DE37561C - Bolzenschmiedemaschine - Google Patents

Description

PATENTAMT.

In den beiliegenden Zeichnungen ist die Stellung aller Theile der Maschine eine solche, welche sie annehmen, wenn die Ramme oder der Hammer H dem neugebildeten Bolzenkopf am nächsten liegt und gleichzeitig das glühende Eisen sich in der. Stellung befindet, welche dem Anschmieden des Kopfes entspricht.

Fig. ι ist ein senkrechter Längsschnitt durch die Maschine, .

Fig. 2 ein Theil 'des Hammerrahmens mit nur dem unteren der vier Seitenhämmer,

Fig. 3 eine Ansicht dieses Rahmens mit allen vier Hämmern, in der Stellung zu einander, welche der fertigen Arbeit entspricht, nebst Durchschnitt durch das Hauptbett der Maschine,

Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie χ - χ der

' Fig· 3,

Fig. 5 ein Detail der Hammerfuhrung nebst einem Theile des Hauptrahmens der Maschine,

Fig. 6 ein Diagramm, welches die Parallel-" bewegung des unteren Hammers versinnlicht,

Fig. 7 ein Diagramm, welches die geradlinige Bewegung des Hammers darstellt,

Fig. 8 eine Ansicht der Maschine von oben gesehen, jedoch sind hier nur solche Theile vollständig dargestellt, welche sich auf die Mechanismen zum Schmieden des -Kopfes beziehen, während gewisse andere zum Manipuliren des. glühenden Eisens nöthigen Theile fortgelassen sind.

Fig. 9 bis 16 sind Darstellungen der zum Halten des glühenden Eisens nöthigen Mechanismen und Combinationen derselben.

Der Hauptrahmen A der Maschine ruht auf Füfsen B, welche auf der Fundamentplatte C aufgeschraubt sind. In dem Rahmen A befinden sich Lager α α zur Aufnahme einer Excenterwelle D, welche zur Bewegung des prismatisch geführten Hammers H dient.

Welle D und Hammer H sind durch eine Schubstange L verbunden, welche einerseits das Excenter der Welle umfafst und anderer^ seits mittelst cylindrischen Gelenkes k gegen ein Messinglager b drückt, welches in den Hammer. H eingelassen ist und, wie aus Fig. 1 ersichtlich, mittelst der Zugstangen r r und des Gleitstückes E, welches ebenfalls in dem Rahmen A prismatisch geführt ist, in geeigneter Lage gehalten wird. Das Gleitstück E und der Rücken der Schubstange L gleiten auf einander mit den mit e bezeichneten Flächen, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Jede Abnutzung, welche im Gelenk k, dem Lager b und den beiden Flächen e e stattfindet, kann ohne Schwierigkeit durch Verkürzen der Stangen r r mittelst der Muttern η beseitigt werden.

Mit dem Hammer H sind Hebel verbunden, von denen zwei, nämlich F und JF¹, in Fig. 1 zu sehen sind. Das eine Ende des Hebels F ist mit dem Hammer if durch einen Bolzen ρ verbunden, welcher durch zwei an H angegossene Ohren j hindurchgesteckt ist. Der Drehpunkt f des Hebels F ist durch die Stange / an dem Maschinengestell aufgehängt. Der Drehpunkt/¹ des unteren Hebels F¹ sitzt fest am Maschinengestell; der Hebel F¹ greift in einen passenden Ausschnitt von H ein, um von diesem Theile aus bewegt zu werden.

Die freien Enden der Hebel .Fund F¹ sind mittelst Stangen R und R¹ mit den Kniehebeln T und 'T¹ verbunden.

Wenn sich nun der Hammer H in der Richtung nach dem glühenden Eisen hin bewegt, welches in den Backen dd^l festgehalten wird, so werden die Kniehebel die in Fig. ι angegebene Stellung annehmen und die Hammerhalter G und G¹ nebst den Hämmern h und h¹ werden sich von dem Arbeitsstücke wegbewegen. Dieselben werden also dem Hammer H völlig aus dem Wege gehen. >Beim Zurückgange des Hammers H werden sich die Kniehebel strecken, um einen Druck auf das durch den Hammer H angestauchte Eisen mit- " telst der Hammer h und h^l auszuüben.

