DE3704946A1 - Verfahren zur herstellung von stangenfoermigen koerpern mit mindestens einer einseitigen endverdickung sowie einrichtung hierzu - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von stangenförmi­ gen Körpern mit mindestens einer einseitigen Endverdickung, vorzugs­ weise Ventilkörper von Kolbenmaschinen, durch Warmumformung eines Rundstabrohlings, der auf eine geeignete Länge abgelängt ist, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Verfahren der eingangs beschriebenen Art sind bereits bekanntgeworden durch ein Prospekt der Maschinenfabrik Hasenclever GmbH, 4000 Düsseldorf 1, Witzelstraße 55, mit der Nr. BM-56-D 3/72-3000-K. sowie durch "Stauchen und Pressen" 2. Auflage, Billigmann/Feldmann, Hanser-Verlag, Seiten 150, 151; 194-200).

Bei solchen Einrichtungen wird z. B. ein Werkstückrohling zur Herstellung von Ventilen im umzuformenden Bereich in einer Elektrostauchanlage durch eine elektrische Widerstandserwärmung erwärmt und dabei gestaucht, so daß eine sogen. Stauchbirne entsteht. Das solcherart erhitzte und gestauchte Werkstück wird dann der Elektrostauchmaschine entnommen und in eine Fertigschmiedepresse eingelegt, die den Ventilkopf mit dem Ventilteller formt. Da die Fertigschmiedepresse wesentlich schneller arbeitet als die Elektrostauchmaschine, ist es zur Auslastung der Fertigschmiedepresse notwendig, entsprechend der Leistung der Fertigschmiedepresse mehrere Elektrostauchmaschinen vorzusehen, die die Fertigschmiedepresse beliefern. Dies geschieht dadurch, daß zwischen den einzelnen Elektrostauchmaschinen und der einzelnen Schmiedepresse ein Bedienungsmann steht, der den Elektro­ stauchmaschinen die Werkstücke entnimmt und in die Fertigschmiede­ presse einlegt. Es sind jedoch, wie dem genannten Prospekt zu entnehmen ist, hierzu auch sehr aufwendige Automaten entwickelt worden, bei denen in der Elektrostauchmaschine eine entsprechende Anzahl von Stauchein­ heiten auf einem Karusell angeordnet sind und sich drehen. Hierbei drehen sie sich an der Schmiedepresse vorbei und es wird während der Karusselldrehung elektrisch vorgestaucht. Beim Vorbeifahren an der Schmiedepresse wird das fertig vorgestauchte Werkstück automatisch in das Schmiedewerkzeug eingelegt und dort fertig geschmiedet (siehe Seite 12 des genannten Prospektes). Dieser bekannte Warmstauchvorgang ist nicht ganz befriedigend, weil die elektrische Widerstandserwärmung zu einer inhomogenen Wärmeverteilung und Temperaturverteilung im erwärmten Bereich führt. Dies ist auch ohne weiteres einsichtig, denn mit der sich verändernden Abmessung des Kopfes ändert sich auch dessen Widerstand. Zwar sind Automatiken vorgesehen, die den fließenden Strom konstant halten, jedoch ist durch die automatische Konstanthaltung des fließenden Stromes keineswegs eine gleichmäßige Wärme- und Temperaturverteilung gewährleistet. Insbesondere tritt an der Kontaktfläche der Werkstückstirn mit der entsprechenden Gegen­ fläche der Warmstauchmaschine eine unerwünschte Temperaturverän­ derung am Werkstück auf. Da die Temperaturverteilung nicht zuverlässig beherrscht wird, kann auch die unerwünschte Zunderbildung am Werkstück nicht befriedigend verhindert werden.

Zur Durchführung der beschriebenen bekannten Verfahren werden Werkstückrohlinge von Stangenmaterial als Ausgangsmateril abgelängt, wobei das Stangenmaterial von irgendeinem geeigneten Walzwerk geliefert wird. Um kostengünstige Ventile herzustellen ist es dabei notwendig, auf die Normabmessungen des Stangenmaterials die Durchmesser der Ventilschäfte abzustellen. Natürlich können hier beliebige Durchmesser gewählt werden. Dies erfordert jedoch Sonderab­ messungen die vom Walzwerk geliefert werden müssen. Solche Sonderab­ messungen sind teuer. Bevorzugt wird daher die Normabmessung, wodurch die Ventilkonstruktion stark eingeengt wird.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, das eine Herstellung der genannten Werkstücke aus Stangenmaterial als Ausgangswerkstück ermöglicht, ohne daß hierbei darauf geachtet werden müßte, daß der Schaftdurchmesser des herzustellenden Werkstückes dem Durchmesser des vom Walzwerk angelieferten Stangenmaterials entspricht und wobei dennoch das bisher erreichte Verhältnis von Durchmesser des fertigen Kopfes zu Schaftdurchmesser verbessert werden kann.

Weiter soll eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagen werden.

Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß ein Endbereich des Rundstabrohlings durch einen Reduzierprozeß zu einem Schaft geformt und hierzu im umzuformenden Bereich erwärmt wird, worauf im nicht verformten Bereich erwärmt und dort nachfolgend durch Stauchung der Kopf geformt wird. Dies bedeutet also, daß von einem Rundstabrohling, dessen Durchmesser als Normdurchmesser in der Nähe des Fertig­ durchmessers liegen kann, ein geeignet langes Stück abgelängt und nach Erwärmung mindestens über den notwendigen Längenbereich einem Reduzierprozeß unterworfen wird, wodurch der notwendige Schaft mit dem gewünschten Durchmesser angeformt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dieser Reduzierprozeß als Fließpreßprozeß gestaltet ist. Durch den Umformvorgang bzw. den Fließpreßvorgang wird der Schaft mit dem notwendigen Durchmesser und der gewünschten Länge angeformt. Es bleibt dann am Werkstückrohling ein unverformter Bereich. In diesem Bereich kann dann der Werkstückrohling wiederum erwärmt werden. Hierbei ist es für alle Erwärmungsvorgänge wiederum besonders vorteilhaft, wenn es sich um indukive Erwärmungen handelt. Ist der unverformte Bereich in der notwendigen Weise erwärmt, so kann er durch einen Stauchvorgang in die notwendige Form, beispielsweise in die Form eines Ventiltellers gepreßt werden. Diese Art der Herstellung macht einerseits völlig unabhängig von den Normdurchmessern der Rundstab­ rohlinge, die vom Walzwerk geliefert werden und erlaubt anderseits ein extrem großes Verhältnis zwischen dem Durchmesser des Ventilkopfes einerseits und dem Schaftdurchmesser des Ventiles andererseits. Es ist nämlich im Stand der Technik bei solchen Ventilen angestrebt, einen möglichst dünnen Schaft zu erreichen und gleichzeitig einen Ventilkopf zu erreichen mit möglichst großem Durchmesser. Solche Werkstücke sollen vorzugsweise einstückig hergestellt werden. Dies macht jedoch große Probleme wegen der großen Durchmesserunterschiede zwischen dem Ventilteller einerseits und dem Schaftdurchmesser andererseits, so daß in der Regel Ventilteller und Ventilschaft einzeln hergestellt und später zusammengeschweißt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren jedoch ermöglicht eine einstückige Herstellung der Schaftdurchmesser aus einem ursprünglich dickeren Rohling, bei dem der Schaft vorzugs­ weise durch einen Fließpreßvorgang hergestellt wird, während der Ventilkopf ebenfalls von dem dickeren Rohling als günstigerem Ausgangsdurchmesser hergestellt werden kann. Es gelingt damit einerseits von den Normdurchmessern der Walzwerke unabhängig zu werden und andererseits trotz des sehr großen Verhältnisses zwischen Tellerdurchmesser einerseits und Schaftdurchmesser andererseits solche Werkstücke einstückig zu formen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 beschrieben. Hiernach kann insbesondere der Reduzierprozeß einerseits und der Stauchprozeß andererseits mehrstufig durchgeführt werden, wodurch einerseits größere Unab­ hängigkeit von den Abmessungen der Stangen, die das Walzwerk liefert, erreicht wird und wodurch andererseits noch extremere Verhältnisse von Kopfdurchmesser und Ventiltellerdurchmesser zu Schaftdurchmesser trotz Einstückigkeit der herzustellenden Werkstücke erreicht werden. Weiterhin soll mit den ausgestaltenden Maßnahmen sichergestellt werden, daß bei jedem Umformvorgang das Werkstück mindestens im umzuformenden Bereich die erwünschte Temperatur- und Wärmevertei­ lung aufweist.

Es soll weiter die Möglichkeit geschaffen werden nicht nur den gesamten umzuformenden Bereich gleichmäßig im notwendigen Umfang zu erwärmen sondern vielmehr eine beliebige, mindestens für den vorzunehmenden Umformschritt zweckmäßige unterschiedliche Tempera­ turverteilung zu erreichen.

Weiterhin soll erreicht werden, daß die an sich bei einem Stauchvorgang üblichen und bekannten Stauchkräfte möglichst reduziert werden, wodurch ein leichterer Maschinenaufbau erreichbar ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens enthält Mittel zum taktweisen Vorwärtsbewegen von separierten Werkstücken zwischen einer Eingabe- und Ausgabestation, Mittel zum Aufheizen von umzuformenden Teilstücken des Werkstückes, Mittel zur Durchführung eines Reduzierprozesses von mindestens Teil­ längen des Werkstückes sowie Mittel zum Stauchen eines Endbereiches eines Werkstücks bis zur Fertigform eines Werkstückkopfes. Hierbei ist darauf zu achten, daß die Mittel zum Aufheizen von umzuformenden Teilstücken des Werkstückes und die Mittel zur Durchführung des Redu­ zierprozesses und zum Stauchen des Endbereiches zwischen der Eingabe­ station und der Ausgabestation angeordnet sind. Die um den Betrag des Taktabstandes separierten Werkstücke können dann von der Eingabe­ station taktweise durch die Mittel zum Aufheizen des umzuformenden Teilstückes des Werkstücks geführt werden und gelangen dann während des Weitertaktens zu den Mitteln zur Durchführung eines Reduzier­ prozesses. Hier soll das Werkstück vorzugsweise einem Fließpreßprozeß zur Reduzierung unterworfen werden. Es werden jedoch nur Teillängen des Werkstückes diesem Fließpreßprozeß unterworfen, worauf dann der nicht dem Fließpreßprozeß unterworfene Teil wiederum im notwendigen Umfang von den Mitteln zum Aufheizen aufgeheizt und von den Mitteln zum Stauchen des Endbereiches bis zur Fertigform verformt wird.

Die Ansprüche 14 bis 57 enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung. Mit diesen Ausgestaltungen soll eine übersichtliche starre, und dennoch leicht aufgebaute Maschine erreicht werden.

Der Aufbau soll einen problemlosen Werkstückfluß ermöglichen und weitgehend hydraulische Elastizitäten vermeiden. Die Steuerungen sollen hierbei optimale Arbeitsgeschwindigkeiten ermöglichen und es soll eine leichte Umrüstbarkeit der gesamten Einrichtung auf unterschiedliche Werkstückabmessungen möglich sein. Es soll gleichzeitig im aufzuhei­ zenden Bereich eine gewünschte Wärmeverteilung erreichbar sein und bei schnellen Taktfolgen eine thermische Überlastung von Fließpreßmatrizen verhindert werden.

