DE3141650A1 - "schmiedemaschine" - Google Patents

Description

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Gesellschaft für JFextigungs-.
technic und Maschinenbau .Gesellschaft S-teyr, Österreich

Schmiedemaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiedemaschine suit wenigstens vier radialen₉ gegeneinander winkelversetzt angeordneten Schmiedestempeln, die, im Maschinengestell drehfest geführt„ mit vorzugsweise über Schwinghebel und Exzenterwellen hin- und hersch\irenk#- baren Antriebsspindeln in Verbindung stehen, wobei Schraubentriebe sowohl für die Hubbewegung als auch für die Hublagenverstellung der Schmiedestempel vorgesehen sind,^

• Diese Schmiedemaschinen mit rein mechanischem Sehraubengetriebe für den Hubantrieb und den Verstellantrieb \ haben sich gegenüber den hydraulischen Maschinen auf Grund der fehlenden hydraulischen Federung und gegenüber den ; Exzentermaschinen auf Grund des vergleichsi^eise geringen' Konstruktionsaufwandes durchaus bewährt, wobei aller- ,_: dings die Reaktionskräfte und -raomente einige Schwierig-* keiten mit sich bringen„ So haben sich vor allem Vier- ' und Mehrhämmermaschinen durchgesetzt, da hier durch ent-; sprechende Gegenläufigkeit der Antriebe für die einzelnen Hämmer und deren gegenseitige Zuordnung die Möglichkeit :- eines Momenten- bzw. Massenausgleiches gegeben ist.

Gemäß der AT-PS 329 349 sind nun bisher bei Vierhämmermaschinen die Schmiedestempel sait den ihnen züge- ; ordneten Antriebsspindeln verdrehbar aber axial unver- : schiebbar verbunden und die Antriebsspindeln greifen je--weils mit einem Gewindeabschnitt in das Muttergewinde : einer Führungsbuchse ein_s die ihrerseits wieder fest inr einer Verstellhülse sitzt» Durch Verschwenken der An- *^;

triebsspindeln werden diese in den Führungsbuchsen verschraubt, wobei die axiale Bewegung der Antriebsspindeln auf die im Maschinengestell drehfest geführten Schmiedestempel übertragen wird und es zur gewünschten Hubbewegung kommt. Zur Hublagenverstellung sind die drehbar . im Maschinengestell gelagerten Verstellhülsen iiber einen Verstellarm zu verschwenken, wodurch auch die Führungsbuchsen verdreht werden und sich auf Grund deren Zusammenwirken mit den Gewindeabschnitten der Antriebsspindelidie Hublage der Schmiedestempel verstellt. Um das erforderliche Hin- und Herschwenken der Antriebsspindeln für die Hubbewegung zu erreichen, sind mit den Antriebsspindeln verbundene Schwinghebel vorgesehen, denen über Exzenterwellen die entsprechende Schwingbewegung aufgezwungen wird. Bei dieser bekannten Maschine müssen nun die Schmiedekräfte über die-'iFührungsbuchsen von den Verstellhülsen und Verstellgetrieben aufgenommen werden, so daß es zu hohen Belastungen des Verstellmechanismus kommt, was besondere Anforderungen an dessen Konstruktion stellt und den ganzen Maschinenaufbau hinsichtlich Abmessungen, Kompliziertheit, Herstellungkosten u. dgl. stark beeinträchtigt.

Bei Zweihämmermaschinen ist es gemäß AT-PS 329 349 auch schon bekannt, Hubantrieb und Verstellantrieb für die Schmiedestempel voneinander zu trennen, so daß sich die Antriebsspindel mit ihrem Gewindeabschnitt für den Hubantrieb in einer maschinengestellfesten Führungsbuchse abstützen kann und"die Schmiedekräfte daher direkt vom Maschinengestell aufzunehmen sind. Zur Hublagenverstellung ist hier aber eine Zwischenhülse zwischen Schmiedestempel und Antriebsspindel , erforderlich, welche Zwischenhülse über ein Muttergewinde mit einem Gewindeabschnitt des SchmiedestempeLs zusammenwirkt, so daß sich durch- Verdrehen der Zwischenhülse eine Axialverschiebung des Schmiedestempels relativ zur Zwischenhülse und der Antriebsspindel ergibt. Diese Konstruktion ist somit aufwendig und baut

