkt daran, sie auf 250 ooo tons und evtl.
noch weiter zu erhöhen, was jedoch bisher an der Kostenfrage für die Pressen und an den Schwierigkeiten mit den großen Abmessungen für die benötigten hydraulischen Zylinder gescheitert ist. Man hatte deshalb auch schon vorgeschlagen, diese Zylinder mehrteilig und für Flüssigkeitsdrücke bis looo at auszuführen, doch ist man auf diesem Wege noch nicht weitergekommen.
Eine neue Lösung der Aufgabe, eine Presse für besonders hohe Drücke zu bauen, geht aus der nachfolgend beschriebenen Erfindung hervor.
Sie löst die Aufgabe auf kostensparende Weise, kommt mit bewähren Flüssigkeitsdrücken aus, bringt eine neue Zylinderausbildung und -Anordnung, eine für:'hohe Drücke besonders geeignete ~~Säulenausbiidung und bessere Ausnutzung dieser Säulen und sorgt für eine. auch bei stark einseitigen Drücken, wie sie bei Gesenkschmiedearbeiten unvermeidlich sind, für eine einwandfreie Führung des Laufholmes.
Bei der neuen Ausbildung werden die Preßzylinder so angebracht, daß der Laufholm mit dem an ihm befestigten Obergesenk sowohl von oben gedrückt als auch über Verbindungsmittel nach unten gezogen wird. Eine besonders vorte41hafte Ausbil.dung besteht darin, die Preßzylinder gruppenweise teils oberhalb des Laufholms und teils unterhalb des Unterholms anzuordnen, wobei die untere Gruppe über Zugglieder, insbesondere Säulen, auf den Laufholm einwirkt.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken ist es zweckmäßig, die Zylinder und Säulen der Presse in zwei Reihen hinter-bzw. nebeneinanderliegend anzuordnen, so daß man den Unterholm zusammenklappbar ausführen kann.
Die Erfindung befaßt sich ferner mit dem Aufbau der Preßzylinder, die nunmehr aus einem geschmiedeten Rohr und einem angeschweißten Verteilerstück bestehen, das zugleich auch den Boden des Zylinders bildet. In entsprechender Weise können auch die Säulen ausgebildet sein, die dann an beiden Enden mit angeschweißten Böden versehen sind.
Die Anordnung hohler Säulen bietet Vorteile für eine zusätzliche Erfindung, welche den beträchtlichen Innenraum dieser geschmiedeten Säulen insgesamt als Teil des Niederdruck-Akkumulators ausnutzt, welcher die Presse speist.
Weitere Ausbildungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der Figuren erörtert. Ein Ausführungsbeispiel der neuen Presse ist in den Figuren 1 - ;<dargestellt.
Nach Figur S: wird die Preßkraft in einer hydraulischen Säulenpresse erzeugt, die einen festen Unterholm 1) besitzt, auf dem mit einem zweiteiligen Schiebetisch 2) und einem hydraulischen Antrieb 3) das aufgebaute Untergesenk 4) verschoben wird. Der Unterholm ist durch vier Säulen 5) mit dem oberen Zylinderholm 6) fest verbunden, an dem die vier preßzylinder 7) mit der. Plungern 8) hängen und auf den Laufholm 92 drücken, der an den Säulen 5) geführt wird und das Obergesenk lo) trägt.
Der Laufholm 9) wird nun nicht allein durch die Plunger 8) nach unten gedrückt, sondern auch noch durch die an ihm befestigten vier Säulen 11) mit der gleichen Preßkraft nach unten gezogen. Zu diesem Zweck sind die Säulen 11) mit dem unteren Zylinderholm 12) fest verbunden. Der untere Zylinderholm 12) ist mit dem Laufholm 9) also gleichzeitig in Bewegung, der seinerseits wieder im Unterholm 1) mit den vier Säulen 11) eine doppelte Führung A - B erhält und sich daher sehr gut zur Aufnahme exzentrischer Preßkräfte eignet. Der untere Zylinderholm 12) wird mit den vier Plungern 13) nach unten gedrückt, die in Zylindern 14) laufen, welche die gleichen Durchmesser besitzen wie die oberen vier Zylinder 7).
Die Befestigung der vier unteren Zylinder erfolgt unter dem Unterholm 1).
Bei der Konstruktion der Preßzylinder 7) und 14) Figur muß man sich zunächst für einen max. Flüssigkeitsdruck entscheiden, der nach den bisher gemachten Erfahrungen in der Praxis-bei großen Plunger-Durchmessern bis etwa 2,5 m mit Rücksicht auf die Dehnung der Zylinder unter Druck etwa p = 750 atü nicht-überschreiten soll.