Es soll weiterhin eine besonders einfache Variante der erfindungsge­ mäßen Einrichtung ebenso wie eine Hochleistungsvariante vorgeschlagen werden.

Der konstruktive Aufbau der Maschine soll auch in solcher Weise vorgeschlagen sein, daß besonders beengte Raumverhältnisse innerhalb einer Fertigungsstraße, in der sich eine solche Einrichtung befinden kann, berücksichtigt werden können.

Erfindungsgemäße Einrichtungen sollen nun anhand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele und Funktionsprinzipien zeigen, näher beschrieben werden. Hierbei soll auch das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben werden. Es zeigen

Fig. 1 und Fig. 2 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Ein­ richtung in abgewickelter Form, wobei Fig. 1 die Fließpreßeinheit und Fig. 2 die Staucheinheit darstellt,

Fig. 3 Ansicht in Richtung des Pfeils II nach Fig. 6 ohne Elektroschaltschrank,

Fig. 4 Schnitt entlang der Linie B-B nach Fig. 3 90° nach links geschwenkt,

Fig. 5 Schnitt entlang der Linie A-A nach Fig. 3 90° nach rechts geschwenkt,

Fig. 6 Ansicht in Richtung des Pfeils I nach Fig. 3,

Fig. 7 Fließpreßeinheit als Einzelheit in Ansicht C-C nach Fig. 12 um 90° nach rechts ge­ schwenkt,

Fig. 8 Staucheinheit als Einzeleinheit in Ansicht nach D-D nach Fig. 11 um 90° nach links ge­ schwenkt,

Fig. 9 und Fig. 10 Ansicht in Richtung des Pfeiles F-F nach den Fig. 11 und 12,

Fig. 11 Draufsicht nach Fig. 8 um 90° nach rechts geschwenkt,

Fig. 12 Draufsicht nach Fig. 7 um 90° nach links geschwenkt,

Fig. 13 und Fig. 14 Schnitt entlang der Linie E-E nach den Fig. 11 und 12,

Fig. 15 schematische Darstellung einer Ansicht wie Fig. 4,

Fig. 16 schematische Darstellung nach Art der Fig. 15, jedoch mit sich überlappender Fließpreß- und Staucheinheit,

Fig. 17 schematische Darstellung des Funktionsablaufs einer Einrichtung nach Fig. 16,

Fig. 18 schematische Darstellung des Arbeitsablaufs einer Einrichtung nach Fig. 15,

Fig. 19 Hydraulikschema.

Es sei zunächst eingegangen auf Einrichtungen nach den Fig. 1 bis 6, bei denen sowohl eine Fließpreßeinheit als auch eine Staucheinheit als Baueinheit gestaltet ist.

Ein als Ölbehälter ausgebildeter Maschinenständer 99 trägt querverlau­ fend in der Form von senkrechten Wänden, die im Abstand zueinander sich gegenüberliegend angeordnet sind, die Traggerüste 71 und 72, die ihrerseits auf der Abdeckplatte 74 für den Maschinenständer 99 aufgebaut sind (siehe z. B. Fig. 3 und 6). Im Traggerüst mit horizon­ taler Drehachse sind hierbei Mittel 26 zum taktweisen Vorwärtsbewegen der Werkstücke 20 vorgesehen. Weitere Mittel 27 zum taktweisen Vorwärtsbewegen der Werkstücke 20 sind mit seitlich versetzter Achse in dem Traggerüst 72 untergebracht. Die Mittel 26 sind hierbei der Fließ­ preßeinheit zugeordnet, während die Mittel 27 der Staucheinheit zuge­ ordnet sind. Der detaillierte Aufbau dieser Einrichtungen wird später noch beschrieben.

Sowohl den Mitteln 26 als auch den Mitteln 27 jeweils gegenüberliegend angeordnet sind die Mittel 28 zum Aufheizen der Werkstücke. Diese Mittel 28 sind vorzugsweise ausgebildet als Gruppen von Schwingkreisem für eine induktive Erwärmung des Werkstückes. Jede Gruppe ist hierbei separat entlang der Achse des Werkstückes bewegbar und weist hierzu einen zugeordneten Verfahrantrieb auf. Jeder einzelne Schwingkreis ist mit einer entsprechenden einwindigen oder mehrwindigen Induktions­ spule ausgerüstet. Auch diese Einheiten werden später noch näher beschrieben.

In der erfindungsgemäßen Einrichtung und getragen von den Tragge­ rüsten 71 und 72 sind Mittel zur Durchführung eines Reduzierprozesses in Form einer Fließpreßeinrichtung vorgesehen. Bei dem Ausführungsbei­ spiel nach den eingangs genannten Zeichnungen weist diese Fließpreß­ einrichtung zwei unabhängig gelagerte und über einen Schwenkantrieb schwenkbare Träger 48 und 49 auf, die jeweils an ihrem freien Ende Fließpreßmatrizen 23 bzw. 23′ tragen. Durch entsprechende Schwenkbe­ wegung sind diese Fließpreßmatrizen einer Taktstation zuzuordnen, so daß ihnen in dieser Taktstation ein Werkstück 20, in notwendiger Weise aufgeheizt, gegenüber steht und von einer Preßeinrichtung 31 teilweise durch die Fließpreßmatrize hindurchgepreßt und damit auf den gewünschten Durchmesser reduziert werden kann. Auch diese Einrich­ tungen werden später noch genauer beschrieben.

Jeder Preßeinrichtung im Taktabstand benachbart ist eine Verschiebe­ einrichtung 93 bzw. 94 vorgesehen, wobei die Verschiebeeinrichtung 93 dafür sorgt, daß ein in einer ersten Stufe durch Fließpressen bearbei­ tetes Werkstück nach Durchführung des folgenden Taktschrittes wieder soweit in Axialrichtung verschoben wird, daß die Induktionsspule eines Schwingkreises einer zugeordneten Heizeinrichtung wieder darüber gefahren werden kann. Die Verschiebeeinrichtung 94 steht hingegen am Ende des Fließpreßvorganges und schiebt das Werkstück aus seiner noch zu beschreibenden Halterung vollständig aus in die Werkstückaufnahme­ buchse 76 eines noch näher zu beschreibenden Werkstückumsetzers 53. Dieser setzt das Werkstück um, das nun im Bereich der Staucheinheit von den Mitteln 27 zum taktweisen Vorwärtsbewegen der Werkstücke 20 übernommen wird. Hierzu ist eine Ladeeinrichtung 95 vorgesehen, die das Werkstück 20 aus der Werkstückaufnahmebuchse 76 axial ausschiebt und in die Fertigformmatrize 24 der Mittel 27 zum taktweisen Vorwärtsbe­ wegen solange axial einschiebt, bis das Werkstück mit seiner axialen Stirnseite gegen einen Anschlag 96 anschlägt, der in entsprechender Anordnung am Traggerüst 72 vorgesehen ist.

Das Drehlager 78 für den Werkstückumsetzer 53 ist in Fig. 3 und 6 (ebenso wie in den Fig. 4 und 5) in richtiger Anordnung gezeigt, aus Darstellungsgründen in Fig. 2 jedoch in versetzter Lage dargestellt. Darüber hinaus ist das Drehlager 78 in Fig. 2 im Traggerüst 72 angeordnet, während es nach Fig. 3 im Traggerüst 71 angeordnet ist. Beide Ausführungsformen sind problemlos durchführbar. Wegen der hydraulischen Verschaltung wird jedoch eine Anordnung nach Fig. 3 bevorzugt.

Ist nun in der beschriebenen Weise das Werkstück im Bereich der Staucheinheit angekommen, so wird es dort nunmehr in seinem unver­ formten Bereich von zugeordneten Mitteln 28 zum Aufheizen im gewünschten Umfang während des Weitertaktens aufgeheizt. Während des Durchtaktens gelangt das Werkstück in die Taktposition der in stationärer Anordnung eine Döpperstation SZ 3 mit einem Döpper 44 mit zugeordnetem Döpperantrieb 46 zugeordnet ist. Dort wird die erste Verformung des Werkstückkopfes oder Tellers durchgeführt und danach das Werkstück weiter getaktet und während der nachfolgenden Taktsta­ tionen im notwendigen Umfang nachgeheizt. Es erreicht dann eine weitere Taktstation, der eine weitere Döpperstation SZ 4 stationär zugeordnet ist. Dieser weiteren Döpperstation SZ 4 ist der Döpper 45 mit dem Döpperantrieb 47 zugeordnet. In dieser Station wird der Kopf oder Teller des Werkstückes vom Döpper 45 fertiggeformt. Nachfolgend erreicht das Werkstück die Entladestation und wird dort von einer Entladeeinrichtung PZ 4 entnommen.

Den Döpperstationen SZ 3 und SZ 4, die im Traggerüst 71 angeordnet sind, sind gegenüberliegend im Traggerüst 72 die Ausschiebeeirich­ tungen AZ 3 und AZ 4 angeordnet. Diese dienen dazu, das Werkstück nach einem Stauchvorgang axial wieder soweit zu verschieben, daß die Heizeinrichtung den umgeformten Kopf in der notwendigen Weise nachheizen kann bzw. das die Entladeeinrichtung das Werkstück zur Entladung ergreifen kann. Darüber hinaus kann die Ausschiebeeinrich­ tung AZ 3, die der ersten Döpperstation SZ 3 zugeordnet ist, auch noch während des Umformvorganges als Axialanschlag für das Werkstück dienen, damit während des ersten Umformschrittes das Werkstück nicht in unerwünschter Weise in die Fertigformmatrize 24 hineingedrückt wird, so daß durch die unerwünschte Axialverschiebung des Werkstückes kein vollständiger Kopf mehr geformt werden könnte und darüber hinaus ein zu langer Schaft entstehen würde.

Während nach den Darstellungen der Fig. 1, 2 3 und 6 jeder Induk­ tionsspule ein Schwingkreis SK zugeordnet ist, wobei die einzelnen Schwingkreise zu Gruppe 69 von Schwingkreisen zusammengefaßt sind, die je ein Mittel zum Aufheizen bilden, wobei diese Gruppe 69 jeweils unabhängig von jeder anderen solchen Gruppe axial verfahrbar ist, sind nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 nicht mehr einzelne Induktionsspulen mit jeweils separatem Schwingkreis vorgesehen, sondern es ist vielmehr für mehrere hintereinander liegende Taktstationen eine sogen. Tunnelspule mit einem einzigen zugeordneten und entsprechend größeren Schwingkreis SKE vorgesehen. Dies macht jedoch im Prinzip keinen Unterschied.

Die während des Fließpreßprozesses und Stauchprozesses auftretenden Kräfte werden von den zugehörigen Einrichtungen jeweils auf die Trag­ gerüste 71 und 72 übertragen, die daher in gleicher Richtung über Zuganker 73 miteinander verbunden sind, so daß hierdurch ein Kräfte­ kurzschluß geschaffen ist. Das Maschinenbett selbst hat daher keine Kräfte, die vom Fließpreßprozeß oder vom Stauchprozeß herrühren, aufzunehmen.

