DE2743772A1 - Gegenschlaghaemmermaschine - Google Patents

Description

Patcntar.wiilte

Dipl.-Chem. 1. id-.uh.- ^Ζ· 13

Dipl.-In^. Γ. (."i.ijcliwr 69 HilL'bLriu·.,

"Wefoba" .,erkzeug- und Formenbau Gesellschaft m.b.H & Co. KG in Steyr (Österreich)

Gegenschlaghämmermaschine

Die Erfindung betrifft eine Gegenschlag-Hämraermaschine mit Druckluftantrieb und hydraulischer Rückführung der Hämmerbaren.

Gegenschlaghammer in vertikaler Bauart rrät Konpelunc der beiden Hammerbären durch Stahlb.nder oder Riemen und mit Druckluft- oder Dampfantrieb sind seit langem bekannt, ebenso Gegenschlaghammer mit hydraulischem antrieb und hydraulischer Syncnronisation. Ebenso gibt es horizontal liegende Gegenschlaghammer mit Druckluftantrieb und Rückführung durch Druckluft ("Impacter" von US Industries) sowie mit gashydraulischem, zv.'angsläufig synchronisiertem Antrieb (OE-PS Nr. 244717).

Bei den erwähnten bekannten Maschinen ist das sogenannte ''Sitzenbleiben" der Hämmerbaren aufeinander nach dem Schlag und vor iieginn der Rücklaufbewegung nachteilig, da hierdurch eine lange Berührungszeit mit dem auf Schmiedehitze erwärmten Rohling und zu starke iirwärmung der Hammerbären eintritt, «eiters kann in der Zeitspanne zwischen Schlafende und Rücklaufbeginn ein Prellen der Hämmerbaren, verbunden mit mehrfachem Aufsetzen der Gesenne, eintreten. Auch sind Schwierigkeiten beim oteuern der Treffebene in der Mitte vorhanden, da jeder Bär durch ein eigenes Ventil ausgelöst wird und Abweichungen von der Mittellage über ein kombiniertes und teures System eine Korrektur der Auslösezeiten bewirken. Auch die Notwendigkeit

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des Vorhandenseins einer groben uompressoranlage ist als Nachteil zu werten.

lei der in der erwähnten 012-1-3 beschriebenen maschine sind die starten hydrauliscnen JruCKstöße in den Rohrleitungen zu den 'Uitriebszylindern beim ^ufeinanderschlagen der i.amnerbaren, \.cdurch Holirbn'iche eintreten können, die sehr teure Konstruktion ues Preibapparates, der geringe energetiscne .*ir-Kun^sgrad und der dauernde ijedarf an üochKOuipriiniertem Jticustoff als Nachteile anzuf hren.

Um diese i-^ngel zu beseitigen, wird bei einer Gegensc-laghuiiimermaschine der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die beiden Hämmerbaren loit ihrer Rückseite in JrucKiui'tkammern rogen, v;eiche untereinander verbunden und über ein i'Jruclcregelventil dauernd an ein UrucKluftnetz angeschlossen sind, v/obei die Scnlagenergie der hämmerbaren durch die Höhe des Luftdruckes in den Kammern bestimmt ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Zuführanlcge zum schrittweisen Abziehen, dichten und Vorschieben von Draht zu der '-•egenschlaghämmeriiaschine.

Schmiedemaschinen verlangen einen ge-

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naueri, sxuienlos verstellbaren und in sehr λιιγζθγ Zeit auszuführenden Vorschubschritt. Jie Erfindung hat daher zum Ziel, eine Zuführeinrichtung zu schaffen, welche die Nachteile der bisher beitannten Einrichtungen nicht mehr aufweist und eine leichte Anpassung an die !'Erfordernisse der nachfolgenden Schmiedemaschine od. dgl. erlaubt.

Jies wird dadurch erreicht, daß bei einer Anlage der eingangs angegebenen i.rt erfindungsgemäß der schrittweise Antrieb der Abzieh-, flicht- und Vorschubrollen durch einen Hydraulikzylinder über Zahnstange-, Zahnrad-, Freilauf- und Kegelradgetriebe erfolgt, wobei die Vorschubrollen des auf der Schmiedemaschine angebrachten Vorschubaggregats direkt angetrieben werden, wahrend die Einzieh- und Ricbtrollen vom Antrieb durch eine schaltbare Kupplung wahlweise getrennt und stillgesetzt werden können.

