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BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schmiedepressenmaschinen
und insbesondere auf einen Automaten zum beiderseitigen Stauchen von stabförmigen
Teilen, d .h. von Werkstücken mit zwei Köpfen an den Stabenden, beispielsweise von
Isolatorstäben. Die Erfindung kann im SStahlbaus Maschinenbau und in anderen Industriezweigen
zur Herstellung einer Reihe von Werkstücken mit Köpfen an den Stabenden, wie Isolatorstäbe,
Bügel, Schäkel, Bolzen, Zugkettenwalzen, Kurbelstangen für Drucklutterzeuger usw.
zur Anwendung kommen.
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Gegenwärtig ist ein automat zum beiderseitigen Stanchen von stabförmigen
Teilen (s. den SU-Urheberschein Nr. 307841, Kl. B2IJ5/08) bekannt, auf dessen Gestell
zwei Stössel mit darauf befestigten Stauchstempeln, eine Einheit aus einer beweglichen
und einer unbeweglichen Matrizenhälfte mit einem Spannwerk, eine Vorrichtung für
die Zuführung von Rohlingen, eine Schneidvorrichtung mit einem beweglichen und einem
feststehenden Messer, eine Vorrichtung für die Übergabe von Rohlingen auf die Stauchposition
angeordnet sind, wobei die Übergabevorrichtung in Porm einer in der Einheit der
genannten Matrizenhälften angeordneten drehbaren Kreuzscheibe mit auf deren Vorsprüngen
befindlichen Paaren von suseinanderrückbaren auswechselbaren Backen ausgebildet
ist, die aneinander durch elastische Elemente angedrückt werden.
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Bedingt durch die fertigungstechnischen M8glichkeiten, gestatten
die Automaten dieser Art es nicht, eine breite Typenreihe von Werkstücken mit Kopien
unterschiedlichen Umfanges aus nicht kalibrierten Einzelrohlingen herzustellen,
weil in der Konstruktion zwei Stbssel vorhanden sind, deren Hubbewegungen Synchronisation
eriordern. Das ist durch komplizierte Einstellungen infolge eines komplizierten
Getriebeplans des Automaten (ein System von Zahnrädern und Kurbelgetrieben) eingeschränkt.
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Um verschiedene Typen von Werkstücken herzustellen, soll das Übertragungsverhältnis
der Zahnräder geändert sowie das Kurbelgetriebe umgestellt werden.
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Ausserdem werden infolge fehlender Synchronisation des Stösselhubs
die Stempel nicht gleichzeitig beta"tigt, wodurch auf einem der Köpfe überschüssiger
Grat entsteht und der andere mangelhaft ausgeformt wird, wodurch die Stauchqualität
herabgesetzt wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Automaten
zum beiderseitigen Stauchen von stabiõrmigen Teilen zu schaffen, in dem die Stempel
und die Staucheinheit derart angeordnet sind, dass dadurch die technologischen Möglichkeiten
des Automaten erweitert und dt. StauchquaiUät erhöht wird.
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Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelost, dsss ein Automat zum beiderseitigen
Stauchen von stabförmigen Teilen, auf dessen Gestell eine Antriebs- und Verteilerwelle,
Stauchstempel, der eine von denen über einen Stössel mit der V.erteilerwelle verbunden
ist, eine Staucheinheit mit beweglichen Matrizenhälften, ein Spannwerk für die Matrizenhälften
mit einer Antriebsstange und eine Vorrichtung für die Zuführung von Rohlingen angeordnet
sind, ertindungsgemsss mit im Gestell parallel zum St8sselhub befestigten Führungen
versehen ist, auf denen die Staucheinheit mit der Möglichkeit einer hin- und hergehenden
Bewegung entlang der Stauchachse zusammen mit der Antriebe stange des Spannwerks
für die Matrizenhälften angeordnet und an den Stössel elastisch ange drückt ist,
sowie eine Dämpfungsvorrichtung besitzt, die mit dem zweiten Stauchstempel zusammenwirkt,
der als Auflage dient, und diesen in Richtung des anderen Stauchstempels drückt.