Um die genaue Lage der Hämmer h /t¹ 7t² und h³ immer zu erreichen, sind die Verbindungsstangen R und R¹ in ihrer Länge verstellbar gemacht, wie aus Fig. ι und 8 deutlich zu ersehen ist.

Die Seitenhämmer h² und h³ werden von dem Hammer H aus in ähnlicher Weise wie die Hämmer h und h^l bewegt. Damit aber die Seitenhämmer Tz² und h^s die Hämmer h und /2¹ beim Arbeiten nicht hindern, sind die Verbindungsstangen R'² und R^s derart adjustirt, dafs die. Kniehebel T² und T³ gestreckt sind, wenn der Hammer H sich in der Mitte seines Laufes befindet, während die Kniehebel T und T¹ gestreckt sind, wenn der Hammer H sich am entferntesten von den das Eisen haltenden Backen befindet,

Mit Rücksicht auf Fig. 8 ist die Stange R^s so adjustirt, dafs der Kniehebel sich in gerader Stellung 4-5-6 befindet, wenn der Hammer H mit dem Ende 1 des Hebels 1, 2 sich in seiner Mittelstellung befindet. Indem alsdann der Hammer H diese Mittelstellung verläfst, um rückwärts zu gehen, geht der Kniehebel in die Endstellung 4-7-8, welche er erreicht, wenn der Hammer H eine Endstellung .einnimmt.

Es ist wohl klar, dafs die Seitenhämmer das glühende Eisen bei jeder Umdrehung der Welle D zweimal treffen, nämlich sowohl beim Vorwärtsgange als auch beim Rückwärtsgange des Hammers H, während die Hammer h und h¹ den Bolzenkopf nur einmal treffen. Diese Arbeitsweise hat keinen Einflufs auf die Güte des Productes, während die Gleichmäfsigkeit der Bewegung der arbeitenden Theile, ganz allein von dem Hammer ausgehend, zu rasche Abnutzung verhindern und die bedeutende Einfachheit der Construction ein Ersetzen von. Theilen leicht ermöglicht.

Die Hammer h bis h^s sind auf Gleitstücken G bis G³ befestigt, welche gewöhnlich in prismatischen Führungen s des Hammerrahmens kufen, Fig. 2 und 3. Um nun zu rasche Abnutzung zu vermeiden, sind diese Führungen mit guten gehärteten Stahleinlagen gefüttert; es kann jedoch nichts dem schädlichen Einflufs des Hammerschlages widerstehen, welcher in Verbindung mit dem während des Bolzenschmiedens gebrauchten Wasser vermischt, gerade auf den unteren Hammer fällt und die harten Führungen desselben in kurzer Zeit so ausfrifst, dafs die Gleitstücke nach allen Richtungen hin nachgeben und die Herstellung eines guten Bolzenkopfes verhindern. Aus diesem Grunde kann man . sich auf den unteren Hammer in keiner Weise verlassen, er ist die stete Quelle von Reparaturen. Um diesen Fehler zu beseitigen, ist in dieser Maschine die prismatische Führung des Hammers h¹ durch Lenkerführung ersetzt. Fig. 6 stellt eine solche Führung im Princip dar. O und O¹ sind feste Punkte, m und η sind Lenker» und t ist der Hammer. Es ist klar, dafs bei einer Bewegung der Lenker um O und O¹ eine Bewegung des Hammers parallel mit sich selbst hervorgerufen werden kann, und wenn dann die Lenker nur innerhalb kleiner Winkel schwingen, so wird dabei die Abweichung des Hammers aus seiner anfänglichen Stellung nur sehr gering sein. Entfernt sich aber der Hammer t merklich von dem Arbeitsstücke, dann wird an dem Bolzenkopf ein Grat bemerkbar, welcher dadurch entsteht, dafs das heifse Metall zwischen dem Hammer und der unteren Klemmbacke ausweichen kann. Dieser Uebelstand könnte jedoch durch genügend lange Lenker bis zu einem gewissen Grad vermindert werden. Dasselbe erreicht man aber auch dadurch, dafs man den unteren Lenker kürzer als den oberen macht, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Während hierbei der Punkt χ sich im Kreise X¹XX² mit dem Mittelpunkt O⁸ bewegt und während der Punkt y sich im Kreise y¹yy^{i um} O² bewegt, beschreibt der Punkt u die Lemniscate χ ^¹ w u ν ^² ^³ ^, von welcher Curve die Punkte \^x u ν ^" dadurch bestimmt worden sind, dafs die Lenker in die diesen Punkten entsprechenden vier Stellungen gebracht wurden. -Diese Curve ist, wenn die Längen der Lenker richtig gewählt worden sind, auf einem gewissen Theile ihrer Länge für praktische Zwecke gerade, z. B. in Fig. 7 kann dieselbe von u nach ν als gerade gelten. Wenn man sich nun unter u das obere Ende des Hammers, Fig. 1, denkt, so ist es klar, dafs das Ende des Hammers für eine geraume Entfernung in ganz engem Anschlufs an die Backe d geführt wird. Die Punkte O² und O³, Fig. 7, correspondiren mit Achse O" und O³ in Fig. ι. . Die Punkte χ und y, Fig. 7, sind die Punkte χ und y in Fig. 1 und die Lenker m^l und K¹Jn Fig. 7 sind gleichbedeutend mit m¹ und n¹ in Fig. 1.