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vor allem sehr lang, was sie für eine Vierhtanermaschine ungeeignet macht. Darüber hinaus sind -bisher sowohl bei den Zweihämmeriaaschinen als auch bei den Mehrhämmermaschinen zwischen Schmiedestempeln bzw, Zwischenhülsen einerseits und Antriebsspindeln anderseits zur Übertragung bzw. zum Aufbringen der Schmiedekräfte entsprechende Drucklager unbedingt erforderlich, die heikle und teure Konstruktionsteile darstellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mangel zu beseitigen und eine Schmiedemaschine der eingangs geschilderten Art zu schaffen₅ die sich vor allem durch ihre einfaches, kompakte und billige Bautireise auszeichnet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Antriebsspindeln jeweils zwei Gewindeabschnitte aufweisen, von denen der eine Gewindeabschnitt als treibender Teil, des Hubantriebes mit einem entsprechenden Ge^dndeabschnitt des zugehörigen Schmiedestempels und der andere Gewindeabschnitt als verstellbarer Teil des Verstelltriebes mit einer beispielsweise durch ein Schneckengetriebe ^gerdrehbaren Verstellmutter zusammenwirken« Durch die unmittelbare Zuordnung der Antriebsspindeln bzw« deren Gexfindeabschnitte einerseits zum Hubantrieb und anderseits zum Verstelltrieb er- · gibt sich eine Konstruktion geringer Größe und hoher Steifigkeit , die noch dazu mit wenigen und einfachen Konstruktionselementen das Auslangen findet. Durch Verschwenken der Antriebsspindeln wird durch das erfindungsgemäße Zusammenspiel zwischen Antriebsspindeln und Schmiedestempeln ohne zusätzliche Triebteile die Hubbewegung erreicht, wobei . zwischen Antriebsspindeln und Schmiedestempeln kein Drucklager mehr erforderlich ist» Als Abstützung für die Antriebsspindeln dienen die Verstellmuttern_s in die die Antriebsspindeln mit ihrem zweiten Gewindeabschnitt eingreifen. Durch geeignete Wahl der Gewindecharakteristika, die für beide Gewindeabschnitte ja keinesfalls gleich sein müssen, lassen sich die Belastungsverhältnisse stark

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beeinflussen, so daß die Abstützung über die Verstellmuttern keine Schwierigkeiten verursacht. Die Hublagenverstellung selbst erfolgt in bekannter Weise über ein Schneckengetriebe, das die-Verstellmutter dreht'und damit die Antriebsspindel axial verschiebt. Da die Antriebsspindel nicht nur Teil des Hubantriebes, sondern auch Teil des Verstelltriebes ist, wird beim Hin- und Herschwenken der Spindel für den Hubantrieb durch das gleichzeitige Verdrehen der Spindel in der Verstellmutter der Hubbewegung des Schmiedestempels auf Grund des Hubantriebes eine Hubbewegung der Antriebsspindel auf Grund des Ver- ; Stelltriebes überlagert, wobei die Summenwirkung durch ■entsprechende Gewindewahl wunschgemäß zu beeinflussen ist. Es versteht sich von selbst, daß für die Schwenkbewegung der Antriebsspindeln alle geeigneten Möglichkeiten offen stehen und die Schwingbewegungen der einzelnen Antriebe

: so aufeinander abgestimmt werden, daß ein Massenausgleich

. gewährleistet ist. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen daher insgesamt den Bau einer Mehrhämmermaschine kleinster Abmessungen und größter Funktionstüchtigkeit bei einfacher und billiger Konstruktion.

Besitzt erfindungsgemäß das Gewinde des dem Verstelltrieb zugeordneten Gewindeabschnittes gegenüber dem des den Hubantrieb zugeordneten Gewindeabschnittes eine kleine Steigung," sind auch die von der Verstellmutter bzw. dem Verstellt!eb aufzunehmenden Abstützkräfte gering und die durch den Verstelltrieb verursachte Komponente der Hubbewegung wird vernachlässigbar.