Der schematische Ablauf ist in Fig. 15 noch einmal dargestellt. An der Eingabestation 1 wird das Werkstück eingeführt und wird in Richtung des Pfeils an der Trageinrichtung 34 von dieser weitergetaktet und während dessen in den Tunnelspulen der Schwingkreise SKE aufgeheizt und gelangt hierbei während des Taktens in den Bereich der Fließpreßma­ trize 23, in deren Träger 48 zwei Stück vorgesehen sind, die wechsel­ weise zum Einsatz kommen. An der Fließpreßmatrize 23 wird ein erster Fließpreßprozeß durchgeführt und nachfolgend werden die Werkstücke wieder weiter getaktet und in den nachfolgenden Tunnelspulen der nachfolgend angedeuteten Schwingkreise weiter erhitzt, bis sie von einer Fließpreßmatrize 23′ des Trägers 49 übernommen werden. Es wird dann dort ein zweiter Fließpreßschritt durchgeführt, worauf die Werkstücke vom Werkstückumsetzer 53 übernommen und in den Bereich der sich drehenden und taktenden Trageinrichtung 43 gelangen und von dieser übernommen werden. Sie werden dann in Richtung des dort nicht näher bezeichneten Pfeiles weitergetaktet und auch hierbei in Tunnelspulen von Schwingkreiseinrichtungen im notwendigen Umfang erhitzt, bis sie im Bereich der Döpperstation SZ 3 im bisher umverformten Teil einer ersten Verformung unterworfen werden. Danach werden sie, soweit erforderlich, wiederum nachgeheizt und in der Döpperstation SZ 4 fertiggeformt, worauf sie an der Ausgabestation 18′ entnommen werden.

Die Grundelemente einer Fließpreßeinheit sind zur Veranschaulichung des Fließpreßverfahrens noch einmal in Fig. 18 in einer schematischen Anordnung im Schnitt dargestellt. In einer Führungseinrichtung 32, die im wesentlichen aus einer Trageinrichtung 34 besteht, die drehbar um eine nicht näher dargestellte Achse drehbar ist, sind Stempelführungs­ buchsen 36 angeordnet. Sowohl die Trageinrichtung 34 als auch die Stempelführungsbuchsen 36 sind auch in Fig. 1 dargestellt. Die Trageinrichtung 34 kann in den Fig. 3 und 6 ebenfalls erkannt werden.

Die Stempelführungsbuchsen 36 sind jeweils im Taktabstand zueinander in der Trageinrichtung 34 parallel zu deren Drehachse und parallel zueinander angeordnet und weisen eine axiale durchgehende Bohrung auf, die am vorderen Ende einen solchen Durchmesser aufweist, daß ein Werkstück 20 exakt hineinpaßt. Im hinteren Bereich ist diese Bohrung erweitert. In diese nicht näher bezeichnete Bohrung hinein wird ein Werkstück 20 eingesetzt, was in Fig. 1 der Arbeitsstation 1 entspricht. Während des Weitertaktens wird dann das Werkstück 20 in der Wärmezone 40 von Mitteln 28 zum Aufheizen des Werkstückes aufge­ heizt. Die Mittel 28 werden in Fig. 18 durch die Induktionsspulen symbolisiert. Die gesamte Fig. 18 zeigt die komplette Fließpreßein­ richtung 29 in zweistufiger Ausführung, wie sie auch in Fig. 1 erkannt werden kann. Nach erfolgter Aufheizung des Werkstückes 20 im gewünschten Bereich wird der Träger 48 mit einer Fließepreßmatrize 23 axial verfahren, bis Fließpreßmatrize 23 und die Stirnseite einer Stempelführungsbuchse 36 gegenseitig fest zur Anlage gekommen sind. Gegenüberliegend wird dann die Kolbenstange des Stützzylinders AZ 1.1 ausgefahren bis zur Anlage an der Rückseite der Fließpreßmatrize 23 bzw. an entsprechenden Zwischenstücken, so daß hiervon die Fließpreß­ kraft vollständig aufgenommen werden kann. Der Träger 48 ist hierdurch entlastet.

Von der Preßeinrichtung 31 wird dann ein Fließpreßstempel 54 (die jeweils angesprochenen Bauteile sind alle auch in Fig. 1 dargestellt) in die Stempelführungsbuchse 36 hineingefahren und es wird von diesem Fließpreßstempel 54 das Werkstück 20 soweit durch die Fließpreßmatrize 23 hindurchgepreßt, bis sich ein genügend langer Schaft mit kleinerem Durchmesser gebildet hat. Danach fährt ein Ausstoßer 100, der dem Werkstück 20 und dem Preßstempel 54 gegenüberliegend angeordnet ist, in die in Fig. 18 rechts dargestellte Ausschiebeposition, worauf sich der Fließpreßstempel 54 zurückzieht gefolgt von dem von einem hier noch nicht näher beschriebenen Hydraulikzylinder betätigten Ausstoßer 100, so daß das Werkstück 20 zwischen Fließpreßstempel 54 und Ausstoßer 100 eingespannt ist. Hat das Werkstück 20 durch diesen Ausstoßvorgang die Fließpreßmatrize 23 verlassen, so wird der Ausstoßer 100 mittels seines Betätigungszylinders AZ 1.2 wieder in Ausgangsposition zurückgefahren. Gleiches gilt für die Kolbenstange des Stützzylinders AZ 1.1 und für die Fließpreßmatrize 23 mit dem Träger 48. Die Trageinrichtung 34 kann nun um eine Station weiter takten, worauf ein Ausschieber A 11 das Werkstück 20 wieder soweit axial aus der Stempelführungsbuchse 36 herausschiebt, daß eine Nachheizung über die Einrichtung 28 möglich wird. Das Werkstück taktet weiter bis zum Arm 49 mit der Fließpreß­ matrize 23′ und wird dort in der eben bereits beschriebenen Weise in einer zweiten Stufe durch einen Fließpreßvorgang im Bereich des Schaftes fertiggestaltet. Es wird nun, wie bereits zum Ausstoßer 100 beschrieben, vom Ausstoßer 101 zurück in die Stempelführungsbuchse 36 geschoben, so daß es weiter takten kann zur Übernahme durch den Werkstückumsetzer 53. Hierzu wird das Werkstück wiederum mittels des Ausschiebers A 18 ganz aus der Stempelführungsbuchse 36 hinaus in die Werkstückaufnahmebuchse 76 des Werkstückumsetzers 53 hineinge­ schoben. Dieser wird dann im Drehlager 78 um seine Drehachse 77 um 180° geschwenkt, so daß das Werkstück nunmehr einer Ladeeinrichtung 95 gegenübersteht (siehe auch Fig. 2) und von der Ladeeinrichtung 95 axial ausgestoßen werden kann in eine Fertigformmatrize 24, die von einer Trageinrichtung 43 getragen wird. Hierbei trägt die Trageinrich­ tung 43 in Umfangsrichtung wiederum im Taktabstand zueinander angeordnet eine entsprechende Anzahl solcher Fertigformmatrizen 24.

Der konstruktive Aufbau einer entsprechenden Maschine kann im wesent­ lichen den Fig. 1 und 2 entnommen werden. Die bereits beschriebe­ nen Traggerüste 71 und 72 sind so, wie das in Fig. 1 und 2 erkenn­ bar ist, in sich gegenüberliegender Anordnung vorgesehen und sind im wesentlichen aufgebaut aus in einem Abstand parallel zueinander ange­ ordneten Platten 83 und 84 bzw. 81 und 82, die jeweils durch einen umlaufenden Steg 85 bzw. 86 auf Abstand gehalten und stabilisiert werden. Die genannten Teile können hierbei miteinander verschweißt sein. Im Traggerüst 71 ist eine Drehachse 55 in üblicher Weise drehbar gelagert und am hinteren Ende mit einem Rollensterngetriebe 102 verbunden, so daß die Drehachse 55 über dieses Rollensterngetriebe 102 diskontinuierlich, also in den gewünschten Taktschritten drehantreibbar ist. Für den nötigen Antrieb sorgt hierbei der Ölmotor HMO.1.

Im Bereich zwischen den beiden Traggerüsten 71 und 72 trägt die Drehachse 55 an ihrem entsprechenden überstehenden Ende die als Kreisscheibe ausgebildete Trageinrichtung 34, die in gleichmäßiger Ver­ teilung im äußeren Bereich des Umfangs Stempelführungsbuchsen 36 auf­ weist, wie dies bereits zur Fig. 18 beschrieben wurde. In Fig. 1 sind diese Stempelführungsbuchsen in Abwicklung dargestellt und liegen außerdem mit Rücksicht auf das Zeichnungsformat zu eng nebeneinander. Der richtige Abstand und auch damit der Taktabstand muß so groß sein, daß ein Taktschritt dem Mittenabstand zwischen dem Fließpreßstempel 54 und dem Ausschieber A 11 entspricht.

Im Traggerüst 71 ist weiter eine Preßeinrichtung 31 mit einer Betätigungseinrichtung SZ 1.1 sowie eine weitere Preßeinrichtung 31 mit einer Betätigungseinrichtung SZ 2.1 angeordnet. Diese Einrichtungen sind hierbei in einer solchen Lage angeordnet, daß ihre zugeordneten Preßstempel 54 bzw. P 17 in einer zugeordneten Taktstellung in die Stempelführungsbuchsen 36 hineinfahren können.

Den genannten Betätigungseinrichtungen im Taktabstand zugeordnet sind die Verschiebeeinrichtungen 93 und 94 mit ihren Betätigungseinrich­ tungen SZ 1.2 bzw. SZ 2.2.

In der beschriebenen Richtung weiter seitlich versetzt weist das Tragge­ rüst 71 eine Ladeeinrichtung 95 auf und nachfolgend im Ausführungs­ beispiel 4 zum Teil unterschiedliche Gruppen von Aufheizeinrichtungen 28. Jede dieser Gruppen verfügt über einen eigenen Verfahrmotor SM 5- 8. Mit diesen Verfahrmotoren ist es möglich die jeweils zugeordnete Gruppe 69 von Schwingkreisen SK axial zu verfahren, so daß die Spulen der Schwingkreise zur Aufheizung eines Werkstücks 20 entsprechend verfahrbar sind. So kann z. B. mit dem Verfahrmotor S 5 Schwingkreis SK 5.1 bis Schwingkreis SK 5.4 verfahren werden. Mit dem Verfahrmotor SM 8 kann z. B. Schwingkreis SK 8.1 bis Schwingkreis SK 8.3 verfahren werden. Auch hier müssen die Spulen der Schwingkreise selbstverständ­ lich wieder so angeordnet werden, daß sie den Taktstationen der Werk­ stücke zugeordnet sind.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist zwischen den Aufheizeinrich­ tungen mit den Verfahrmotoren SM 7 und SM 8 einerseits und hinter der Einrichtung mit dem Verfahrmotor SM 8 andererseits jeweils eine Döpperstation SZ 3 bzw. SZ 4 angeordnet, wobei die Hydraulikzylinder 65 und 66 der Döpperantriebe 46 und 47 in das Traggerüst 71 eingeschweißt sind. Hierdurch wird ein weiterer Beitrag zur Stabilität dieses Tragge­ rüstes geleistet. Die Hydraulikzylinder 65 und 66 weisen Kolbenstangen 67 bzw. 68 mit nicht näher bezeichneten zugeordneten Kolben auf, wobei die zwischen den Traggerüsten 71 und 72 liegenden Enden der Kolben­ stange Döpper 44 bzw. 45 tragen. Diese Döpper 44 und 45 werden über Außenkegel von entsprechenden Innenkegeln der Kolbenstangen 67 und 68 aufgenommen und zentriert und von längs durch die gesamten Kolben­ stangen 67 und 68, die als sogen. doppelte Kolbenstangen ausgeführt sind, geführten Anzugsspindeln 91 bzw. 92 angezogen. Die Anzugsspin­ deln 91 und 92 weisen einen Wasserkanal auf, der an seinem äußeren Ende mit einer nicht näher bezeichneten Wasserzuführung verbunden ist. Dieses Wasser dient als Kühlwasser für die Döpper und wird durch diese hindurch und durch die hohle Kolbenstange 67 bzw. 68 um die Anzugs­ spindeln 91 bzw. 92 herum wieder abgeführt.