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Erfindungsgemäss kann die Dämpfungsvorrichtung ein elastisches Element
sowie einen zweiarmigen Hebel enthalten, dessen einer Arm mit dem Stempel und der
andere mit dem elastischen Element im ständigen Kontakt steht.
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Durch das Vorhandensein der beweglichen Staucheinheit im Automaten
wird das beiderseitige Stauchen von Werkstücken mit einem Schlag bewerkstelligt,
weil während des Stösselhubs zuerst der eine Stabkopf und dann inforge der Verlagerung
der Matrizenhälften der andere Kopf
geformt wird. dadurch wird die
Konstruktion des Automaten wesentlich vereinfacht und die Herstellung von Werkstücken
mit Kbpfen unterschiedlichen Umfangs durch die Einstellung des Aüflagestempels (Hinteranschlag)
und der Rohlinglänge ermöglicht Die elastische Ausführung des Auflagestempels ermöglicht
ein gratloses Stauchen infolge Längentoleranz der Werkstücke und schützt den Automaten
gegen Uberlastungen und Festklemmen.
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Zweckmässig wird die Antriebsstange über ein Gelenkglied mit dem
Spannwerk für die Matrizenhälften verbunden, das in Form eines Hebelschleifengetriebes
ausgebildet ist, dessen Schleife mit dem Gelenkglied verbunden sowie mit einem Anschlag
und einem federbelasteten Gleitstück versehen ist, zwischen denen der Hebel dieses
Getriebes angeordnet ist, der mit dem federbelasteten Gleitstück und der Verteilerwelle
verbunden ist.
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Durch eine derartige Verbindung der Antriebsstange mit dem Spannwerk
für die Matrizenhälften wird eine ungehinderte Verlagerung der Stange zusammen mit
der Staucheinheit chne Beeinträchtigung des Betriebs des Spannwerkes sowie ohne
dessen Verschiebung relativ zum Gestell ermöglicht. Ausserdem gestattet die erfindungsgemässe
Ausführungsvariante des Spannwerks für die Matrizenhälften eg, die Matrizenhalften
nicht nur sicher zu verlagern und einzuspannen, sondern auch sie in dieser Lage
mit ständig zunehmender Sp@nnkraft zu fixieren, was durch ein allmähliches Federzusammendrücken
zustandegebracht wird, wobei am Ende des Arbeitshubes des St8ssels die Federkraft
ihr Maximum erreicht.
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Nachstehend wird die Erfindung an Hand einer eingehenden Beschreibung
eine Ausführungsbeispiels des Automaten zum beiderseitigen Stauchen von stabförmigen
Teilen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert; es zeigt: Fig.
1 das Prinzipblld eines erfindungsgemässen Automaten zum beiderseitigen Stauchen
von stabförmigen Teilen;
Fig. 2 - den Schnitt nach der Linie II-II
in Fig. I; Fig. 3 - das Prinzipbild der Anordnung der Vorrichtung iiir die Zuführung
von Rohlingen im Automaten gemäss Fig. 1.
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Der Automat zum beiderseitigen Stauchen von stabförmigen Teilen enthält
ein Gestell I (Fig. I), auf dem sämtliehe Baugruppen und Einrichtungen dee Automaten,
u.zw.
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eine Antriebs- und Verteilerwelle 2, Stauchstempel 3 und 4, der eine
von denen.3 angetrieben, ist, eine Staucheinheit 5 mit beweglichen Matrizenhälften
6, ein Spannwerk 7 für die Matrizenhälften mit einer Antriebsstange 8, die mit den
Matrizenhälften 6 verbunden ist, sowie eine Vorrichtung 9 für die Zuführung von
Rchlingen angeordnet sind.
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Der Staudhstempel 3 ist sn einem Stössel 10 befestigt, der in Fiihrungen
II des Gestells I gelagert ist. Der Stossel 10 ist mit der Verteilerwelle 2 verbunden,
die durch einen beliebigen bekannten Antrieb (in Fig. I-3 nicht gezeigt) über ein
Zahnrad I2 (Fig. 2) zur Drehung gebracht wird.
