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Schmiedemaschine
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiedemaschine mit mehreren
das Werkstück umgebenden Schmiedesätteln mit einem hydraulischen Zylinder-Kolbenantrieb.
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Eine entscheidende Yoraussetzung für einen einwandfreien Betrieb
derartiger beispielsweise durch die DE-PS 1 917 511 bekannter Schmiedemaschinen
oder Schmiedepressen ist der absolute Gleichlauf der Arbeitskolben, da andernfalls
die vorgeschriebene Maßhaltigkeit der geschmiedeten Werkstücke nicht gewährleistet
ist und besonders strangförmige Werkstücke krumm geschmiedet werden. Der notwendige
Gleichlauf der Arbeitskolben wird bei den herkömmlichen Schmiedemaschinen der durch
die DE-PS 1 917 511 bekannten Art durch eine technisch äußerst aufwendige und außerdem
sehr störanfällige Gleichlaufsteuerung erreicht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schmiedemaschine zu
entwickeln, welche mit einfachen konstruktiven Mitteln einen einwandfreien Gleichlauf
der Arbeitskolben gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Schmiedemaschine der eingangs
beschriebenen Art durch eine mechanische Gleichlaufsteuerung der Arbeitskolben der
Arbeitszylinder über Gelenkhebel gelöst.
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Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schmiedemaschine
mit vier um 900 versetzten Schmiedesätteln und einer Gleichlaufsteuerung, bei welcher
Gelenkhebel Verwendung finden, ist durch einen Gelenkrahmen aus vier Gelenkhebeln
gekennzeichnet, welche die Arbeitskolben der vier Zylinder-Kolbenantriebe miteinander
verbinden und jeweils zwei Arbeitskolben im gleichen Arbeitstakt steuern.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Gelenkrahmen
als Doppelrahmen ausgebildet, und die Gelenkhebel sind an Gelenkbolzen angelenkt,
welche an den Arbeitskolben angebracht sind.
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Bei einer zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen Schmiedemaschine
mit vier um 900 versetzten Schmiedesätteln sind jeweils zwei diametral gegenüberliegend
angeordnete Arbeitskolben über Gelenkhebel, welche an an den Arbeitskolben angeordneten
Gelenkbolzen angelenkt sind, und ein im Maschinenrahmen geführtes Gleitstück kniehebelartig
zu einer Gleichtaktsteuerung der vier Arbeitskolben miteinander verbunden.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jedes Gleitstück mit
dem Kolben eines Rückholzylinders verbunden.
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Eine dritte Ausführungsform der neuen Schmiedemaschine verwendet
anstatt der gesonderten Rückholzylinder, welche mit den Gleitstücken verbunden sind,
doppeltwirkende Antriebszylinder mit einem Scheibenkolben.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist schließlich noch darin
zu sehen,daß an den Gelenkbolzen der Arbeitskolben der drei vorgenannten Schmiedemaschinenausführungen
Wegemeßgeräte für die Hubeinstellung der Arbeitskolben und zur Kontaktgabe für das
Umschalten der Hydrauliksteuerventile der Arbeitszylinder angebracht sind.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand von drei in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt einer ersten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schmiedemaschine, bei welcher alle vier Arbeitskolben
durch Gelenkhebel miteinander verbunden sind;
Fig. 2 einen Schnitt
nach der Linie II-II der Fig. 1, die Fign. 3 und 4 eine zweite Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Schmiedemaschine in schematischer Darstellung, bei welcher jeweils
die beiden sich gegenüberliegenden Arbeitskolben durch Gelenkhebel miteinander verbunden
sind, wobei wegen der besseren Obersichtlichkeit in jeder Figur jeweils nur ein
Arbeitskolbenpaar dargestellt ist, und Fig. 5 den Längsschnitt eines doppeltwirkenden
Arbeits-und Rückholzylinders einer dritten Ausführung der erfindungsgemäßen Schmiedemaschine.
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Die erste Ausführungsform der Schmiedemaschine nach den Fign. 1 und
2 weist einen Maschinenrahmen 1 auf, in welchem vier um 900 versetzte Schmiedesättel
2,3,4,5 zum Bearbeiten des zentrisch in die Maschine eingeführten Werkstücks 6 angeordnet
sind. Zum Antrieb der Schmiedesättel 2,3,4,5 dienen hydraulische Zylinder-Kolbenantriebe
mit den Arbeitszylindern 7,8,9,10 und den Arbeitskolben 11,12,13,14. Die Gleichlaufsteuerung
der vier Arbeitskolben 11,12,13,14 wird durch einen als Doppelrahmen ausgebildeten
Gelenkrahmen 15 erreicht, welcher aus vier Gelenkhebeln 16,17,18,19 besteht, welche
an an den Arbeitskolben 11,12,13,14 angebrachten Gelenkbolzen 20, 21 angelenkt sind.
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Eine Förderpumpe 22 beliefert die Arbeitszylinder 7, 9 über ein Steuerventil
23 und eine Zuleitung 24 und die Arbeitszylinder 8, 10 über ein Steuerventil 25
sowie eine Zuleitung 26 mit Drucköl.
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Nicht dargestellte Wegemeßgeräte, die an einem der beiden Gelenkbolzen
20, 21 eines Arbeitskolbens, beispielsweise 12, 13, jeweils eines Arbeitszylinders,
beispielsweise 8, 9, der beiden gegenüberliegenden Schmiedesattelpaare 3, 5 und
2, 4 angebracht sind, dienen zur Hubeinstellung der Arbeitskolben und zur Kontaktgabe
für das Umschalten der Steuerventile 23, 25.