Etwa um einen Taktabstand der Döpperstation SZ 4 nachgeordnet, ist eine Entladungseinrichtung PZ 4 noch am Traggerüst 71 befestigt.

Bei der Beschreibung der Teile, die vom Traggerüst 72 getragen werden, sei wieder begonnen im Bereich der Fließpreßeinheit.

Auch im Bereich der Fließpreßeinheit sind mehrere Gruppen von Heizeinrichtungen 28 vorgesehen, von denen jede Gruppe mit einem Verfahrantrieb SM 1-4 ausgerüstet ist und mittels dieses Verfahran­ triebes axial entlang einer Werkstückachse verfahrbar ist, so daß zuge­ ordnete Induktionsspulen einen entsprechenden Verfahrweg aufweisen. Die entsprechenden Spulen sind jeweils über einzelne zugeordnete Schwingkreise erregbar. Diese wiederum sind zu Gruppen zusammenge­ faßt. So kann z. B. vom Verfahrmotor SM 1 die Gruppe der Schwingkrei­ se SK 1.1 bis SK 1.4 verfahren werden. Vom Verfahrmotor SM 4 kann beispielsweise die Gruppe der Schwingkreise SK 4.1 bis SK 4.3 gemeinsam verfahren werden. An geeigneter Stelle zwischen diesen Heizeinrichtungen ist ein Verfahrantrieb RZ 1 für einen Träger 48 angeordnet, dessen Hydraulikzylinder 103 in das Traggerüst 72 einge­ schweißt ist. Die dem Hydraulikzylinder 103 zugeordnete Kolbenstange ist als Schwenkachse 79 ausgebildet, dessen eines Ende den Träger 48 trägt und dessen doppelter Teil außen mit einem Bewegungsantrieb 50 für eine Drehbewegung in Form eines Rollensterngetriebes verbunden ist. Ein Ölmotor HM 1 sorgt für den notwendigen Antrieb.

Im geeigneten Abstand zum Verfahrantrieb RZ 1 ist in gleicher Weise ein weiterer Verfahrantrieb RZ 2 vorgesehen, der den zur RZ 1 bereits beschriebenen Aufbau zeigt. Auch hier ist der zugeordnete Hydraulik­ zylinder 104 in das Traggerüst 72 eingeschweißt und die doppelte Kolbenstange des Hydraulikzylinders 104 ist als Schwenkachse 80 ausgebildet, deren äußeres überstehendes Ende ebenfalls mit einem Bewegungsantrieb 51 in Form eines Rollensterngetriebes verbunden ist, das seinerseits über den Ölmotor HM 2 angetrieben wird. Von der Schwenkachse 80 betätigt wird auch hier ein Träger 49. Die Träger 48 bzw. 49 weisen jeweils zwei Fließpreßmatrizen 22 bzw. 23′ auf, die je Träger wechselweise zum Einsatz kommen, so daß eine Fließpreßmatrize abkühlen kann während die andere Fließpreßmatrize arbeitet. Durch die jeweilige Schwenkbewegung des Trägers 48 bzw. 49 wird eine zugeordne­ te Fließpreßmatrize 23 bzw. 23′ in Arbeitsposition gebracht. Dies ist nach Fig. 1 die Taktstation 10 bzw. 17. Hierbei wird in der Arbeits­ station 10 ein in der Station 1 eingesetztes und in den Stationen 2 bis 9 im Endbereich 19 im notwendigen Umfang aufgeheiztes Werkstück 20 einer ersten Stufe einer Fließpreßoperation unterworfen. In der Station 17 erfolgt dann die zweite und letzte Fließpreßoperation, nachdem das Werkstück in den Stationen 11 bis 16 wieder im notwendigen Umfang im Endbereich 19 nachgeheizt wurde. In der Station 18 erfolgt dann die Übergabe des Werkstückes an den Werkstückumsetzer 53. Hierdurch wird das Werkstück 20 aus der Fließpreßeinheit in die Staucheinheit gefördert.

Während des Fließpreßprozesses müssen die Träger 48 und 49 selbst­ verständlich frei von der Biegelast durch den Fließpreßprozeß gehalten werden, da sie eine solche Biegelast nicht aufnehmen könnten. Es sind daher den Fließpreßstationen 10 und 17 stationär entsprechende Stütz­ zylinder AZ 1.1 bzw. AZ 2.1 zugeordnet, deren Zylindergehäuse 89 bzw. 90 ebenfalls in das Traggerüst 72 eingeschweißt sind. Koaxial hierzu in der hohlen Kolbenstange 105 bzw. 106 untergebracht befinden sich die Ausstoßzylinder AZ 1.2 bzw. AZ 2.2 mit ihren Ausstoßern 100 bzw. 101. Diese Stützzylinder AZ 1.1 und AZ 2.1 dienen in noch zu beschreibender Weise der Erzeugung einer Gegenkraft zur Fließpreßkraft. Die koaxial angeordneten Ausstoßer schieben das Werkstück nach Durchführung des jeweiligen Fließpreßvorganges aus.

Zwischen dem Bereich der Fließpreßeinheit und der Staucheinheit folgt nun mit dem Drehlager 78 in das Traggerüst 72 eingeschweißt der Werkstückumsetzer 53 (siehe Fig. 2), der ebenfalls wieder diskonti­ nuierlich über ein Rollensterngetriebe 107 drehantreibbar ist, wobei das Rollensterngetriebe von einem Ölmotor HM 3 angetrieben wird.

Dem Werkstückumsetzer 53 vorangehend angeordnet ist jedoch noch ein axial wirkender Anschlag 96, der der eben bereits beschriebenen Ladeeinrichtung 95 gegenüberliegend angeordnet ist. Durch eine Schwenkbewegung des Werkstückumsetzers 53 kann eine zugeordnete Werkstückaufnahmebuchse zwischen Ladeeinrichtung 95 und Anschlag 96 gefahren werden, so daß die Ladeeinrichtung 95 ein in der Werkstück­ aufnahmebuchse 76 befindliches Werkstück ausschieben kann, so lange, bis dieses in eine zugeordnete Fertigformmatrize 24 eingeführt und gegen den axial wirkenden Anschlag 96 gefahren ist. Das Werkstück 20 hat dann die richtige axiale Lage für den nächsten Taktschritt erreicht.

Die soeben angesprochene Fertigformmatrize 24 ist zusammen mit siebzehn weiteren Fertigformmatrizen gleicher Art in Umfangsrichtung auf einer scheibenförmig ausgebildeten Trageinrichtung 43 jeweils im Taktabstand zueinander angeordnet. Diese scheibenförmige Trageinrich­ tung 43 ist lösbar auf einer Drehachse 56 angeordnet, die in einer in üblicher Weise ausgebildeten Lagerung drehbar gelagert ist. Es muß jedoch dafür gesorgt sein, daß die Drehachse 56 und mit ihr die Trag­ einrichtung 43 in der Drehlagerung um einen kleinen Betrag axial verfahrbar ist. Dies kann z. B. durch den Einsatz einer Tellerfeder 108 erreicht werden, die einen entsprechenden axialen Verfahrweg zuläßt und nach Kraftentlastung diesen axialen Verfahrweg wieder rückgängig macht. Auch hier ist die Drehachse 56 an ihrem hinteren Ende mit einem Rollensterngetriebe 109 verbunden, welches wiederum von einem Ölmotor HM 0.2 angetrieben werden kann. Die Drehachse 56 weist an ihrem hinteren Ende eine Wasserzuführung 110 auf, mit der das Wasser zentral durch die Drehachse 56 geführt und durch die Trageinrichtung 43 hindurch geleitet wird zur Kühlung der Fertigformmatrizen 24 über die entsprechenden Kühlkanäle 111. Das Rückwasser wird ebenfalls wieder über die Wasserzuführung 110 abgeführt.

In der beschriebenen Anordnung befindet sich nun die Trageinrichtung 43 im Zwischenraum zwischen den Traggerüsten 71 und 72, wobei die Fertig­ formmatrizen 24 so angeordnet sind, daß sie auf der den Döppern 44 und 45 gegenüberliegenden Seite der Trageinrichtung 43 eingesetzt werden können. Hierbei stützen sich die Fertigformmatrizen 24 auf einem dahinter angeordneten Schaftführungsteil 112 ab, das jeweils über einen nicht näher bezeichneten Ansatz in der Trageinrichtung 43 gehalten ist. Die jeweilige Fertigformmatrize 24 mit Schaftführungsteil 112 kann von einem Haltering 113 (nur in Fig. 18 dargestellt) in axialer Position gehalten werden.

Wie bereits beschrieben, sind den Döpperstationen SZ 3, SZ 4 gegenüber­ liegend im Traggerüst 72 die Ausschiebeeinrichtungen AZ 3 und AZ 4 zugeordnet, deren Hydraulikzylinder 63 bzw. 64 ebenfalls im Traggerüst 72 eingeschweißt sind. Hierbei verfügt die Ausschiebeeinrichtung AZ 3 über einen als Kolbenstange mit Kolben ausgebildeten Ausschieber 61 und die Ausschiebeeinrichtung AZ 4 über einen als Kolbenstange mit Kolben ausgebildeten Ausschieber 62. Zwischen der Rückseite 115 der Trageinrichtung 43 und der Vorderseite der Platte 82 kann jeder Aus­ schiebeeinrichtung AZ 3 und AZ 4 ein Zwischenstück 14 zugeordnet sein, das in Fig. 2 der Einfachheit halber nur zur Ausschiebeeinrichtung AZ 3 gezeichnet ist. Dieses Zwischenstück 114 soll die während des Stauchvor­ ganges auftretende Kraft des Döppers weiterleiten auf das Traggerüst 72, so daß die Trageinrichtung 43 weitgehend entlastet wird von einer entsprechenden Biegekraft. Es ist lediglich noch eine Biegekraft aufzu­ nehmen, die von der Tellerfeder 108 erzeugt wird.

In der beschriebenen Anordnung sind somit die Drehachsen 55 und 56 seitlich versetzt zueinander jeweils in den sich gegenüberliegenden Trag­ gerüsten 71 bzw. 72 angeordnet und tragen an jeweils ihrem inneren Ende eine Trageinrichtung 34 für die Stempelführungsbuchsen 36 bzw. eine Trageinrichtung 43 für die Fertigformmatrizen 24. Die beiden Trageinrichtungen sind hierbei im Abstand 70 (Fig. 6) zueinander ange­ ordnet. Der Abstand 70 muß ausreichend groß sein um eine Werkstück­ umsetzung mittels des Werkstückumsetzers 53 zu ermöglichen.