Aus diesem Grund besteht nach Figur.
jeaer Preßzylinder 7) 14) aus einem geschmiedeten Rohr, dem am oberen Ende ein angeschweißtes Formstück 7a bzw. 14a) aufgesetzt ist, das sowohl den Zylinderboden bildet als auch die Anschlüsse 7b) und 7c) bzw. 14b) und 14c) für die Füllventile, die nicht aus der Zeichnung hervorgehen, enthält.
Als Material für die Zylinder wählt man legierten Stahl, den man wie Behälter+l)für Druckwasser-Kernreaktoren schmiedet und eng aneinanderliegend mit kleinstem Mittenabstand einbaut.
+1> Zeitschrift "Stahl und Eisen" 95. Jahrgang, Heft. Nr. 17 vom 14.8.1975 Die Säulen+2) 5) und 11) der Presse sollen zur Aufnahme großer Biegungsmomente einen kreisringförmigen Querschnitt besitzen.
Man schmiedete sie deshalb früher z.B. für größte Schmiedepressen immer hohl, wobei man aber an bestimmte Durchmesser gebunden war. Heute wird man sie aber zweckmäßiger ebenso herstellen wie die vorher beschriebenen Pretzylinder, d.h. wie Behälter für Druckwasser-Kernreaktoren, jedoch mit beiderseits angeschweißtem Boden und aus legiertem Stahl, Figur Der Hohlraum der Säulen läßt sich sehr wirtschaftlich zur Speicherung von Luft für einen Niederdruck-Kolben akkumulator Figur$ / verwenden. Die Niederdruck-Fliissiykeit benutzt man für die schnelle Ausführung von Hilfsbewegungen, z.B. für den Rückzug und Vordruck der Presse, der Bewegungen für die Tischverschiebung, für das Ausstoßen des fertigen Preßlings-, der Steuerventile u.m. Einen Kolben-Akkumulator wählt man, damit Luft und Flüssigkeit immer getrennt bleiben und nicht absorbieren können.+3) Betragen bei einem Niederdruck-Kolbenakkumulator der Fltssigkeitsdruck z.B. 150 atü und der Hochdruck 75o atü, so können je nach Schaltung der vier Plungerflächen bei einem Enddruck der Presse von 250 ooo tons Stufen von 25 ooo, 50 ooo, 125 ooo, 150 ooo und 250 ooo tons entstehen, wenn mit 4 bzw. 8 Plungerflächen gearbeitet wird.
Die Presse wird aus dem Flüssigkeits-Luftakkumulator 20) mit dem Kolben 17) gespeist. Der Luftraum 19) im Akkumulator ist verhältnismäßig klein, jedoch wird er durch die geschlossenen Innenräume sämtlicher Säulen 5) und 11) ergänzt, die mit dem Luftraum 19) über Leitungen 22) verbunden sind.
Um die Wirtschaftlichkeit der Presse zu erhöhen, ist es vorteilhaft, sie mit zwei gekuppelten Verschiebetischen+4) auszu--5-+2) Springer-Verlag Hydrauli Forging 1968, Seite 13 und 33 +3) US-Patent Nr. 3732S9t Mav.15..~1973 +4) Springer Verlag "Hsyaraulic Forging Presse, E.MUller, 1968, Seite 13 und 33 resten, von denen sich jeweils ein Tisch in "Preßstellung" und der andere in "Ausfahrstellung" befinden, damit man mit zwei Gesenken arbeiten kann. Während also gepreßt wird, kann man außerhalb der Presse das gepreßte Arbeitsstück ausstoßen und abtransportieren, den Rohling einlegen und die Gesenke nachwärmen.
Für die Rückwärtsbewegung des Laufholmes 9) sind an den Enden des festen Unterholms 1) vier Rückzugzylinder 15) vorgesehen, die mit den Rückzugplungern 16) den Laufholm 9) wieder zurUckdrücken. Die Rückzugzylinder 15) stehen unter konstantem Druck aus dem Niederdruck-Akkumulator nach Figur auf dessen Kolben 17) sich eine Wasser- oder Emulsionsschicht befindet, die dafür sorgt, daß die Luft nicht unmittelbar an die Stopfbtchspackung kommt und dadurch besser abgedichtet wird.
Die Flüssigkeit, die durch den Kolbenrand 18) auf dem Kolben 17) gehalten wird, darf nicht z.B. aus ö1 bestehen, da hierdurch die Absorptionsgefahr vergrößert würde; sie wird durch kleine Löcher an die Stopfbüchspackung geleitet.