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Der zweite Stauchstempel 4 dient als Auflage, ist gegenüber dem Stempel
3 angeordnet und wirkt mit einer Dämpfungsvorrichtung I3 (Fig. I) zusammen, durch
die der Sfempel 4 in Richtung des Stempels 3 gedrückt wird, Die Dämpfungsvorrichtung
13 enthält ein elastisches Element und einen zweiarmigen Hebel I4, dessen einer
Arm 14a mit dem Stauchstempel 4 und der andere Arm 14b mit dem elastischen Element
im ständigen Kontakt steht. Der.
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zweiarmige Hebel I4 ist auf einer Achse 15 angeordnet, die auf dem
Gestell I befestigt ist. Das elastische. Element ist durch eine Feder 16 gebildet,
die auf einem Stock I7 angeordnet ist, der mit seinem einen Ende mit dem Arm 14b
des zweiarmigen Hebels 14 gelenkig verbunden ist. An dem anderen Ende des Stockes
I7 ist ein Anschlag 18 befestigt. Die Feder I6 und der Stock 17 sind in einem auf
dem Gestell angeordneten Gehäuse 19 untergebracht, wobei die Feder I6 mit ihrem
einen Ende gegen den Anschlag I8 und mit dem anderen gegen das Gehäuse I9 abgestützt
ist.
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Als Dämpfungsvorrichtung 13 kbnnen beliebige andere
bekannte
mittel eingesetzt werden, durch die der Stempel 4 in Richtung des Stempels 3 gedrückt
wird.
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Die Staucheinheit 5 enthält ein Gehause 20 (Fig. 3), in dessen Schrägnuten
21 die Matrizenhälften 6 sowie Werkstückauflagen 22 (Pig. I) angeordnet sind, die
unter den Matrizenhälften in den den des Gehäuses 20 liegen.
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Die Matrizenhälften 6 (Fig. 3) sind teilbar ia der Senkrechteb'ene
ausgebildet und besitzen Aussparungen, die beim Schliessen der Matrizenhälften entsprechend
einen Aufnahme- 23 und einen Arbeitsraum 24 für Rohlinge bilden, wobei der Aufnahmeraum
23 im oberen Teil der Matrizenhälften 6, wie in Fig. 3 gezeigt, liegt.
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Die Matrizenhalften 6 sind auf beliebige bekannte Weise, beispielsweise
durch eine Traverse, mit der Antriebsstange 8 zur Verlagerung in den Schrägnuten
21 des Gehäuses 20, d.h. zum Schliessen während des Stauchvorgangs und zum Offnen
während des Austragens von Werkstücken aus dem Arbeitsraum 24, verbunden. Die Antriebsstange
8 ist durch eine Hülse 25 durchgeführt, die im Unterteil des Gehäuses 20 befestigt
ist.
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Ein Teil des Gestells 1 (Fig. I) ist in Form eines Rahmens 26.ausgebildet,
in dem parallel zum Hub des Stössels 10 Ftrungen 27 befestigt sind. Auf den Führungen
27 ist mit ihrem Gehäuse 20 die Staucheinheit 5 mit der Möglichkeit einer hin- und
hergehenden Bewegung entlang der Stauchachse zusammen mit der Antriebsstange 8 angeordnet
und elastisch an den Stössel 10 angedrückt.
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Zur Verlagerung der Stange 8 ist im Rahmen 26 eine Nut 28 eingearbeitet.
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Im Gehäuse 20 der Staucheinheit 5 und im Rahmen 26 sind Nuten 29
ausgebildet, in denen wie in Führungen Stempel 3 und 4 angeordnet sind.
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Die Staucheinheit 5 wird an den Stössel IO entlang der Stauchachse
mittels Federn 30 angedrückt, die auf den Führungen, 27 angeordnet und mit dem einen
Ende gegen den Rahmen 26 und mit dem anderen gegen das Gehäuse 20 der Staucheinheit
5 abgestützt sind.