,i/eitere f-ierkmale der Erfindung werden an !!und der Zeichnung näher erläutert,welche ein Ausführungsbeispiel der Hämmermaschine sowie der Zuführanlbge darstellt. Es zeigen

Fig. 1 in sehr vereinfachter Art den Aufbau der

erfindungsgemäßen Hämmermaschine, und l^ig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Zuführanlage, zusammen mit einer nachgeordneten (nur angedeuteten) Schmiedemaschine in vereinfachter Darstellung.

Im Gegensatz zu bekannten Konstruktionen wird für die !energiespeicherung kein SticKstoff hohen Drucks benützt, sondern Druckluft aus dem Netz. Auf eine zwangsweise Synchronisierung der Bärbewegungen

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wurde verzichtet. Eine Synchronisierung i;:t nur durch die gleichen Kassen beider Bären und die Gleichzeitigkeit und Gleichheit der auf sie einwirkenden Druckluft- und Hydriaulikkrüfte gegeben Abweichungen sind durch unterschiedliche Reibungsverhältnisse möglich, können aber, außer bei Verreiben der Führungen, nur gering sein.

Ein v/eiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems gegenüber hydraulisch zwangsweise synchronisierten Ausführungen ist es, daß die bei solchen Hämmern im Augenblick des Schlages, besonders eines Prellschlages, auftretenden sehr hohen Druckspitzen in den Ausgleicns- bzw. Antriebsleitungen und -zylindern vermieden werden.

„'eiters sind bei dem neuen System die Auswirkungen von im Hydrauliksystem befindlicher Luft vergleichsweise harmlos; ein großer Aufwand zum Entlüften ist überflüssig.

Zwei gleiche Hämmerbaren 31 sind in horizontaler Lage in einem St nder geführt. An der RüCKseite der Hämmerbaren sind Druckluftkammern 32 angeordnet, welche durch eine Rohrleitung 33 miteinander in Verbindung stenen und über ein Reduzierventil 34, das zur Einstellung des Druckes und damit der Schlagenergie dient, vom Druckluftnetz 35 aus mit Druckluft versorgt werden. Die Druckluft wird nicht verbraucht, sondern dient als Energiespeicher; die Kammern sind so groß bemessen, daß der Enddruck bei der Expansion während des Schlages, etwa 70 /o des Anfangdruckes beträgt.

Zur Rücklaufbewegung der Bären bzw. zum Festhalten der Bären in Ausgangsposition gegen den Druck der Luftkammern sind zwei Hydraulikzylinder 36 vor-

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.gesehen, welche von der lumpe F 1 über das steuerventil 37 mit Drucköl beaufschlagt werden. Die beiden Zylinder 36 sind ebenfalls untereinander verbunden. Zürn Steuern der Schlag- und Rücklaufbewegung dient das Steuerventil 37, das durch das Magnetventil 38 bzw. das mechanisch cetätigte Ventil 39 geschaltet wird.

In der Verbindungsleitung 40 zwischen den beiden Hydraulikzylindern 36 befindet sich eine Drossel-Rückschlagventil-Anordnung 41, von welcher die Leitung 42 ausgeiit. Diese Leitung führt zum Ventil 37 und zu einem Überdruckventil 43. über das Ventil 37 kann diese Leitung mit der Pumpe P1 mit Akkumulator 44 oder mit einem Ausgleichszylinder 45 verbunden werden. In diesem Ausgleichszylinder 45 befindet sich ein von einer Feder 47 belasteter Kolben 46. Der Rauminhalt des Ausgleichszylinders ist, wenn der Kolben so weit als möglich gegen die Feder 47 verschoben ist, gleich dem Rauminhalt der arbeitszylinder beider Hydraulikmotoren 36.

Das Ventil 39 ist als Stößelventil ausgebildet und wird von einem der beiden Bären >1 betätigt, Der genaue Zeitpunkt der Umstellung dieses Ventils und damit der genaue Zeitpunkt des .techselns der Stellung des Ventils 37, das vom Ventil 39 her betätigt wird, wird jedoch vom Druck der Preßluft in der Druckkammer 32 bestimmt im Zusammenwinten mit einer Feder 48. Diese Feder 48 wirkt auf einen Kolben 49 ein, der anderseits von einem in der Druckkammer 32 herrschenden Druck beaufschlagt wird;dieser Kolben ist samt der Feder in einem Zylinder 50 angebracht, über eine Stange 51 steht der Kolben 49 mit dem Ventil 39 in Verbindung.

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Zur betätigung des Ventils 37 wird ein Druckmittel verwendet, das von der lumpe P2 geliefert und über die Ventile 38 und 39 gesteuert wird; vorzugsweise v/ird hierfür DrucKöl od. dgl. Druckflüssigkeit verwendet.