Für die Beladung der Einrichtung ist noch eine Zuführeinrichtung 116 vorgesehen mit dem Einschubzylinder PZ 2 sowie einem nicht näher bezeichneten Werkstückmagazin mit dem Vereinzelungszylinder PZ 1 mit zugeordneter Vereinzelungseinrichtung. Der grundsätzliche Aufbau solcher Zuführeinrichtungen ist an sich bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.

Alle für den Betrieb der Einrichtung notwendigen Ventile und Schalt­ elementebaugruppen, soweit diese den Ölverlauf steuern und nicht etwa nur den Druck des Hydrauliköls feststellen, sind unterhalb der Abdeckplatte 74 im als Hydraulikbehälter ausgebildeten Maschinen­ ständer 99 angeordnet, wie dies in Fig. 19 angedeutet ist. Alle Zu- und Ableitungen sind daher durch die Platte 74 gebohrt und danach durch die Platten 81 und 82 bzw. 83 und 84 zu den jeweiligen Verbrauchern geführt. Hierbei symbolisieren gleiche Anschlußbezeichnungen zusam­ mengehörige Anschlüsse. Auf diese Art und Weise können schwierige und Platz in Anspruch nehmende Verrohrungen und Schlauchverbindungen eingespart werden, wodurch es zusätzlich gelingt, die hier verwendete Hydraulik außerordentlich starr zu machen. Dies ist vorteilhaft, weil bei solchen Maschinen mit Höchstdrücken, d. h. mit Drücken von 400 bis 600 bar gearbeitet wird. In einem so hohen Druckbereich sorgt jede Rohrbiegung und jeder Schlauch für elastisches Verhalten der Hydraulik­ säule. Dieses elastische Verhalten ist jedoch unerwünscht.

Die notwendige elektrische Installation kann auf Säulen 117 oberhalb der ganzen Einrichtung im Schaltschrank 118 untergebracht sein. In diesen Säulen 117 kann die notwendige Verkabelung zu den im Maschinenständer 99 untergebrachten Schaltelementen verlegt werden.

Nach der bisherigen Beschreibung bildeten Fließpreßeinheit einerseits und Staucheinheit andererseits in Baueinheit eine einzige Maschine. Wie jedoch den Fig. 8 bis 14 entnommen werden kann, kann eine solche Einrichtung auch in eine selbständige Fließpreßeinheit und in eine selbständige Staucheinheit getrennt werden. Dies ist einfach möglich, weil beide Einheiten vollständig selbständig arbeiten können und lediglich in ihrer Taktfolge miteinander verbunden sind. Eine Baueinheit in der bisher beschriebenen Weise ist daher nicht zwingend erforderlich. Wird jedoch die Baueinheit aufgegeben, so kann nicht mehr der einfache, bisher verwendete Werkstückumsetzer 53 eingesetzt werden, sondern es muß ein solcher Werkstückumsetzer von geeigneter Bauart als Verkettung zwischen den beiden selbständigen Einheiten vorgesehen sein. Hierbei kann es sich durchaus um ein Zwischenmagazin handeln. Aus Gründen der Energieersparung ist es jedoch empfehlenswert die Förderwege zwischen den beiden Einheiten möglichst kurz zu wählen oder in solcher Art zu gestalten, daß während des Fördervorganges von der einen Einheit zur anderen Einheit möglichst wenig Werkstückwärme verloren geht. Die Trennung der beiden Einheiten kann aber Vorteile bieten, wenn besondere Platzschwierigkeiten bei der Einordnung in bestehende Fertigungsstraßen auftreten. Da die einzelnen Einheiten für sich jedoch unverändert bleiben können, ist eine gesonderte Beschreibung der Fig. 8 bis 14 entbehrlich. In den genannten Figuren sind die Bezugszeichen der wichtigsten Baugruppen übereinstimmend mit den bisher beschriebenen Zeichnungen eingetragen. Lediglich die Elektro­ schaltschränke weisen in Abweichung von der bisherigen Bezeichnung die Bezeichnung 118′ bzw. 118′′ auf und die zugeordneten tragenen Säulen weisen die Bezeichnung 117′ bzw. 117′′ auf.

Die Darstellung nach den Fig. 8 bis 14 kann jedoch dazu benutzt werden ein anderes System für die Bewegung der Fließpreßmatrizen 23 bzw. 23′ zu beschreiben. Während nach der bisherigen Beschreibung die Fließpreßmatrizen 23 bzw. 23′ auf einem schwenkbaren Träger 48 bzw. 49 angeordnet waren, sollen sie nun auf einer kreuzförmig angeordneten Trageinrichtung 39 bzw. 39′ angeordnet sein, die nach Art eines Revolvers um die Drehachse 57 bzw. 58 diskontinuierlich bewegbar ist. Hierzu kann wieder ein entsprechendes Rollensterngetriebe vorgesehen sein. Auf diese Art und Weise gelingt es mehr als zwei Fließpreßmatrizen 23 bzw. 23′ vorzusehen, wodurch der einzelnen Fließpreßmatrize ein längerer Zeitraum zur Kühlung zur Verfügung steht. Hierdurch kann es bei hochbelasteten Matrizen gelingen besondere Kühleinrichtungen für die Fließpreßmatrizen zu vermeiden. Bei einem drehbaren Revolerkopf als Träger der Fließpreßmatrizen kann dieser Träger im Prinzip eine beliebige Anzahl Fließpreßmatrizen tragen. In den einzelnen Darstel­ lungen ist die Zufuhr und die Abfuhr der Werkstücke sowie die Taktrichtung durch entsprechende Pfeile angedeutet.

Die Fig. 16 und 17 zeigen noch eine vereinfachte Variante der bisher beschriebenen Einrichtung, bei der auf einen Werkstückumsetzer voll­ ständig verzichtet werden kann. Auch sind gesonderte Fließpreßmatrizen nicht mehr erforderlich. Der übrige Aufbau ist jedoch im wesentlichen so, wie bisher bereits beschrieben. Die Abweichungen der vereinfachten Ausführungsform sollen nachfolgend anhand der Fig. 16 und 17 beschrieben werden.

Das vereinfachte Verfahren ist schematisch dargestellt in der Fig. 17. Eine Fließpreßeinrichtung 30 enthält eine als drehbare Scheibe ausgebildete Trageinrichtung 35, in welcher parallel zur Drehachse der Trageinrichtung 35 Stempelführungsbuchsen 37 verschiebbar angeordnet sind. Hierzu können die Stempelführungsbuchsen 37 im wesentlichen ausgebildet sein als Kolbenstange mit fest angeordnetem Kolben 119. Der als drehbare Scheibe ausgebildeten Trageinrichtung 35 in einem Abstand gegenüberliegend kann eine weitere als drehbare Scheibe ausgebildete Trageinrichtung vorgesehen sein, wobei die zugehörigen Drehachsen 59 und 60 (Fig. 16) parallel zueinander aber seitlich versetzt verlaufen. In der als Führungseinrichtung 33 für die Stempel­ führungsbuchsen 37 ausgebildeten Trageinrichtung 35 sind die Stempel­ führungsbuchsen in Umfangsrichtung im Taktabstand zueinander angeordnet. In der Trageinrichtung 38 sind im gleichen Taktabstand zueinander in Umfangsrichtung Fertigformmatrizen 25 vorgesehen, die in bereits beschriebener Weise sich auf einem Schaftführungsteil 112 abstützen können und von einem Haltering 113 gehalten werden können.

Die beschriebene Anordnung sorgt dafür, wie in Fig. 16 leicht zu erkennen ist, daß beim taktweisen Drehen der Trageinrichtung 35 und 38 immer jeweils eine Stempelführungsbuchse 37 einer Fertigformmatrize 25 im Überschneidungsbereich gegenübersteht. Es kann daher vor dem Überschneidungsbereich ein Werkstück 20 an der Eingabestation 1 einge­ geben und vom Überschneidungsbereich weg taktweise durch beispiels­ weise eine Tunnelspule einer zugeordneten Heizeinrichtung mit einem Hochfrequenzschwingkreis getaktet und hierbei aufgeheizt werden. Kommt nun dieses Werkstück 20, das sich ja in entsprechender axialer Anordnung in der Stempelführungsbuchse 37 befindet, im Überschnei­ dungsbereich an, so wird die Stempelführungsbuchse 37 soweit ausge­ fahren, daß sie in der Profilfläche der Fertigformmatrize 25 zur Anlage kommt. Es wird dann der bereits beschriebene Fließpreßstempel 54 vorgefahren und die Fertigformmatrize 25 als Fließpreßmatrize verwendet. Hierbei wird der Fließpreßstempel 54 mit seinem im Durch­ messer dickeren Bereich im entsprechenden zylindrischen Bereich der Stempelführungsbuchse 37 geführt, so daß die Ausknicklänge des im Durchmesser kleineren Bereiches, dem eigentlichen Fließpreßstempel, minimiert werden kann. Ist der Fließpreßvorgang durchgeführt und die notwendige und gewünschte Schaftlänge erzeugt, so wird die Stempelfüh­ rungsbuchse 37 zunächst zurückgezogen, während der Fließpreßstempel 54 noch stehen bleibt. Hierdurch wird verhindert, daß das Werkstück 20 von der zurückfahrenden Stempelführungsbuchse 37 mitgeschleppt wird. Erst wenn die Stempelführungsbuchse das Werkstück verlassen hat, wird auch der Fließpreßstempel 54 zurückgefahren und es ist nun zu sehen, daß ein nicht verformter Bereich 21 des Werkstücks 20 übrig bleibt. Von dem vorher bereits beschriebenen Ausstoßer kann das Werkstück nun axial etwas vorgefahren werden, so daß es von der Heizeinrichtung 28 wieder nachgeheizt werden kann. Hierbei kann bei Bedarf der gesamte nicht verformte Bereich oder ein Teil dieses Bereiches als Wärmezone 40 angesehen werden (Fig. 2), innerhalb der eine Heizzone 41 (Fig. 2), die im wesentlichen von der Wirkungsbreite der Induktionsspule begrenzt wird, in der gewünschten Weise, beispielsweise hin und her, wie durch den Pfeil 42 in Fig. 2 angedeutet, bewegt wird, so daß der unverformte Bereich 21 in der notwendigen Weise für eine nachfolgende Verformung durch einen Döpper 44 aufgeheizt wird. Es kann nun weiter getaktet werden und der Kopf des Werkstückes mittels des Döppers 45 in bereits beschriebener Weise hergestellt werden und gesonderteWerkstückum­ setzer vollständig entfallen. Da jeder Fließpreßvorgang mit einer anderen Fertigformmatrize erfolgt, ist auch eine thermische Überlastung dieser als Fließpreßmatrizen arbeitenden Fertigformmatrizen nicht zu befürchten.

Ergänzend soll nun nachfolgend noch in einer Zusammenfassung der Arbeitsablauf einer Einrichtung in der Gestaltung der Fig. 1 und 2 beschrieben werden.