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Als Spannwerk 7 für die Matrizenhälften 6 wird ein
Hebelschleifengetriebe
eingesetzt, das eine Kurbelstange 31, einen Hebel 32, eine Schleife 33 und einen
Winkelhebel 34 enthält, die untereinander in gelenkiger Verbindung stehen, wobei
der letztere mittels einer Achse 35 aui dem Gestell schwenkbar befestigt und mit
der Schleife 33 gelenkig verbunden ist. Die Kurbelstange 31 ist mit der Verteilerwelle
2 und dem Hebel 32 kinemat'isch verbunden.
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Auf der Schleife 33 ist ein Anschlag 36 und ein federbelastetes Gleitstilck
37 angeordnet. Zwischen dem Anschlag 36 und dem Gleitstück 37 ist das Ende des Hebels
32 angeordnet, das mit dem Gleitstück 37 verbunden ist. Dae Gleitstück 37 wird in
Richtung des Anschlages 36 durch eine Feder 38 elastisch gedruckt, die auf der Schleife
33 angeordnet und gegen das Gleitstilck 37 und einen Anschlag 39 abgestützt ist,
der auf der Schleife 33 mit der M8glichkeit einer vorgegebenen Verstellung angeordnet
ist.
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Die Antriebsstange 8 ist mit dem Spannwerk 7 für die Matrizenhalften
durch ein Gelenkglied 40 verbunden, das über den Winkelhebel 34 mit der Schleife
33 verbunden ist. Das Gleitstiick 37, der Anschlag 36 und das Gelenkglied 40 ermöglichen
eine ungehinderte Verlagerung der Stange 8 zusammen mit der Staucheinheit 5, ohne
die Kopplung im Spannwerk 7 für die Matrizenhälften sowie dessen Betrieb zu behindern.
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Für die Zuführung von Rohlingen in den sufnahmeraum 23 der Matrizenhälften
6 dient die Vorrichtung 9, als welche eine beliebige bekannte Vorrichtung eingesetzt
werden kann, darunter, solche, die in Pig. 3 dargestellt ist.
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Die Vorrichtung 9 für die Zuführung von Rohlingen enthält einen Pantografen
41, einen oberen 42 und einen rmteren 43 Greifer und ein System von Hebeln 44, die
von der Terteilerwelle 2 über einen Nocken 45 in Bewegung gesetzt werden.
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An die Greifer 42 und 43 ist ein angetriebener Rollgang 46 (Fig.
I) angelehnt, in dessen Endsektion neben dem zwischen den Rollen angeordneten unteren
Greifer 43 ein Anschlag 47 sowie eine bekannte Vorrichtung 48 für die Kontrolle
der Parameter von Rohlingen angeordnet ist.
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Selbstverständlich sind im Automaten außer den genannten Baugruppen
und Einrichtungen bekannte Mittel für den automatischen Betrieb der Maschine vorgesehen,
die in der vorliegenden Erfindung nicht offenbar werden, weil sie den auf diesem
Gebiet tätigen Pachleuten gut bekannt sind.
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Der Automat funktioniert. folgenderweise.
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Die Rohlinge 49 werden auf dem angetriebenen Rollgang 46 bis zum
Anschlag 47 in den Wirkungsbereich der Vorrichtung 9 für die Zuführung von Rohlingen
zugeführt.
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Der untere Greifer 43 (Fig. 3) geht bei seiner Aufwärtsbewegung von
der Verteilerwelle 2 zwischen den Rollen des Rollgangs 46 durch, hebt den Rohling
49, wobei dieser die Kontrollvorrichtung 48 passiert, und übergibt diesen in die
oberen Greifer 42. Die Rohlinge, die den Stauchanforderungen, beispielsweise hinsichtlich
Länge, Heisqualität usw. nicht entsprechen, werden seitlich abgeworfen.