Zur Auslösung eines Scnlages der Schmiedepresse wird das Magnetventil J>ti erregt, wodurch der Steuerkolben des Ventils 37 mit Drucköl von der Pumpe P2 beaufschlagt und gegen den Druck der Rückstellfeder verschoben wird. Die beiden Zylinder 36 v/erden mit dem federbelasteten Speicherzylinder 45 verbunden, der so ausgelegt ist, daß er genau die beim Schlag aus den Zylindern 36 verdrängte ölrnenge aufnimmt. Das Abbremsen der mit hoher Geschwindigkeit aus den Zylindern 36 verdrängten ölmengen beim Schlagende geschieht durch den im Öltank liegenden, hydraulisch gedämpften Kolben 46. Dadurch wird ein Vakuumziehen in den Rohrleitungen beim plötzlichen Abstoppen der Bären durch den Schmiedevorgang verhindert.

Durch den infolge gleicher Massen und Drücke gleichzeitigen Arbeitshub der Bären wird das Stößelventil 39 betätigt, welches mit mechanisch einstellbarer "Vorzündung" den Schaltzylinder des Steuerventils 37 drucklos macht, so daß das Ventil 37 durch die Feder wieder in Ladestellung bewegt wird. Nun werden die Zylinder 36 wieder mit dar Pumpe P1 verbunden; die Bären werden gegen den Druck in den Luftkammern 32 wieder in Ausgangsstellung gedrückt, wobei die Rücklaufgeschwindigkeit durch Drossel-Kückschlagventile 34 kontrolliert wird. Gleichzeitig drückt der Speicherkolben 46 das beim Arbeitshub in den Zwischenspeicher verdrängte Öl über das Steuerventil 37 in den Tank 49 und ist dann bereit für den nächsten Schlag.

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Um bei vorzeitigem Umsteuern ein zu starkes Ansteigen des Druckes in den Räumen 36 und in den Leitungen bis zum Ventil 37 zu vermeiden, ist im Steuerblock das Überdruckventil 43 eingebaut, welches direktwirkend ist und gegen Dauerbeaufschlagung der Pumpe P1 arbeitet.

Die "Vorzündung" des otößelventil;; 39, d. h. die Strecke, um welche es vor Erreichen der Schlag-Endlage umschaltet, wird gegen den Druck einer Feder 48 durch einen Luftzylinder 49 gesteuert, v/elcher mit den Druckkammern 32 in Verbindung steht. Ferner steht ein auf den Druckkorapensator P der Pumpe P1 wirkender Luftzylinder mit den Luftkammern 32 in Verbindung; dadurch wird der maximale Pumpendruck automatisch dem jeweiligen Luftdruck angepaßt und eine energiesparende Arbeitsweise der Maschine erreicht. Eine stufenlose Einstellung der Schlagenergie ist durch Justieren des Luftdruckes in den Kammern 32 möglich.

Die erfindungsgemäße Zuführanlage dient zum Abziehen des zu verarbeitenden Drahtes vom Bund, zum Richten des Drahtes und zum schrittweisen Transport durch eine Induktionsspule und in den Schmiedeautomaten, bzw. zum Festhalten des Drahtes während der Schmiedeoperationen.

Bisher bekannte Anordnungen bestanden aus getrennten Aggregaten fur das Richten des Drahtes und für die Zuführung des erwärmten Drahtes zur Maschine, Zum Ausgleich der Bewegungsunterschiede zwischen der kontinuierlichen Arbeitsweise der Abhaspei- und Richtmaschine und dein schrittweisen Transport durch die Verschubeinheit der Schmiedemaschine war eine elastische 90°- Ausgleichsschleife von hohem Platzbedarf notwendig.

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Zweck der Neukonstruktion ist die Schaffung einer raumsparenden kombinierten Anlage mit synchroner Arbeitsweise.

Die Zufimranlage besteht aus einer Halterung 1 für einen Drahtvorrat 2, von welchem das Rohmaterial 3 - außer üraht auch Band od. dgl. - abgezogen wird. Hierzu ist ein Paar von Abziehrollen 4 vorgesehen, welche miteinander mittels Zahnrädern 5 gekuppelt sind. Mittels Kegelrädern 6 erfolgt der Antrieb von einer .velle 7 her. Mit der gleichen .velle 7 stehen auch die beiden Rollen-Richtvorrichtungen 8 und 9 in Verbindung, welche um 90° gegeneinander versetzte Richtebenen haben. Auf die beiden Richtvorrichtungen folgt eine induntiv virkende Heizvorrichtung 10, welche den durch sie hindurchgehenden Draht od. dgl. auf Schrniedeteifiperatur bringt. Die /vbziehrollen, die beiden Richtvorrichtungen und die Heizvorrichtung sind auf einem gemeinsamen Gestell 11 angebracht. Zum Gegeneinanderdrücken der Rollen dient der Linearmotor 12. Zwischen der Induktions-Heizvorrichtung 10 und der zweiten Rollen-Richtvorrichtung 9 ist eine Trennschere 14 vorgesehen, welche über einen Linearmotor 22 (Hydraulikzylinder od. dgl.) betätigt werden kann.