Es werden im Magazin der Zuführeinrichtung 116 beispielsweise geschliffene Werkstückrohlinge 20 gebunkert. Diese Werkstückrohlinge sind bereits auf geeignete Länge abgelängt. Zur Vereinzelung dieser Werkstücke wird der Vereinzelungszylinder PZ 1 betätigt, so daß die nicht näher bezeichnete Nutwalze im Magazin einen Werkstückrohling 20 in ein ebenfalls nicht näher bezeichnetes Führungsprisma abwirft. Im Führungsprisma ist ein Näherungsinitiator I 1.2 angeordnet, der die Anwesenheit des Werkstückrohlings 20 im Führungsprisma meldet. Es fährt dann der Vereinzelungszylinder PZ 1 in seine Ausgangsstellung zurück und der Einschubzylinder PZ 2 ist einschubbereit. Es fährt nun der Zylinder PZ 2 vor, wodurch der Rohling in die Stempelführungsbuchse 36 der Trageinrichtung 34 im Bereich der Arbeitsstation I nach Fig. 1 eingeschoben wird. Der Hub des Zylinders PZ 2 bestimmt hierbei die Einschubtiefe. Durch den einfahrenden Rohling wird ein Schwenkhebel 120 seitwärts ausgeschwenkt und betätigt dabei einen weiteren Näherungsinitiator I 1.4, wodurch der Einschub gemeldet wird. Es fährt dann der Zylinder PZ 2 in seine Ausgangslage zurück, wodurch der Näherungsinitiator I 1.3 den ausgeführten Rücklauf meldet. Die Einrich­ tung ist jetzt frei zum takten. Hierbei stehen alle Systeme in ihrer Ausgangsstellung so wie in den Fig. 1 und 2 gezeichnet. Es wird nun zum takten der Ölmotor HM 0.1 eingeschaltet, der durch das Potential P 0.2 angetrieben wird. Er wird durch den Initiator I 0.1 so gesteuert, daß er eine Umdrehung ausführt. Hierzu arbeitet dieser Näherungsinitiator mit einer nicht näher beschriebenen Maschinensteuerung so zusammen, daß der Ölmotor HM 0.1 solange betrieben wird, bis der genannte Näherungs­ initiator aus der geschalteten Stellung über die ungeschaltete Stellung wieder in die geschaltete Stellung fährt. Bei Erreichen der geschalteten Stellung wird dann die Einrichtung wieder gestoppt. Zum neuerlichen Anlaufen muß dann ein neuer Taktimpuls erfolgen. Die genannte Drehbe­ wegung verstellt über ein Rollensterngetriebe als Unstetigkeitsgetriebe die Trageinrichtung 34 um einen Taktschritt. Damit wird der Rohling in die Arbeitstation 2 transportiert. Die Arbeitsstation 2 ist die Erwär­ mungsstelle des Hochfrequenzgenerators 1.1 der über seinen angepaßten Schwingkreis SK 1.1 in notwendiger Weise Energie zum Aufheizen des Werkstückes überträgt. Der genannte Schwingkreis ist zusammen mit den Schwingkreisen SK 1.2, SK 1.3 und SK 1.4 als Gruppe in bereits beschriebener Weise auf einem gemeinsamen Träger angeordnet, der mit dem bereits erwähnten Verfahrantrieb SM 1, der als Schrittmotor ausge­ bildet ist, so verschoben wird, daß aus den genannten Schwingkreisen über eine Induktionsspule die notwendige Energie auf die Werkstücke übertragen wird. Die Grundstellung der genannten Träger ist hierbei durch den Initiator ISM 1 gekennzeichnet. Schrittfrequenz, Schrittzäh­ lung, Schrittrichtung und Ein- Ausschaltung der Hochfrequenzenergie ermöglichen eine Erwärmung der Werkstückrohlinge, die über den Er­ wärmungsbereich unterschiedliche Temperaturen erzeugen kann. Hierbei erfolgt die gewünschte Erwärmung mit den fortschreitenden Taktschrit­ ten. So erfolgt im Stellungsbereich 2 bis 5 die Vorerwärmung und im Stellungsbereich 6 bis 9 die Nacherwärmung durch die Schwingkreise SK 2.1 bis SK 2.4 der entsprechenden Hochfrequenzgeneratoren 2.1 bis 2.4. Hierbei bedeutet das Durchlaufen eines einzigen Stellungsbereiches einen Takt.

In der Arbeitsstellung 10 folgt die erste Umformung durch Fließpressen. Hierbei können Fließpreßmatrizen 23 bzw. 23′ als Werkzeugeinsatz entweder auf dem bereits beschriebenen Träger 48 bzw. 49 oder auf dem bereits beschriebenen Revolverkopf mit vier oder mehr Positionen (siehe Fig. 9) untergebracht sein. Pro Taktschaltung der Trageinrichtung 34 wechselt dabei der Werkzeugsatz so, daß jeweils ein anderer an seine Stelle tritt, so daß der bisher benutzte Werkzeugsatz auskühlen kann. Hierbei erfolgt die Weiterschaltung, ausgehend von einer Grundstellung in der der Initiator IRZ 1 und der Initiator IAZ 1.1 geschaltet ist. Die notwendige Drehbewegung wird hierbei durch den Hydraulikmotor AM 1 mit dem angeschlossenen Rollensterngetriebe 50 erzeugt, gesteuert durch den Initiator IHM 1.

Durch die Ansteuerung des Verfahrantriebs RZ 1 (hierzu wird das Potential PRZ 1 auf das Potential P 0.1 gelegt) wird die Schwenkachse 79 axial ausgefahren und hierdurch die Fließpreßbuchse 23 mit der Stempel­ führungsbuchse 36 zentriert. Dadurch, daß das Potential PAZ 1.1 auf das Potential P 0.2 gelegt wird, wird auch der Stützzylinder AZ 1.1 angesteuert, wodurch die Fließpreßbuchse 23 ebenfalls zentriert wird. Der genannte Stützzylinder drückt hierbei gleichzeitig über die Fließpreßmatrize 23 auf die Stempelführungsbuchse 36. Der Stütz­ zylinder AZ 1.1 bleibt in dieser Stellung auch dann, wenn eine große Kraft gegen diesen Zylinder ausgeübt wird. Dies liegt daran, daß das Potential PAZ 1.1 entsprechend steigen kann, da eine Rückströmung durch ein steuerbares Rückschlagsystem verhindert wird. Während der Vorwärtsbewegung der Zylinder RZ 1 und AZ 1.1 fährt die Betätigungs­ einrichtung SZ 1.1 in die Position ISZ 1.2. Hierzu wird der Zylinder dieser Betätigungseinrichtung durch eine Axialkolbenpumpe mit Mengenstellung mit einem Proportionalmagneten und durch eine vorgegebene Druckabschneidung gesteuert (siehe Fig. 19). Die genannte Pumpe führt den genannten Zylinder nur in der Vorwärtsbe­ wegung, ansonsten ist der Druckanschluß der Pumpe mit dem Tank verbunden. In der Position ISZ 1.2 wird die Fördermenge der genannten Pumpe für den Fließpreßeinsatz vorgegeben. Hierdurch wird die Fließpreßgeschwindigkeit bestimmt. Erfolgt nun der Arbeitseinsatz, so wird der Zylinder der Betätigungseinrichtung SZ 1.1 durch eine Axialkolbenpumpe weitergetrieben, bis die Position ISZ 1.1 erreicht ist. Die Weiterführung der Einrichtung SZ 1.1 kann mit stetig wechselnder Geschwindigkeit erfolgen. Ist jedoch die Position ISZ 1.1 erreicht, so wird ein innerer Anschlag des Zylinders erreicht, wodurch die Druckabschnei­ dung der zugeordneten Pumpe solange wirksam wird, bis die Zylinder­ rückführung nach Ablauf der Sollwertzeit eingeleitet wird. Ein kurzzei­ tiges Verharren der Einrichtung in der beschriebenen Endposition ist erforderlich, um den Fließpreßprozeß mit dem richtigen Ergebnis zu beenden. Die Betätigungseinrichtung SZ 1.1 kann dann nur mit dem Vorspannpotential P 0.1 wieder zurückgefahren werden. Dabei ist dann das Potential PSZ 1.1 gleich dem Tankpotential.

Mit dem Einleiten der Einfahrbewegung der Betätigungseinrichtung SZ 1.1 wird auch der Verfahrantrieb RZ 1 und der Stützzylinder AZ 1.1 zurückgefahren dadurch, daß die Potentiale PRZ 1 und PAZ 1.1 auf Tank gelegt werden, so daß entsprechenden Zylinder durch das Potential P 0.1 zurückgefahren werden können. Während des Rücklaufs des Stützzylin­ ders AZ 1.1 wird der koaxial eingebaute Ausstoßzylinder AZ 1.2 dadurch betätigt, daß das Potential PAZ 1.2 auf das Potential P 0.2 geschaltet wird, also diesem entspricht. Hierdurch fährt der Zylinder aus und es fährt dadurch ebenfalls der Ausstoßer 100 aus. Hierdurch wird das Werkstück 20 in die Stempelführungsbuchse 36 zurückgeschoben. Sind dann die Grundstellungen IAZ 1.1 und IRZ 1 von den zugeordneten Bauelementen erreicht, wird auch der Ausstoßzylinder AZ 1.2 dadurch zurückgefahren, daß das Potential PAZ 1.2 auf Tank geschaltet wird. Hat auch die Betätigungseinrichtung SZ 1.1 ihre Grundstellung ISZ 1.3 erreicht, so kann erneut getaktet werden.

In den Arbeitspositionen 11 bis 13 sind die Schwingkreise SK 3 angeordnet, die über den Verfahrmotor SM 3 in gewünschter Weise gesteuert verfahren werden können. Diese Schwingkreise SK 3 überneh­ men die weitere Vorerwärmung. Durch die Betätigungseinrichtung SZ 1.2 wird das Werkstück 20 in der Arbeitsposition 11 axial wieder in die richtige Position geschoben. Hierzu wird das Potential PSZ 1.2 gleich dem Potential P 0.2 geschaltet. Hierdurch fährt der Zylinder aus der Position ISZ 1.5 in die Position ISZ 1.4 und damit auf Festanschlag. Danach wird das Potential PSZ 1.2 auf Tank gelegt, so daß der Zylinder vom Potential P 0.1 wieder eingefahren werden kann.