Die Bewegung der Zapfen χ und y ist so gering, dafs dieselben ohne Bedenken in Wasser und Hammerschlag kufen können, ohne bedeutenden Schaden erleiden zu müssen, indefs können dieselben auch sehr leicht durch

Bleche s¹ geschützt werden. Um den Hammer vor Seitenbewegung zu schützen, werden die Gabeln für Zapfen χ und y recht breit und so grofs wie nur möglich gemacht, wie Fig. 5 zeigt, während O² und O³ durch den Hauptrahmen der Maschine hindurchgeführt werden, um recht sichere und feste Lagerung zu bieten.

Diese Hammerführung ist nur am unteren Hammer dargestellt worden, weil derselbe dem Verschleifs am meisten ausgesetzt ist; es ist indefs ersichtlich, dafs dieselbe für alle Hämmer angewendet werden könnte.

Weitere Verbesserungen der Maschine sind in den Fig. 9 bis 16 zur Darstellung gelangt. Fig. 9 ist ein Schnitt nach der Linie y¹ -y¹ der Fig. 1, Fig. 10 ein Verticallängsschnitt durch Fig. 9, Fig. 11 ein Durchschnitt durch Fig. 1 und Ansicht der Matrizenhalter und zugehöriger Mechanismen, Fig. ^^eine obere Ansicht von Fig. 11. Fig. 13 und 14 stellen Details dar, welche zum Vor- und Rückwärtsgange der Matrizenführung dienen. Fig. 15 ist eine Seitenansicht von Fig. 16 und Fig. 16 eine Wiederholung von Fig. 12 in gröfserem Mafsstabe.

Zum besseren Verständnifs der weiteren Verbesserungen sei gesagt, dafs Bolzenschmiedemaschinen dieser Art in zwei bestimmte Klassen zerfallen: 1. solche, in denen die Backen oder Matrizen zum Halten des glühenden Eisens fest stehen, und welche daher bedingen, dafs während des Einlegens eines neuen Stückes der Hammer H stillsteht, und 2. solche Maschinen , bei denen der Hammer H fortwährend geht und die Backen, dann nach Fertigstellung eines jeden. Bolzens um ein gewisses Stück von den Hämmern zurückbewegt werden, um dann wieder mit einem neuen Stück Eisen gegen die Hämmer vorgeschoben und in dieser Stellung festgehalten zu werden.