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In einer konstruktiv günstigen Ausgestaltimg der

Erfindung ist der dem Hubantrieb zugeordnete Gewindeabschnitt der Antriebsspindeln als Muttergewinde für den entsprechenden Gewindeabsehnitt der in die hohlen Antriebsspindeln ragenden Schmiedestempeln ausgebildet, wobei die Antriebsspindeln als Muttergewinde vorzugsweise eine äpindelfest eingesetzte Gewindebuchse aufweisen. Es entsteht so eine vergleichsweise kurze Spindel-Stempeleinheit großer Steifigkeit, wobei sich durch die in die Antriebsspindel eingesetzte Gewindebuchse die Herstellung des Mut~ terge%<ri.ndes vereinfacht. Zum Einsetzen dieser Gewindebuchse in die Antriebsspindel kann es dabei durchaus vorteilhaft sein, wenn die Antriebsspindel axial zweigeteilt ist, xfas aber nur für den Zusammenbau oder die Herstellung nicht aber-für die Funktion eine Rolle spielt_o

Da eine möglichst störungsfreie und reibungsarnae Funktion des Hubantriebes nicht zuletzt von der exakten Zuordnung zwischen Antriebsspindeln und Schmiedestempeln bzw. den Gewindeabschnitten der Schmiedestempel abhängt, sind erfindungsgemäß im Inneren der Antriebsspindeln beiderseits des Mutterge%irindes Führungen für die Schmiedestempel vorgesehen^ so daß trotz der Relativbewegung zwischen Spindeln und Schmiedestempeln stets für die lagesichere Halterung der Schmiedestempel innerhalb der Antriebsspindeln gesorgt istο - . "

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel rein schematisch dargestellt, und zwar

Fig» 1 eine erfindungsgemäße Schmiedemaschine teilweise im Querschnitt und

Fig» 2 eine Stirnansicht dieser Schmiedemaschine in kleinerem Maßstab»

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Die dargestellte Schmiedemaschine besitzt vier gegeneinander jeweils' um 90° versetzt angeordnete Schmiedestempel 1, die im Maschinengestell 2 mittels einer Drehsicherung 3 drehfest geführt sind, Koaxial zu jedem Schmiedestempel 1 ist im Maschinengestell 2 eine Antriebsspin-, del 4 gelagert, die zwei Gewindeabschnitte 5, 6 aufweist, von denen der dem Hubantrieb zugeordnete Gewindeabschnitt 5 als Muttergewinde einer spindelfest eingesetzten Gewindebuchse 7 ausgebildet ist und mit einem Gewindeabschnitt 8 des Schmiedestempels 1 zusammenwirkt und von denen der andere Gewindeabschnitt 6 in eine Verstellmutter 9 eingreift, die über ein Schneckengetriebe 10 verdrehbar im Maschinengestell 2 abgestützt ist. Innerhalb der Antriebs spindeln 4 sind beiderseits der Gewindebuchse 7 Führungen 11 für die in die Antriebsspindeln ragenden Schmiedestempel 1 vorgesehen, die eine exakte Zuordnung zwischen Schmiedestempel und Antriebsspindel gewährleisten.

An den Antriebsspindeln 4 ist weiters ein Schwinghebel 12 angesetzt, der mit einem gabelförmigen, um 45° abgewinkelten Endteil 13 mit einer Exzenterwelle 14 zusammenwirkt, wobei zur "Verbindung zwischen Exzenterwelle 14 und Schwinghebel 12 eine Art Kardangelenk 15 dient, das die Relativbewegungen zwischen der sich drehenden Exzenterwelle und dem dadurch um die Spindelachse hin- und her schwenken den Schwinghebel 12 ermöglicht.. Durch diese Schwingbewegung des Schwinghebels 12 wird die Antriebsspindel 4 ebenfalls hin- und her ge schwenkt, wodurch über die Gewindebuchse 7 und den Gewindeabschnitt 8 der Hubantrieb für die Schmiedestempel 1 erreicht wird. Bei dieser den Schmiedevorgang bewirkenden Hubbewegung werden die auftretenden Schmiedekräfte über den Gewindeabschnitt 6 auf die Verstellmutter 9 übertragen, wobei außerdem die Hin- und Herbewegung der Antriebsspindel 4 im Verstelltrieb 6, 9 eine axiale Bewegungskomponente für die Antriebsspindel 4 verursacht, die der Hubbewegung auf Grund des Hubantriebes 5, 8 überlagert wird. Ist zweckmäßigerweise die Steigung des Verstelltriebes um ein Viel-

faches kleiner als die des Hubantriebes₉ bleibt die Abstützkraft innerhalb geringer Grenzen und kann vom Verstellgetriebe ohne Schwierigkeiten aufgenommen werden. Auch die vom Verstellgetriebe hervorgerufene axiale Bewegungskomponente für die Antriebsspindel 4 ist damit praktisch vernachlässigbar. Die Abstimmung der beiden Schraubentriebe 6, 9 und 5, 8 aufeinander hinsichtlich Steigung, Rechts- oder Linksgängigkeit od„ dgl« erlaubt darüber hinaus auch eine weitgehende Beeinflussung der gesamten Bewegungs- und Abstützverhältnisses,, was den Bau= aufwand weiter herabzusetzen hilft» " ■ j