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Die. oberen Greifer 42 halten den Rohling 49 mit federbelasteten
Backen und werden durch den Pantografen 41, das System von Hebeln 44 und die Verteilerwelle
2 in den Aufziahmeraum 23 auf die geschlossenen Matrizenhälften 6 der Staucheinheit
5 verlagert, die zu diesem Zeitpunkt unter Einwirkung der Federn 30 in die Ausgangstellung
zurückgekehrt ist, Die Antriebsstange 8 geht unter Einwirkung des Spannwerkes 7
für die Matrizenhälften 6 nach unten und ,die Matrizenhälften 6 öffnen sich während
ihrer Abwärtsbewegung in den Schrägnuten 21 des Gehäuses 20 und der Rohling 49 gleitet
aus dem Aufnahmeraum 23 durch den Spalt zwischen den Matrizenhälften auf die Auflagen
22 und das Fertigstück wird aus dem Arbeitsraum 24 ausgetragen.
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Beim Hochgehen der Stange 8 beginnt die Verlagerung der Matrizenhälften.
Mit der Aufwärtsbewegung nähern sich die Matrizenhälften 6, erfassen den auf den
Auflagen 22 liegenden Rohling 49 und bringen diesen in den Stauchbereichs Unter
Einwirkung der hochgehenden Stange 8 wird der Rohling 49 in den Matrizenhälften
6 durch das
Spanawerk 7 sicher eingespannt.
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Die Bewegung der Matrizenhälften 6 (Fig. I) erfolgt beim Leerhub
des Stbssels I0, wenn die Schleife 33 zu.
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sammen mit dem Gleitstück 37 und der Feder 38 als steifes Element
wirkt. In der oberen Stellung der Matrizenhälften 6, wenn sie geschlossen sii, beginnt
die Feder 38 sich differenziert zusammenzudrücken, wobei die Spannkraft der Matrizenhälften
vergrössert wird.
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Dieses Zusammendrücken dauert während des gesamten Stauchvorgangs
und erreicht sein Maximum bei dessen Abschluss.
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Die Fähigkeit des Spannwerkes als steifen Element zu wirken, wird
zum Wechsel der verschlissenen Natrizenhälften ausgenutzt.
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lach Beendigung der übergabe und des Einspannens des Rohlings erfolgt
der Stauchvorgang, der in zwei Stufen unterteilt werden kann.
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Zuerst wird der Stabkopf auf der Seite des Stössels 10 geformt, dann
wird der Stauchstempel 3 zusammen mit der federbelasteten Staucheinheit 5 in Richtung
des zweiten, des Auflagestempels 4 um die Stauchgrösse verlagert, wobei der andere
Kopi gestaucht wird.
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Praktisch geschieht das gleichzeitig.
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Der Auflagestempel 4, der relativ zum Gestell I abgefedert ist, wird
auf die optimale Stauchkrait eingestellt.
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Bei der Vergrösserung dieser Kranz kann sich der Stempel etwas in
Axialrichtung verschieben, wodurch ein pl5tzliches Herausfliessen von Metall zum
Grat verhindert wird.
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Der erfindungsgemässe Automat zum beiderseitigen Stauchen von stabförmigen
Teilen stellt eine Einheit von Bauteilen mit stabilem Charakter ihrer Verkopplung
dar, dass dadurch neue Eigenschaften, u.zw.
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erweiterte fertigungstechnische Möglichkeiten der Ausrüstung und erhshte
Qualität solcher Massenteile für den Stahlbau, wie Stäbe der Hochspannungsisolatoren
entstehen.
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Durch eine derartige Ausführung des Automaten wird die Herstellung
von Werkstücken aus warmgewalzten
Einzelrchlingen durch Warmpressen
bzw. Kaltstauchen ermöglicht. Dabei sind dessen technologische Möglichkeiten in
keiner Weise durch Werkstücktypen und Stauchverfahren eingeschränkt; der Automat
kann zum beiderseitigen und einseitigen Stauchen in mehreren Arbeitsgängen eingesetzt
werden
- L e e r s e i t e -