Die Nachtheile der ersten Art sind zu augenscheinlich und besonders darin begründet, dafs mit jedem Bolzen schwere Massen aus dem Zustande der Ruhe in rasche Bewegung gesetzt werden müssen, was der Maschine schadet; die zweite Klasse war bisher deshalb noch mangelhaft, weil man es nicht erreicht hatte, die Mittelkraft des Druckes, welchen der Hammer H gegen das glühende Eisen ausübt und den zur Ueberwindung desselben nöthigen Widerstand des den Klemmbackenschlitten k haltenden Schaltwerkes in die horizontale Mittelebene der Maschine zu bringen.

Dieses Schaltwerk lag bisher stets tiefer als der Arbeitsdruck, welcher daher den Klemmbackenschlitten von seinem Sitze zu heben strebte und nicht nur nachtheilige Beanspruchung von Theilen der Maschine veranlafste, sondern auch die Qualität des Productes beeinträchtigte.

Dieser letztere Uebelstand wird auf folgende Weise beseitigt: In Fig. 10, 11 und 12 sind d und d^l die Backen zum Halten des glühenden Eisens; dieselben sind getragen und befestigt in Gabeln 11 (die Figur ist symmetrisch), welche in dem Klemmbackenschlitten D¹ in einem Stück gegossenen Führungen verschiebbar sind und in diesen Führungen 12 durch Schienen 13 gehalten werden.

Wenn das zu bearbeitende Eisen b¹, Fig. 1, in seiner richtigen, von Backe d d^l festgehaltenen Stellung sich befindet, findet das den Hämmern h bis h^a gegenüberliegende Ende desselben eine Stütze an der Schraube 14; diese Schraube, welche gerade in der Mittellinie der Maschine liegt, ist es, welche ein Anbringen eines Schaltwerkes an dieser Mitte bisher versagt hat, während in vorliegender Maschine die Anordnung aller Theile derart gewählt ist, dafs die Anbringung eines zweitheiligen, diese Centralschraube umfassenden Keiles 15 ermöglicht wird (s. Fig. 9).

Dieser Keil liegt mit seinem Rücken an dem Rahmen A der Maschine an und schaltet den Klemmbackenschlitten D¹, indem er gegen harte, schwach keilförmige Einlagen 16 in demselben drückt, Fig. 11 und 12.

Noch andere Neuerungen beziehen sich auf Mechanismen und Combinationen derselben zum Einklemmen und Adjustiren der Backen d und d'. Die Backenhalter 11 sind an dem den Backen gegenüberliegenden Ende mit einem Kniehebel versehen, welche mit den Stücken 18 verbunden sind. Diese letzteren sind im Arm 19 gelagert und festgehalten, können jedoch auf Wunsch durch Schrauben 21, welche durch Endstücke 20 gehen, verschoben werden. Arm 19 ist mit der Führung 12 und der des Klemmbackenschlittens D¹ in einem Stück ' gegossen , Fig. 11 und 12. Man kann somit das ganze System von Backen .mit ihren Kniehebeln und Führungen seitlich verschieben, bis das zu bearbeitende Eisen ganz central mit dem Hammer H ist.

Um nun die Backen zu öffnen und zu schliefsen, werden die Kniehebel 17 durch Verbindungsstücke 22 mit einem Ende 23 zweier Winkelhebel verbunden, welche bei 24 in dem Arm 19 ihren Drehpunkt haben. Das andere Ende 25 dieser Winkelhebel trägt eine Rolle 26, welche auf den Vorsprüngen 27 zu rollen vermag; diese Vorsprünge haben zwei schiefe Ebenen; eine derselben ist nahezu parallel der Mittelachse der Maschine, die andere sehr geneigt. Wird nun der Schlitten ¹D¹ in der Richtung des Pfeiles bewegt, so rollen die Rollen 26, Fig. 15,-zunächst auf der der Maschine nahezu parallen Fläche des Knaggens 27, halten also den Bolzen fest, bis er ganz aus dem Bereiche der Hämmer gelangt ist. Dann wird bei Weiterbewegung des Schlittens D¹