Um einen Massenausgleich der schwingenden Antriebe ■ für die Sehmiedestempel zu erreichen, laufen die beiden · Exzenterwellen 14 zweier benachbarter Steapeleinheiten [ mit entgegengesetztem Drehsinn„ "was über nicht weiter I dargestellte Zwischenräder im gemeinsamen Getriebekasten; 16 für diese beiden Stempeleinheiten auf einfache Weise \ erreicht wird. Als Antriebsquelle für alle Schmieösin- ^; heiten dient ein Antriebsmotor 17 ₉ der über eine Antriebswelle 18 mit den beiden jeweils einem Paar Schmiedeeinheiten zugeordneten Getriebekasten 16 gekuppelt ist» Zum Verstellen der Hublage sind zwei Verstellmotore 19» 20 vor= gesehen, die über Verbindratgswellen 21₉ 22 und 23 die "Schnekkentriebe 10 und damit die Verstellmuttern 9 beilegen können ο Gibt es zwei Verstellmotoren 19₉ 2O₉besteht die Möglichkeit, jeweils zwei gegenüberliegende Verstelltriebe paarweise^: zu betätigen^ ist nur ein einziger Verstellmotor vornan? den, der dann mit allen Verstelltrieben gekuppelt werden muß-j, lassen sich alle vier Verstelltriebe nur gemeinsam ansteuern.

Die erfindungsgemäße Schmiedemaschine zeichnet sich durch ihre besonders einfache und kompakte Bauweise aus, die mit wenigen Konstruktionsteilen das Auslangen findet und kleinste Abmessungen sowie geringste Herstellungkosten mit sich bringt ο '-

Claims (4)

L ing. Fritz Patentanwalt ·«-· 80?© INGOLSTADT _ Posiadi 230 GEM Gesellschaft für^Fertigungstechnik und Maschinenbau Gesellschaft nu"b.eIL Sfceyii, Österreich. ' Patentanspruches

1.) Schmiedemaschine mit wenigstens vier radialen, gegeneinander winkelversetzt angeordneten Schmiedestempeln, die, im Maschinengestell drehfest geführt, mit vorzugsweise über Schwinghebel und Exzenterwellen hin- und herschwenkbaren Antriebsspindeln in Verbindung stehen„ wobei Schraubentriebe sowohl für die Hubbewegung als auch für die Hublagenverstellung der Schmiedestempel vorgesehen sind₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindeln (4) jeweils zwei Gewindeabschnitte (5, 6) aufweisen, von denen der eine Gewindeabschnitt (5) als treibender Teil des Hubantriebes mit einem entsprechenden Geitfindeabschnitt (8) des zugehörigen Schmiedestempels (1) und der andere Gewindeabschnitt (6) als verstellbarer Teil des Uiierstelltriebes mit einer beispielsweise durch ein Schneckengetriebe (10). verdrehbaren Verstelliautter (9) zusammenwirken. 2. Schmiedemaschine nach Anspruch 1₉ dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde des dem Verstelltrieb zugeordneten Gewindeabschnittes (6) gegenüber dem des dem Hubantrieb zugeordneten^Gewindeabschnittes (5) eine kleine Steigung besitzt.

3„o Schffli edemas chine nach einem der Ansprüche 1 '-,mA^o dadurch gekennzeichnet, daß der dem Hubantrieb zugeordnete Gewindeabschnitt (5) der Antriebsspindeln (4) ^aIs Muttergewinde für den entsprechenden Gewindeabschnitt (8) der in die hohlen Antriebsspindeln (4) ragenden Schmiedestempel

(1) ausgebildet ist, wobei die AntriebsSpindeIn (4) als Muttergewinde vorzugsweise eine spindelfest eingesetzte Gewindebuchse (7) aufweisen.

4. Schmiedemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Antriebsspindeln (4) beiderseits des Muttergewindes (7) Führungen (11) für die Schmiedestempel (1) vorgesehen sind.