Die Speicherung der Luft, die zur Belastung des Niederdruck-Akkumulators Figur dient, erfolgt in den hohlen Pressensäulen, von denen nur zwei Stück gezeichnet sind. Der Innenraum der Säulen steht über Leitung 22) mit dem Luftraum des Speicherteiles 19) des Akkumulators in Verbindung. Der Zylinder 19) ist an dem Flüssigkeitszylinder 20) des Akkumulators mit Ankerschrauben 21) befestigt.- Von diesem-Akkumulator werden auch noch die Tischverschiebung zur Presse sowie die Ausstoßvorrichtung für die Preßteile und die Antriebe für die Steuerungen betätigt. Als Druckflüssigkeit für die Presse kann sowohl Druckwasser als auch Drucköl Verwendung finden.
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Claims

Patentansprüche 1) Hydraulische Presse, besonders Gesenkschmiedepresse, mit Unterholm, von feststehenden Säulen getragenem Oberholm mit Preßzylindern sowie einem Laufholm, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufholm 9) sowohl von den Preßzylindern 7) am Oberholm 6) als auch von unteren, über Verbindungsglieder 11) auf ihn einwirkenden Zylindern 14) angetrieben ist.
2) Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufholm 9) sowohl durch eine am Oberholm 6) befestigte Gruppe von Preßzylindern 7) als auch durch eine am Unterholm 1? abgestützte Gruppe von Preßzylindern 14) angetrieben ist, die mit ihm durch Zugsäulen 11) verbunden ist.
3) Presse nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Laufholm 9), unterer Holm 12) und Säulen 11) einen geschlossenen, als Ganzes beweglichen Rahmen bilden, der sowohl an den Säulen 5) des Unterholms 1) direkt als auch in diesem Unterholm 1) durch seine Verbindungssäulen 11) geführt ist.
4) Presse nach Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebszylinder 7) u. 14) am Zylinderholm 6) und am Unterholm 1) in Vierergruppen angeordnet sind, deren Mitten vorzugsweise die Eckpunkte a b c d eines Quadrates bilden.
5) Presse nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäulen 5) und die Verbindungssäulen 11) mit den Antriebszylindern 7) und 1-1) in parallelen Ebenen liegen.
6) Presse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plungerkolben 8) und 13) der oberen und der unteren Zylinder 7) und 14) gleiche -:?irksame itolberflchen aufweisen und die Zylinder mit einer Steuerung zur Erzielung unterschiedlicher Druckstuen verbunden sind.
7) Presse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßzylinder 7) und 14) sowie vorzugsweise auch die Säulen 5) und 11) aus geschmiedeten Rohren mit angeschweißten Böden 7a)und 14a) bestehen, wobei die Böden der Preßzylinder als Formstücke ausgebildet sind, welche auch die Anschlüsse 7b) und 7c) enthalten.
8) Presse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Säulenschaft 5a)und lla)in den Holmen 1), 6), 9) und 12) tief und biegungssteif zentriert und mit einer Mutter 5b) und llb) befestigt ist, welche die achsiale Zugkraft der Säule aufnimmt.
9) Presse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen, geschlossenen Säulen 5) und 11) als Teile eines Niederdruck-Rolbenakkumulators 20) für Druckflüssigkeit und Luft ausgebildet sind, insbesondere durch Rohrleitungen 22) mit dessen Luftraum 19) verbunden sind.
lo) Hydraulische Gesenkschmiedepresse nach Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Rückzug des Laufholmes 9) an den Enden des festen Unterholmes 1) Rückzugzylinder 15) befestigt sind, deren Plunger 16) den Laufholm 9) wieder in seine Endstellung drücken, wobei die Rückzugzylinder 15) unter konstantem Flüssigkeitsdruck des Niederdruck-Akkumulators ( Figur ) stehen und zur Überwindung der konstanten Rückzugkrat durch die Plunger 16) und der übrigen Widerstände die erste Druckstufe der Presse ( mit 25 ooo ts ) angewendet wird.
11) Hydraulische Gesenkschmiedepresse nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich zur Abdichtung der Luft im Niederdruck-Akkumulator nach Figur IV auf dem Luftkolben eine Wasser- oder Emulsionsschicht befindet, welche die Absorption der Luft verhindert und die Luft nicht unmittelbar mit der Stopfbüchse in Verbindung bringt.
12) Hydraulische Gesenkschmiedepresse nach Anspruch 11) dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkolben 17) im Niederdruck-Akkumulator einen angeschweißten Deckel mit Kragen .18) erhält, der- zur Aufnahme des Dichtungswassers oder der Emulsion dient, das durch kleine Bohrungen an die Stopfbüchse gelangt.