die Rolle 26 zwangsläufig durch das Stück 28 der Centralachse der Maschine näher gebracht. Kniehebel 17 ziehen dann die Backenhalter 11 von einander und der fertige Bolzen fällt aus denselben. Nachdem ein neues glühendes Stück Eisen zwischen die Backen eingebracht und der Schlitten D¹ in entgegengesetzter Richtung des Pfeiles gerückt wird, schliefsen sich zunächst die Backen d und d\ halten das Eisen, und es erfolgt ein Vorwärtsbewegen von D¹, bis die Backen gegen die Hämmer stofsen.

Fernere Neuerungen bestehen in Mechanismen zur selbstthätigen Bewegung des Klemmbackenschlittens D¹. Diese Mechanismen haben allerdings nur Bezug auf schwere Maschinen, während es für kleinere Maschinen genügt, das Schaltwerk mittelst des Fufses des Arbeiters zu lösen und den Schlitten D¹ mittelst Handhebels zurückzuziehen, während die schweren Massen grofser Maschinen und die verhältnifsmäfsig grofsen Wege, welche zurückgelegt werden sollen, der selbstthätigen Vorrichtung den Vorzug geben. Mittelst dieser Vorrichtung wird der Schlufskeil 15 aus dem Schlitten D¹ gezogen und unmittelbar darauf letzterer aus seiner Lage entfernt. -Alle Theile sind so mit einander verbunden und so eingerichtet, dafs der Schlitten D¹ für unbestimmte Zeit in der einen oder anderen Endstellung gehalten werden kann, und zwar ,verschieden für grofse und kleine Bolzen, nach Gutdünken des Arbeiters, und nicht, wie es auch wohl zu geschehen pflegt, dafs alle Bewegungen in ihrer Zeit- und Reihenfolge geregelt werden. Die Mechanismen und ihre Functionen sind folgende:

Keil 15^: wird in bestimmter Lage durch die Feder 29 gehalten. Der Hebel 30, Fig. 10, welcher auf der Welle 31 aufgekeilt ist, drückt auf diesen Keil, während der Hebel 32, auf derselben Welle angebracht und von der Hauptwelle aus bewegt, in schwingende Bewegung durch einen vom Arbeiter nach Belieben ausrückbaren Klinkmechanismus gebracht wird. Dieser Klinkmechanismus ähnelt dem bekannten Corlifs- Steuerungsmechanismus.

Wenn der Arbeiter den Hebel 33 in der Richtung des Pfeiles bewegt, dann veranlafst die unrunde Scheibe 34 die Einschaltung des Klinkmechanismus, d. h. die Anhakung des Hebels 32 an dasselbe in bekannter Weise, und der Keil 15 wird gelöst. Hierauf folgt alsbald die Einschaltung des Hebels 40 mit Schaltwerk 42, Fig. 13 und 15, veranlafst durch die gleichzeitige Bewegung der unrunden Scheibe 39 durch die eine am Hebel 33 gemachte Handbewegung des Arbeiters; denn die Theile J4 und 39 sitzen auf derselben Welle 38. Der Hebel 40 wirkt auf die Welle 41; diese trägt den Sector 36, welcher in eine an dem Schlitten D¹ angebrachte Zahnstange 37 eingreift und D¹" rückwärts bewegt. Die Einstellung der verschiedenen Knaggen mit Hinsicht auf den Hammer H ist eine solche, dafs unmittelbar, nachdem der Keil 15 den Schlitten nicht mehr in einer Stellung festhält, der Hammer H den Bolzenkopf noch berührt, alle Seitenhämmer also den Bolzen nicht berühren; dann aber unmittelbar darauf der Schlitten D^l seinen Weg rückwärts antritt, wobei sich die Backen d d'¹ öffnen und der fertige Bolzen aus der Maschine herausfällt.