Mit der Schmiedepresse 30 sind ein weiteres Förderrollenpacr 13 und eine Klemmvorrichtung 23 für das Rohmaterial 3 verbunden. Zum Antrieb der Klemmvorrichtung, die aus zwei gegeneinanderbeweglichen Klemmbacken besteht, ist ein Linearmotor 24 (Hydraulikzylinder od. dgl.) vorgesehen.

Zum schrittv/eisen Antrieb der Förderrollenpaare und der Richteinrichtungen dient ein Linearmotor 15, der von einem Hydraulikzylinder, einem Preßluftzylinder, einer Schraubenspindel od. dgl. gebildet sein Kann,

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Die Kolbenstange dös in Fig. 1 gezeigten Antriebszylinders des Motors 15 ist mit einer Zahnstange 16 verbunden, die mit einem Zahnrad 17 kimmt. Dieses Zahnrad sitzt lose auf einer lYelle 18 und ist mit dieser tfelle über eine Freilaufkupplung 19 in Verbindung gebracht, über eine lösbare Fiupplung 20 vorzugsweise, wie gezeichnet, eine elektromagnetisch betütigbare Kehrplatten-Reibungskupplung - ist die Welle 18 mit einer ¹JeIIe 7 verbunden.

iCine nicht dargestellte Überwachungsvorrichtung steht mit der Betätigungseinrichtung der Kupplung 20, der Steuerung des Hotors 15 und der Antriebsvorrichtung 22 der Trennschere 14 in Verbindung. Der Aufbau dieser Überwachungsvorrichtung ist so getroffen, daß bei einer Betriebsunterbrechung die Trennschere 14 zur Wirkung kommt und zugleich die Kupplung 20 gelöst wird, der Motor 15 aber noch einige Arbeitshübe vollführt. Damit kann nach dem Abscheren des Rohmaterials das Drahtende noch verschmiedet werden, wobei aber kein neuer Draht mehr zuläuft.

Der vom Vorrat 2 kommende Draht 3 od. dgl. wird durch das angetriebene Rollenpaar 4 erfaßt, läuft durch die vertikalen und horizontalen Richtrollen 8 und 9, von denen jeweils nur eine Seite angetrieben ist, dann durch die Induktionsspule 10, wird schließlich durch die Vorschubrollen 13 des Vorscnubapparates des Schmiedeautomaten erfaßt und zwischen die Gesenke 31 geführt. Die Klemmbacken 23 dienen zum Festhalten des Drahtes 3 während des Schmiedens. Die Durchmesser der Rollen vor und nach der Induktionsspule 10 sind etwas unterschiedlich, so da... der erwärmte Waterial-

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abschnitt in der Spule beim Transport unter einer geringen Zugspannung steht, um ein vusknicken des weicnen glühenden Jtranges zu verhindern.

Zwischen Ricntrollen und Heizvorrichtung ist die Trennvorrichtung 14 angeordnet, mit welcher bei Froduktionsunterbrechung der Draht abgeschnitten wird, üie Kupplung 20 zwischen den Jellen 17 und 18 gestattet es, daß nach dem Abscheren das Drahtende noch verschmiedet wird, während kein neuer Draht mehr zulauft.

Zum Einführen des Drahtendes können die Rollenpaare 4 und 13 hydraulisch geöffnet bzw. geschlossen werden. Die übrigen Rollenpaare sind in bekannter weise durch Schrauben justierbar, um die Anpressung und die Richtwirkung bei verschiedenen Drahtdurchrnessern einstellen zu kpnnen.