In den Arbeitsstellungen 14 bis 16 sind die Schwingkreise SK 4 für die Enderwärmung angeordnet. Diese werden durch den Verfahrmotor SM 4 in gewünschter Weise verfahren. In Grundstellung steht die Einrichtung in der Position SM 4. Die nachfolgende Fließpreßstation ist aufgebaut wie die bereits beschriebene und wird in gleicher Weise betätigt. Hierbei schiebt jedoch die Betätigungseinrichtung SZ 2.2 das Werkstück in der Arbeitsstation 18 in der bereits beschriebenen Weise in die Werkstück­ aufnahmebuchse 76 eines Werkstückumsetzers 53 der das Werkstück in die Staucheinheit der Gesamteinheit transportiert. Diese Einheit ist ebenfalls mit einem Rollensterngetriebe als Unstetigkeitsgetriebe ausgerüstet das durch den Ölmotor HM 3 angetrieben und in seiner Position durch den Initiator IHM 3 abgefragt und über die nicht näher dargestellte Maschinensteuerung gesteuert wird. Das Werkstück befindet sich nun in axial richtiger Position in der ersten Station 1′ und damit in der Fertigformmatrize 24. Hierfür hat der Einschubzylinder PZ 3 gesorgt, der hierzu bis auf den Näherungsinitiator I 1.5 fährt und danach wieder zurückgezogen wird bis rückwärts über die Position des Näherungsiniti­ ators I 1.6 hinaus, wodurch der vollzogene Rücklauf bestätigt wird. Es kann nun in der bereits beschriebenen Weise der erste Taktschritt in die Arbeitsposition 2′ durchgeführt werden. Während des Weitertaktens erfolgt in jeder Taktstation in der bereits beschriebenen Weise durch entsprechende Betätigung der Motoren SM 5 bis SM 7 eine Vorerwärmung der Werkstücke 20 im unverformten Bereich 21 bis einschl. zur Arbeits­ station 11′. Im nächsten Takt erfolgt, wie bereits beschrieben, eine erste Umformung dieses bisher unverformten Bereiches 21 des Werkstücks 20 durch den Döpper 44. Hierzu wird der Döpperantrieb 46 durch entspre­ chende Betätigung der zugeordneten hydraulischen Einrichtung, die über die übereinstimmenden Bezeichnungen dem Hydraulikplan Fig. 19 leicht entnommen werden können, in Arbeitsrichtung gefahren, wodurch der erfolgte Arbeitsbeginn durch den Initiator ISZ 3.3 bestätigt wird. Es kann nun im Eilgang der Zwischenraum bis zum Initiator ISZ 3.2 durchfahren werden. In dieser Stellung beginnt die Arbeitsbewegung, die durchgeführt wird bis zum InitiatorISZ 3.1. Zwischen den beiden letztgenannten Initiatoren kann die Verfahrgeschwindigkeit und die Verfahrkraft über entsprechende Regeleinrichtungen 52 (Fig. 19) geregelt werden. In der Arbeitsstation 12′ kann während des ersten Umformvorganges durch den Döpper 44 in der bereits beschriebenen Weise die Ausschiebeeinrichtung AZ 3 betätigt sein, so daß der Ausschieber 61 in seiner eingefahrenen Position als Gegenhalter dient. Das Potential PAZ 3 muß darum niedriger sein als das Potential P 01. Nach erfolgtem erstem Umformschritt wird das Potential PAZ 3 so geschaltet, daß es höher ist als das PotentialP 01, so daß der Ausschieber 61 ausfährt und das Werkstück 20 axial so weit verschiebt, daß die Schwingkreise SK 8.1 bis SK 8.3 in den nachfolgenden Taktstationen 13′ bis 15′ den entsprechenden Werkstückbereich wirksam nacherwärmen können. Für die Bearbeitung durch den Döpper 45 in der Arbeitsstation 16′ ist eine Gegenhaltung nicht mehr erforderlich. Die bereits erfolgte Verformung des Kopfes ist groß genug um das Werkstück in richtiger axialer Position sicher zu halten. Der Verfahrweg des Döppers 45 wird hierbei in der bereits beschriebenen Weise über die Initiatoren SZ 4.3, 4.2 und 4.1 gesteuert. Nach fertiger Umformung des Kopfes 22 wird die Entladeeinrichtung PZ 4 betätigt und über die nicht näher bezeichnete Auszugskralle das fertige Werkstück entladen in eine Position wie in Fig. 2 dargestellt. Die Funktionsweise der Entladeein­ richtung und der Aufbau der Entladeeinrichtung ist nicht Gegenstand der Erfindung. Die Funktionsweise ist aus der Darstellung in Fig. 2 in Verbindung mit dem Hydraulikplan nach Fig. 19 ohne weiteres ersichtlich, so daß eine detaillierte Beschreibung des Funktionsablaufs und des Aufbaues entbehrlich ist.

Es muß abschließend noch darauf hingewiesen werden, daß im Maschinen­ ständer 99, wie in Fig. 19 angedeutet, ein Hebesystem, betätigt vom Hydraulikmotor HM 03, untergebracht ist, mit dem die gesamte Abdeck­ platte 74 mit allen darauf angebrachten Aufbauten angehoben werden kann, so daß die hydraulischen Bau- und Steuerelemente zugänglich werden. Im Maschinenständer 99 ist darüber hinaus für das Hydraulik­ öl ein Ölkühler vorgesehen, der die Öltemperatur mittels einer Wärmeabfuhr durch Wasser absenkt.

Von großer Bedeutung ist noch die in Fig. 19 dargestellte Ventilgruppe mit den Betätigungsmagneten Y 15, Y 25, Y 35, Y 45. Diese werden geschaltet um einen Entspannungsschlag in den Hochdruckpotentialen P 1-P 4 zu vermeiden.

• Liste der verwendeten Bezugszahlen  1-18 Arbeitsstation
   1′-18′ Arbeitsstation
   19 Endbereich
   20 Rundstabrohling
   21 nicht verformter Bereich
   22 Kopf
   23 Fließpreßmatrize
   23′ Fließpreßmatrize
   24 Fertigformmatrize
   25 Fertigformmatrize
   26 Mittel zum taktweisen Vorwärtsbewegen
   27 Mittel zum taktweisen Vorwärtsbewegen
   28 Mittel zum Aufheizen
   29 Fließpreßeinrichtung
   30 Fließpreßeinrichtung
   31 Preßeinrichtung
   32 Führungseinrichtung
   33 Führungseinrichtung
   34 Trageinrichtung
   35 Trageinrichtung
   36 Stempelführungsbuchse
   37 Stempelführungsbuchse
   38 Trageinrichtung
   39 Trageinrichtung
   39′ Trageinrichtung
   40 Wärmezone
   41 Heizzone
   42 Bewegung der Heizzone
   43 Trageinrichtung
   44 Döpper
   45 Döpper
   46 Döpperantrieb
   47 Döpperantrieb
   48 Träger
   49 Träger
   50 Bewegungsantrieb
   51 Bewegungsantrieb
   52 Regeleinrichtung
   53 Werkstückumsetzer
   54 Fließpreßstempel
   55 Drehachse
   56 Drehachse
   57 Drehachse
   58 Drehachse
   59 Drehachse
   60 Drehachse
   61 Ausschieber
   62 Ausschieber
   63 Hydraulikzylinder
   64 Hydraulikzylinder
   65 Hydraulikzylinder
   66 Hydraulikzylinder
   67 Kolbenstange
   68 Kolbenstange
   69 Kolbenstange
   70 Abstand
   71 Traggerüst
   72 Traggerüst
   73 Zuganker
   74 Abeckplatte
   75 Dreharm
   76 Werkstückaufnahmebuchse
   77 Drehachse
   78 Drehlager
   79 Schwenkachse
   80 Schwenkachse
   81-84 Platte
   85 umlaufender Steg
   86 umlaufender Steg
   87 Zylinder
   88 Zylinder
   89 Zylinder
   90 Zylinder
   91 Anzugsspindel
   92 Anzugsspindel
   93 Verschiebeeinrichtung
   94 Verschiebeeinrichtung
   95 Ladeeinrichtung
   96 Anschlag
   97 Staucheinheit
   98 Fließpreßeinheit
   99 Maschinenständer
  100 Ausstoßer
  101 Ausstoßer
  102 Rollensterngetriebe
  103 Hydraulikzylinder
  104 Hydraulikzylinder
  105 Kolbenstange
  106 Kolbenstange
  107 Rollensterngetriebe
  108 Tellerfeder
  109 Rollensterngetriebe
  110 Wasserzuführung
  111 Kühlkanäle
  112 Schaftführungsteil
  113 Halterung
  114 Zwischenstück
  115 Rückseite
  116 Zuführeinrichtung
  117 Säulen
  117′ Säulen
  117′′ Säulen
  118 Schaltschrank
  118′ Schaltschrank
  118′′ Schaltschrank
  119 Kolben
  120 Schwenkhebel

Claims (57)

1. Verfahren zur Herstellung von stangenförmigen Körpern mit mindestens einer einseitigen Endverdickung, vorzugsweise Ventilkör­ per von Kolbenmaschinen, durch Warmumformung eines Rundstabroh­ lings, der auf eine geeignete Länge abgelängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endbereich (19) des Rundstabrohlings (20) durch einen Reduzierprozeß zu einem Schaft geformt und hierzu im umzuformenden Bereich erwärmt wird, worauf im nichtverformten Bereich (21) erwärmt und dort nachfolgend durch Stauchung der Kopf (22) geformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduzierprozeß ein Fließ-Preß-Prozeß (Fig. 17; 18) eingesetzt wird.

3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung induktiv erfolgt.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Durchmesser und Länge des Rundstabrohlings (20) so bemessen sind, daß für die Schaftumformung eine Formän­ derung bis zu 70% und für die Kopfanformung ein Stauchverhältnis von 4,5-7 eingehalten werden kann wobei unter Formänderung eine mittlere bezogene prozentuale Formänderung Em = 100(A 1-A 0)/A 1 zu verstehen ist, bei der A 1 der Rohlingsdurchmesser und A 0 der Schaftdurchmesser ist und bei der das Stauchverhältnis das Verhältnis von einzustauchender Länge zu Materialdurchmesser ist.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Reduzierprozeß einerseits und/oder die Stauchung andererseits in mehreren Stufen durchgeführt wird.

6. Verfahren mindestens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundstabrohling (20) so bemessen ist, daß der Reduzierprozeß und/oder die Stauchung in zwei Stufen durchgeführt werden kann.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Fließ-Preß-Matrize für den Fließ-Preß- Prozeß eine Fertigformmatrize ((25), Fig. 16, 17) verwendet wird.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauchgeschwindigkeit während des Stauchvorgangs geregelt wird, derart, daß die Stauchgeschwindigkeit immer unterhalb der Entfestigungsgeschwindigkeit des zu stauchen­ den Werkstoffes bleibt.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vor jedem Umformteilschritt im umzuformenden Bereich eine induktive Wärmezufuhr erfolgt.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vor einem Stauchvorgang die Wärmezufuhr auf eine Heizzone (41) beschränkt ist, die kürzer als die Wärmezone (40, Fig. 2) ist, wobei die Heizzone (41) während der Wärmezufuhr im Bereich der Wärmezone (40) bewegt (42) wird.

11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens bei einer vor einer Stauchung durchgeführten induktiven Erwärmung die zugeführte Wärmemenge im Bereich der Wärmezone (40) so geregelt wird, daß sich in der Wärmezone (40) eine gewünschte Temperaturverteilung ergibt.

12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens bei der Wärmezufuhr vor der letzten Stauchung der unmittelbare Stirnbereich des umzuformenden Bereiches kälter als der benachbarte Bereich belassen wird.

13. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch Mittel (26, 27) zum taktweisen Vorwärtsbewegen von separierten Werkstücken (20) zwischen einer Eingabe- (1) und einer Ausgabestation (18′), Mittel (28) zum Aufheizen von umzuformenden Teilstücken des Werkstückes (20), Mittel zur Durchführung eines Reduzierprozesses von minde­ stens Teillängen des Werkstückes (20) sowie Mittel zum Stauchen eines Endbereiches eines Werkstückes (20) bis zur Fertigform eines Werkstückkopfes (22).

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Durchführung eines Reduzierprozesses als Fließ-Preß-Ein­ richtung (29, 30) ausgebildet sind, mindestens enthaltend eine Preß­ einrichtung (31), eine zuzuordnende Führungseinrichtung (32, 33) sowie eine zuzuordnende, in einem Träger (38, 39, 39′, 48, 49) angeordnete Fließ-Preß-Matrize (23, 23′, 25).

15. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungseinrichtung eine erste unstetig drehantreibbare Trageinrichtung (34, 35) vorgesehen ist mit in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Stempelführungsbuchsen (36, 37) und daß als Träger mindestens eine zweite, unstetig drehantreib­ bare Trageinrichtung (38, 39, 39′, Fig. 9) vorgesehen ist mit mehreren, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Fließ-Preß-Ma­ trizen (23, 23′, 25).

16. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere, unstetig drehantreibbare Trageinrichtung (38, 43) mit in Umfangsrichtung verteilt angeordne­ ten Fertigformmatrizen (25, 24) vorgesehen ist zur Herstellung des fertigen Werkstückkopfes (22), wozu mindestens zwei mit Antrieben (46, 47) versehene Döpper (44, 45) zur Durchführung der notwendigen Stauchung vorgesehen sind.

17. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (48, 49) mit einem Bewegungsantrieb (50, 51) ausgerüstet ist und je zwei Fließpreßmatrizen (23; 23′) aufweist, die abwechselnd in Fließpreßposition (Fig. 1) gebracht werden können.

18. Einrichtung mindestens nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Döpper (44, 45) mit ihren Antrieben (46, 47) stationär angeordnet sind.

19. Einrichtung mindestens nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (46, 47) der Döpper (44, 45) mit einer Regelein­ richtung (52) verbunden sind zur Regelung der Arbeitsgeschwindig­ keit der Döpper (46, 47).

20. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Steuermittel zur Synchronisation der Drehbe­ wegung der vorhandenen Trageinrichtungen vorgesehen sind.

21. Einrichtung mindestens nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung aller vorhandenen Trageinrichtungen über je einen Unstetigkeitsantrieb erfolgt, die alle mit den Steuermitteln zur Synchronisation der Drehbewegung verbunden sind.

22. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Fließ-Preß-Matrizen Fertigformmatrizen (25) vorgesehen sind.

23. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß drei zueinander versetzt angeordnete Tragein­ richtungen (34; 48, 49; 43) vorgesehen sind, von denen eine erste (34) die Stempelführungsbuchsen (36) und eine zweite (48, 49) die Fließ- Preß-Matrizen (23, 23′) trägt, während die dritte (43) die Fertigform­ matrizen (24) trägt, wobei ein Werkstückumsetzer (53) für den Transport des Werkstückes (20) zur dritten Scheibe (43) vorgesehen ist und wobei erste und zweite Trageinrichtung (43; 48, 49) sich so überdecken, daß an mindestens einer Stelle Stempelführungsbuchse (36) und Fließpreßmatrize (23, 23′) übereinanderstellbar sind.

24. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die sich jeweils koaxial gegenüber­ liegenden Stempelführungsbuchsen (37, 36) und Fließ-Preß-Matrizen (25, 23, 23′) in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar sind.

25. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der in Fließpreßstellung befindlichen Fließpreß­ matrize und der Preßeinrichtung (31) koaxial gegenüberliegend ein Stützzylinder (AZ 1.1; AZ 2.1) zugeordnet ist, dessen Zylindergehäuse (89, 90) im Traggerüst (72) angeordnet ist.

26. Einrichtung mindestens nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange des Stützzylinders (AZ 1.1; AZ 2.1) als Ausschiebezylinder (AZ 1.2; AZ 2.2) ausgebildet ist mit einem Ausstoßer (100; 101) als ausfahrbare Kolbenstange.

27. Einrichtung mindestens nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trageinrichtung (48, 49) mindestens zwei Fließ-Preß- Matrizen (23; 23′) aufweist.

28. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Aufheizen (28) einerseits der Trageinrichtung (34, 35) mit den Stempelführungsbuchsen (36, 37) und andererseits der Trageinrichtung (38, 43) mit den Fertigform­ matrizen (25, 24) zugeordnet sind.

29. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der koaxial zueinander stehenden Fließ-Preß- Matrize mit Stempelführungsbuche koaxial eine stationär angeord­ nete Preßeinrichtung (31) mit in Fließpreßrichtung und umgekehrt angetriebenen Fließpreßstempel (54, P 17) zugeordnet ist.

30. Einrichtung mindestens nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtungen (28) als induktive Heizeinrichtungen ausgebildet sind.

31. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trageinrichtung (43, 43, 39, 39′; 35, 38) in Taktschritten um eine Drehachse (55, 56; 57, 58; 59, 60) drehantreib­ bar gelagert ist und in Umfangsrichtung im Abstand zueinander angeordnete Buchsen (36, 37) bzw. Matrizen (23, 23′, 25) aufweist.

32. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Döpperstation (SZ 3, SZ 4) mindestens eine Ausschiebeeinrichtung (AZ 3, AZ 4) für die Werkstücke (20) zugeordnet ist.

33. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschiebeeinrichtung (AZ 3, AZ 4) einen Ausschieber (61, 62) aufweist, der mindestens zwischen einer Aus­ schiebestellung und einer Rückzugsstellung (Fig. 2) verfahrbar ist.

34. Einrichtung mindestens nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschiebeeinrichtung einen Hydraulikzylinder aufweist, dessen Kolbenstange den Ausschieber (61, 62) bildet.

35. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Döpperantriebe (46, 47) je einen Hydraulik­ zylinder (65, 66) mit Kolbenstange (67, 68) aufweisen.

36. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine induktive Heizeinrichtung (28) mit einem Verfahrantrieb (FM 1-8) ausgerüstet ist mindestens zum Verfahren entlang der Werkstückachse oder zum Verfahren zwischen einer Arbeitsposition und einer Ruheposition (Fig. 1, 2).

37. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Taktstation (11′, 15′) die unmittelbar vor einer Döpperstation (SZ 3, SZ 4) liegt, eine induktive Heizeinrichtung (28/SK 7.3, SK 8.3, Fig. 2) vorgesehen ist.

38. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine induktive Heizeinrichtung einen einzelnen Schwingkreis (SK E) oder eine Gruppe von Schwingkreisen (69) trägt.

39. Einrichtung mindestens nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrantrieb (SM 1-8) in seiner Weg-Zeit-Funktion voreinstellbar oder programmierbar ist.

40. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung (34, 35) für die Stempel­ führungsbuchse (36, 37) und die Trageinrichtung (38, 43) für die Fertigformmatrizen (24, 25) achsversetzt und mit Abstand (79) zueinander in sich gegenüberliegender Anordnung mindestens in Taktschritten drehbar in sich gegenüberliegend angeordneten Traggerüsten (71, 72) gelagert sind, die untereinander über Zuganker (73) verbunden und je auf einer Abdeckplatte (74) eines als Hydrau­ likbehälter ausgebildeten Maschinenständers (75) befestigt sind.

41. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückumsetzer (53) einen Dreharm 75 aufweist, der an seinen beiden Armenden je eine Werkstückaufnah­ mebuchse (76) trägt und um eine zur Drehachse der Trageinrich­ tungen parallele Drehachse (77) drehantreibbar in einem Drehlager (78) gelagert ist.

42. Einrichtung mindestens nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager (78) in einem Traggerüst (71) angeordnet ist.

43. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Trageinrichtungen (34, 43) für die Stempelführungsbuchsen (36) und der Fertigformmatrizen (24) mindestens ein im Abstand (70) zwischen diesen mindestens schwenkbarer Träger (48, 49) mit zu den Drehachsen (55, 56) der Trageinrichtungen (34, 43) paralleler Schwenkachse (79,80) vorge­ sehen ist mit je mindestens zwei Fließpreßmatrizen (23, 23′), wobei der Schwenkantrieb (50, 51) jede Fließpreßmatrize (23, 23′) in wechselnder Folge in Fließpreßposition oder in Kühlposition fahren kann.

44. Einrichtung mindestens nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (79, 80) mit den Trägern (48, 49) axial verfahrbar angeordnet und je mit einem Verfahrantrieb (RZ 1, RZ 2) verbunden sind.

45. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschiebeeinrichtungen (AZ 3, AZ 4) und die Döpperstationen (SZ 3, SZ 4) mit den Döppern (44, 45) sich gegen­ überliegend je in einer der Traggerüste (71, 72) angeordnet sind.

46. Einrichtung mindestens nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Traggerüst (71, 72) als Tragplattform ausgebildet ist, im wesentlichen je bestehend aus zwei parallel zueinander angeordneten Platten (81, 82; 83, 84), die mittels eines umlaufenden Steges (85, 86) auf Abstand zueinander gehalten werden.

47. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung (43) in der Lagerung ihrer Drehachse (56) um einen kleinen Betrag axial verschiebbar ist und sich mindestens während des Arbeitsvorganges an der Tragplattform (72), in der sie gelagert ist, abstützt.

48. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Zylinder (63, 64, 65, 66, 87-90) in die Tragplattform (71, 72) eingeschweißt sind.

49. Einrichtung mindestens nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikleitungen mindestens für die Ausschiebezylinder (AZ 3, AZ 4) und für die Döpperstationen (SZ 3, SZ 4) sowie für die Zylinder(SZ 1.1 und SZ 2.1) der Preßeinrichtungen (31) und für die Zylinder (89, 90) als Kanäle (z. B. P 0.1) durch diese Bauteile und die angrenzenden Platten (81-84) sowie die zugeordnete Abdeckplatte (74) geführt ist, wobei mindestens alle Öl für Verbraucher steuernden hydraulischen Bauelemente oder Baugruppen unterhalb an der Abdeckplatte (74) angeordnet sind.

50. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Döpper (44, 45) über einen Außenkegel von einem entsprechenden Innenkegel der Kolbenstangen (67, 68) aufgenommen sind, so daß mindestens der wesentliche Teil der Gravur jedes Döppers (44, 45) innerhalb der zugeordneten Kolben­ stange (67, 68) verläuft.

51. Einrichtung mindestens nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Döpper (44, 45) mittels einer längs durch die gesamte Kolbenstange (67, 68) verlaufenden Anzugsspindel (91, 92) in den Innenkegel der Kolbenstange (67, 68) eingezogen wird.

52. Einrichtung mindestens nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzugsspindel (91, 92) hohl ausgebildet ist und als Wasser­ führung zur Kühlung der Döpper (44, 45) dient, wobei das Kühlwasser durch die hohle Kolbenstange (67, 68) um die Anzugsspindel (91, 92) herum zurückgeführt wird.

53. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Trageinrichtung (53) lösbar mit der zugeordneten Drehachse (56) verbunden ist.

54. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 22 und 24 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zueinander versetzt angeordnete Trageinrichtungen (35, 38) vorgesehen sind, von denen die erste (35) Stempelführungsbuchsen (37) und die zweite als Fertigformmatrize gestaltete Fließpreßmatrizen (25) trägt, wobei erste und zweite Trageinrichtung sich so überdecken, daß an mindestens einer Stelle Stempelführungsbuchse (35) und Fließpreß­ matrize (25) übereinanderstellbar sind.

55. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Preßeinrichtung (31) eine Verschiebeein­ richtung (93, 94), um den Taktabstand benachbart, zugeordnet ist.

56. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß dem Werkstückumsetzer (53) eine Ladeinrich­ tung (95) zum Beladen der Arbeitsstation (1′) mit einem Werkstück (20) sowie gegenüberliegend ein Anschlag (96) für das Werkstück (20) zugeordnet ist.

57. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamteinrichtung aus einer unabhängigen Staucheinheit (97) und einer unabhängigen Fließpreßeinheit (98) besteht, die über eine geeignete Werkstücktransporteinrichtung miteinander verkettet sind.