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Die Schmiedemaschine nach den Fign. 1 und 2 arbeitet derart, daß
durch die Gelenkrahmen-Gleichlaufsteuerung das Werkstück 6 abwechselnd durch zwei
um 900 gegeneinander versetzte Schmiedesattel paare 2, 4 bzw. 3, 5 verformt wird.
Die Steuerventile 23, 25 werden taktweise derart geschaltet, daß zunächst die Arbeitskolben
eines Schmiedesattelpaares mit Drucköl beaufschlagt werden und daß die Arbeitskolben
der zurückgezogenen Schmiedesättel drucklos sind, und daß anschließend die Arbeitskolben
des zurückgezogenen Schmiedesattelpaares mit Drucköl beliefert und die Arbeitskolben
des anderen Schmiedesattelpaares entlastet werden.
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Die Gleichlaufsteuerung der vier Arbeitskolben 11,12,13,14 mit dem
Gelenkrahmen 15 macht die bei den bekannten Schmiedemaschinen erforderlichen Rückholzylinder
überflüssig, weil die in Arbeitsstellung gehenden Arbeitskolben die beiden anderen
Kolben über die Gelenkhebel zwangsläufig in die Ausgangsstellung zurückbewegen.
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Die zweite Schmiedemaschinenausführung nach den Fign. 3 und 4 weist
ebenso wie die Schmiedemaschine nach den Fign. 1 und 2 vier um 900 versetzte Schmiedesättel
2', 3', 4', 5' mit einem hydraulischen Zylinder-Kolbenantrieb auf. Jeweils zwei
diametral gegenüberliegend angeordnete Arbeitskolben, und zwar die Kolben 12', 14'
der Arbeitszylinder 8', 10', sowie die Arbeitskolben 11', 13' der Arbeitszylinder
7', 9' sind über Gelenkhebel 27, 28 und 29, 30, welche an an den Arbeitskolben angeordnete
Gelenkbolzen 31 angelenkt sind, und ein Gleitstück 32 bzw. 33 kniehebelartig miteinander
verbunden, wobei jeweils zwei Gelenkhebel 27, 28 und 29, 30 an einen Gelenkbolzen
34 der Gleitstücke 32 und 33 angelenkt sind. Die Gleitstücke 32, 33 bewegen sich
in Führungen 35, 36 des nicht dargestellten Maschinenrahmens.
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Zum Zurückziehen der Arbeitskolben 12', 14' und 11', 13' dienen jeweils
Rückholzylinder 37, 38, deren Betätigungskolben 39 über eine Kolbenstange 40 mit
den Gleitstücken 32, 33 verbunden sind. Die Umsteuerung der doppeltwirkenden Rückholzylinder
37, 38, die durch die Förderpumpe 41 mit Drucköl beliefert werden,
erfolgt
durch das Steuerventil 42. Die vier Arbeitszylinder 7', 8', 9', 10' werden von einer
Förderpumpe 43 über ein Steuerventil 44 mit Drucköl versorgt und arbeiten synchron,
so daß die Arbeitskolben 11', 12', 13', 14' mit den Schmiedesätteln 2', 3', 4',
5' das Werkstück 6 von vier Seiten zugleich verformen.
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Wenn die Arbeitskolben 11', 12', 13', 14' aller vier Arbeitszylinder
7', 8', 9', 10' den gleichen Hub ausführen sollen, erfolgt ihre Steuerung durch
das gemeinsame Steuerventil 44. Bei unterschiedlichen Schmiedehüben, z.B. beim Schmieden
von Werkstücken mit rechteckigem Querschnitt, ist ein zweites nicht dargestelltes
Steuerventil erforderlich, das beispielsweise die Arbeitszylinder 7', 9' steuert,
während das Steuerventil 44 die Arbeitszylinder 8', 10' steuert.
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Bei einer dritten Ausführungsform der Schmiedemaschine entfallen
die beiden Rückholzylinder 37, 38 der Maschine nach den Figuren 3 und 4, und jeweils
ein Arbeitszylinder 7', 8' oder 9', 10' der beiden Arbeitszylinderpaare 7', 9' und
8', 10' ist als doppeltwirkender Arbeitszylinder mit einem Scheibenkolben ausgebildet,
welcher außer der Antriebsfunktion für den Schmiedesattel zusätzlich die Rückholfunktion
der Zylinder 38 bzw. 39 der Schmiedemaschine nach den Figuren 3 und 4 Ubernimmt.
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Einem derartigen Antriebs- und Rückholzylinder 45 nach Fig. 5 mit
einem Scheibenkolben 46, welcher über die Kolbenstange 47 den nicht dargstellten
Schmiedesattel antreibt, wird beim Arbeitstakt das Drucköl über die Leitung 48 und
beim Rückholtakt das Drucköl Uber die Leitung 49 zugeführt.
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Für die Hubeinstellung der beiden Arbeitskolben 11', 13' und 12',
14' der beiden Arbeitszylinderpaare 7', 9' und 8', 10' durch eine Kontaktgabe für
das Umschalten des Steuerventils 44 der Arbeitszylinder ist jeweils ein Wegemeßgerät
an dem Gelenkbolzen 34 der beiden Gleitstücke 32, 33 angeordnet.
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Bei den beiden Schmiedemaschinenausführungen nach den Figuren 1 und
2 sowie 3 und 4 weisen die Schmiedesättel 2,3,4,5 bzw. 2',3',4',5' eine gerade Arbeitsfläche
auf. Zum Schmieden von runden Wellen und Sechskantstäben erhalten die Schmiedesättel
prismatische Arbeitsflächen.
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