Die Produktion kann zu beliebigem Zeitpunkt unterbrochen und später ohne Materialverlust und besondere i'ianipulationen wieder aufgenommen werden. Dazu ist nach den Richtrollen und vor der Indu^tionserwurmanlage die Scnere angeordnet, mit welcher ggf. der zulaufende Draht durchtrennt wird, weiters befindet sich zwischen dem Antriebsteil der Verbindungswelle, welche direkt mit den Vorschubrollen der Maschine verbunden ist, und dem die Einzieh- und Richtrollen antreibenden Teil der Verbindungswelle die Kupplung, durch deren Entkuppeln das v/eitere Einziehen von Draht unterbrochen wird, während die Vorschubeinrichtung der Maschine weiterarbeitet und das noch in der Spule befindliche Drahtende der Maschine zur Verarbeitung zuführt. Erreicht d>as Drahtende die Vorschubrollen der Maschine, so schaltet sich diese ab.

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Bei erneutem Start der Anlage werden die Einzieh- und Richtrollen durch die Magnetkupplung wieder mit der Antriebswelle verbunden.

Tritt eine Produktionsunterbrechung, durch Ausfall der Spannung, der f4aschine oder der Erwärmanlage ein, so wird gleichfalls durch eine geeignete, nicht weiter erläuterte, Steuerung die Trennschere betätigt und das öffnen der durch einen Zylinder während des Vorschubes angepreßten Rollen bzw. der Klemmbacken bewirkt, so daß das Drahtende von Hand aus der Haschine entfernt v/erden kann.

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Claims (8)

Patentansprüche:

1. ^Gegenscnlaghäinmermaschine mit üruckluftantrieb und hydraulischer Rückführung der Hämmerbaren, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden HainmerbLren .nit ihrer Rückseite in Drucklufthämmern ragen, v/elche untereinander verbunden und über ein Druckregelventil dauernd an ein ürucKluitnetz angesciilossen sind, wobei die Schlagenergie der Hammerbaren durch die flöhe des Luftdruckes in den Kammern bestimmt ist.

2. Gegenschlaghämmermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholbewegung der Hämmer durch 2 gleichfalls untereinander in Verbindung stehende Hydraulikzylinder erfolgt, wobei ein Steuerschieber die kolbenstangenseitigen Ringräume der Zylinder entweder zum Aufziehen der Maschine mit einer Pumpe in Verbindung bringt oder die Zylinder zur Ausführung des Schlages mit einem im Ölbehälter liegenden Speicherzyliniler verbindet.

3. Gegenschlaghämmermaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubvolumen des im Speicherzylinder laufenden, federbelasteten Kolbens genau dem Verdrängungsvolumen der beiden Bär-Rückholzylinder entspricht, und daß der Speicherzylinder während des Vorlaufes der Hämmerbaren die aus den Rückholzylindern verdrängte Clmenge aufnimmt und sie nach erfolgtem Umschalten des Steuerschiebers in den Ölbehälter abgibt.

4. Gegenschlaghämmermaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Schlagsteuerung dienende Steuerschieber kurz vor dem Zusammentreffen der Bären beim Scnlag durch ein von

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einem Bären betätigtes Stößelventil wieder in die Stellung für Bärenrücklauf umgeschaltet wird, wobei das Stößelventil durch einen federbelasteten und auf der Rückseite mit den Druckluftkammern in Verbindung stehenden Steuerzylinder in Richtung der Bärenbewegung verschiebbar ist.

5. Gegenschlaghäiniiiermasciiine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufbewegung der Bären durch 2 voneinander unabhängig wirkencie Drossel-Rückschlagventil-Anordnungen geregelt wird und daß der den Rücklauf bewirkende Pumpendruck durch einen mit den L)rucklu-tkammern in Verbindung stehenden, auf den üruck/,o:npensator der Pumpe einwirkenden üteuerzylinder regelbar ist.

6. Zuführanlage zum schrittweisen Abziehen, Richten und Vorschieben von Draht zu einer Gegenschlaghämmermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der scnrittweise Antrieb der Abzieh-, Rieht- und Vorschubrollen durch einen Mydraulikzylinder über Zahnstange-, Zahnrad-, Freilauf- und Kegelradgetriebe erfolgt, wobei die Vorschubrollen des auf der Schmiedemaschine angebracnten Vorschubaggregats direkt angetrieben werden, während die Einzieh- und Richtrollen vom Antrieb durch eine schaltbare Kupplung wahlweise getrennt und stillgesetzt werden können.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Richtrollen und dem induKtor eine Knüppelschere angeordnet ist und daß Steuereinrichtungen vorhanden sind, welche bei Produktionsunterbrechung den Draht abscneren und durch

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Lösen der Kupplung im antriebswellenstran/j die weitere Zuführung von Draht abstoppen, während die Vorschubrollen der Kaschine weiterhin arbeiten unu den noch im InduKtor befindlichen Drahtabschnitt der r.aschine zur Verarbeitung zuführen.

8. 9. 1977 80 98 16/06 35

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