Um die Backen zur Aufnahme eines zwischen denselben gehaltenen Bolzens zu schliefsen, wird der Hebel 33 in entgegengesetzter Richtung des Pfeiles bewegt und das Schaltwerk, welches den Keil 15 ausläfst, wird gelöst, gleichzeitig wird aber das Schaltwerk, welches den Schlitten -D¹ bewegt, zurückbewegt; der Schlitten D¹ bewegt sich mit neuem festgehaltenen Bolzeneisen den Hämmern zu, während dabei gleichzeitig der Hammer H in derselben Richtung sich bewegt, um einen Zusammenstofs mit dem glühenden Eisen zu vermeiden. Alsbald befindet sich der Schlitten D¹ in solcher Stellung, dafs die geschlossenen Matrizen d d^l die Hämmer hh^lh² und h^s berühren; die'Feder 29 drückt dann den Keil in die entsprechenden Oeffnungen des Schlittens D¹ und stellt denselben fest.

Fig. 13 veranschaulicht die doppelte Wirkung des zur Bewegung des Schlittens Z)¹ benutzten Schaltwerkes deutlicher.

Je nach der Stellung des Knaggens 39 wird der Rahmen 42 des Schaltwerkes den. Hebel 41 beanspruchen, wenn die Bewegung in der Richtung von rechts nach links geht, oder von links nach rechts, oder, wie in der Zeichnung angedeutet, uneingeschaltet bleiben, wenn Schaltwerk 42 in seiner Centralstellung sich befindet. ."■ ■

Die Feder 43 hat den Zweck, den Hebel 30 immer in seiner oberen Stellung zu halten, damit der Keil 15 beim Eingreifen in den Schlitten D¹ denselben nicht trifft und daher nicht brechen könnte. Feder 44 hat den Zweck, im Verein mit dem Gewicht 45 den Knaggen 39 zur gewünschten Stellung zu bringen, damit der operirende Arbeiter ganz ohne Rücksicht auf Zeit den Hebel 33 in seine Stellung bei 48 einklinken kann.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:
   Eine Bolzenschmiedemaschine, bei welcher:

   i. die continuirlich hin- und hergehende Ramme H durch ein System von Hebeln F F¹ F² und F³ und Kniehebeln T T¹ Γ² und 7"³ die Seitenhämmer h h^l h"¹ und h^B - bewegt und deren Anordnung und Verhältnisse mit Rücksicht auf die_Bewegung der

   Ramme derart gewählt sind, dafs die Ramme und beide Paare Seitenhämmer, sowie die beiden Paare Seitenhämmer unter sich einander stets aus dem Wege sind, also den zu schmiedenden Bolzenkopf niemals gleichzeitig treffen, und wobei die zum Halten des angewärmten Eisens dienenden ge-, theilten Matrizen d d^x auf einem in der Richtung der Bewegung der Ramme beweglichen Schlitten D' angeordnet sind, deren Rückgang ein seitliches Verschieben oder Oeffnen der Matrizen zur Folge hat; der automatisch oder nach Belieben auf andere Weise bewegliche Schlitten D¹ während der Operation des Schmiedens in der Richtung des durch die Ramme H ausgeübten Druckes im Hauptrahmen der Maschine geschlossen gehalten wird;
   die getheilten Matrizen durch die Vorwärtsbewegung des Schlittens zunächst das angewärmte Eisen umschliefsen oder ergreifen und für ein ferneres Stück der Bewegung des Schlittens dann das Eisen festklemmen und dadurch bei kurzen Bolzen ermöglichen, dafs das Eisen mittelst einer Zange gehalten, von vorn in die Matrizen gelegt, die Zange aber losgelassen werden kann, sobald das Eisen ergriffen ist, und sich in dieser Position den Hämmern nähert; die Ramme und mit ihr alle Seitenhämmer von einer Haupttrieb welle aus bewegt werden, und ferner nach Gutdünken des Arbeiters der Schlitten automatisch aus- und eingeschaltet und bewegt wird, und zwar durch eine Anordnung von Mechanismen, welche den Schlitten gegen die Seitenhämmer zu bewegt, wenn die Ramme sich von denselben entfernt, und umgekehrt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.