DE4022261C1 - - Google Patents
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
- B21J7/02—Special design or construction
- B21J7/18—Forging machines working with die jaws, e.g. pivoted, movable laterally of the forging or pressing direction, e.g. for swaging
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schwingschmieden gem. dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-PS 11 71 245 ist eine Streckschmiedemaschine mit gegenläufig
auf ein Werkstück einwirkenden Schwingbacken bekannt. Die Schwingbacken
sind durch Kurbel- oder Exzenterantriebe symmetrisch antreibbar. Der
Antrieb erfolgt über zwei Antriebslenker je Schwingbacke, die ein
Gelenkviereck bilden, so daß sich die Schwingbacken während ihres
wirksamen Bewegungsteils auf dem Werkstück in Vorschubrichtung abwälzen.
Ein dritter Antriebslenker je Schwingbacke bewirkt einen Vorschub der
Schwingbacke und des Werkstückes sowie die Rückhubbewegung der
Schwingbacke. Durch die Verlagerung der Aufhängung des dritten Lenkers
läßt sich das Ausmaß der Vorschub- und Rückholbewegungen verändern. Das
Bewegungsspiel der Schwingbacken ist über eine Veränderung der
Winkelstellung, der Exzentrizität und der wirksamen Länge der Exzenter
oder Kurbeln einstellbar.
Der Antrieb der Streckschmiedemaschine durch einen Kurbel-
oder Exzenterantrieb erweist sich als nachteilig, da die Änderung
der Bewegungsbahn der Schwingbacken durch die Einstellmöglichkeiten
der Kurbeln oder Exzenter begrenzt ist. Die Kurbel- oder
Exzenterantriebe mit ihren Antriebslenkern erhöhen die Baugröße
der Schmiedeeinrichtung wesentlich. Außerdem beeinflußt das
Spiel der Vielzahl der Gelenke das Umformergebnis negativ.
Weitere Streckschmiedemaschinen sind beispielsweise durch die
DE 28 47 355 C2 sowie die DE-OS 21 13 121 bekannt.
Die erstgenannte Schrift betrifft ein Schmiedewalzwerk mit
einem Bett, einem auf dem Bett in Führungen gelagerten, über
einen Antrieb längs der Wälzachse hin- und herbewegbaren
Walzgerüst und in dem Walzgerüst gelagerten Schwingbacken,
die mittels Schwinghebeln in Schwingbewegung versetzbar sind,
welche an einer relativ zum Walzgerüst hin- und bewegbaren
Traverse angelenkt sind. Dabei ist zum Antrieb der Schwingbacken
über die Schwinghebel das Walzgerüst über Betätigungszylinder
an der Traverse relativ gegenüber diesen verschiebbar und
weiterhin ist die Traverse mit dem Walzgerüst während des
Walzvorgangs auf gemeinsamen ortsfesten Führungen des Bettes
längs der Achse über am Bett angelenkte Betätigungszylinder
verschiebbar. Auf Grund dieser Konstruktion wird erreicht, daß
beim Schmieden im Walzmetall keine Axialkräfte auftreten.
Die DE-OS 21 13 121 offenbart eine Maschine zum Reduzieren
von rohrförmigen Werkstücken mit einer im oberen Bereich als
Ziehplatte ausgebildeten, ortsfesten Hülse, einem darin auf-
und abbewegbar gelagerten Gegenlagerkörper und gegen die
Ziehplatte und den Gegenlagerkörper hochschwenkbaren Sektorstücken,
wobei der Gegenlagerkörper einen eigenen, mit dem Antrieb für
die Sektorstücke synchronisierten und deren Bewegung reproduzierenden
Pleuelstangen beinhaltenden Antrieb aufweist. Bei dieser Maschine
ist vorgesehen, daß sowohl die Pleuelstangen der Sektorstücke
als auch die Pleuelstangen des Gegenlagerkörpers von gemeinsamen
Hydraulikzylindern antreibbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zum Schwingschmieden mit hohem Reduktionsgrad und geringer
Baugröße zu schaffen, die eine frei wählbare Einstellung der
Bewegungsbahn der Schwingbacken erlaubt.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine gattungsgemäße Einrichtung
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die
kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche 2 bis 6 stellen
vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung
dar.
Erfindungsgemäß erzielt die Anordnung der als Hydraulikzylinder
ausgebildeten Kolben-Zylindereinheiten zwischen den Schwingbacken
und neben dem Durchlaufspalt eine besonders platzsparende
Ausgestaltung der Schwingschmiedeeinrichtung. Die Verwendung
von Hydraulikzylindern in Verbindung mit einer rechnergestützten
Steuerung ermöglicht eine frei wählbare Einstellung der den
Durchlaufspalt für das Schmiedegut bildenden Bewegungsbahnen
der Schwingbacken. Aus der Anordnung der Kolben-Zylindereinheit
mit Klemmfunktion zwischen den weiteren Kolben-Zylindereinheiten
ergibt sich ein Minimum an Hub bei sich abwälzenden Schwingbacken.
Hieraus resultiert ein niedriger Leistungsbedarf des Zylinders.
Die Ausgestaltung der Schwingschmiedeeinrichtung mit einem Fahrantrieb
reitend auf einer Führungsschiene ermöglicht insbesondere bei
Stranggießanlagen oder bei Einrichtungen zum Sprühkompaktieren eine
direkte Warmumformung (Schmiedeguttemperatur etwa 1000°C-1200°C) des
austretenden Flachproduktes ohne störende Kräfte in Richtung des
entstehenden Stranges oder Sprühgutes aufzubringen. Die
Schwingschmiedeeinrichtung eignet sich besonders für langsam austretende
Flachprodukte bei Geschwindigkeiten von etwa 2-6 m/min und erzielt
Reduktionsgrade von mindestens 60%. Der Antrieb der Schwingbacken in
Verbindung mit der Steuerung ermöglicht ein Abwälzen der Umformwerkzeuge
in und gegen Durchlaufrichtung des Schmiedegutes in einem Arbeitszyklus.
Dies ist besonders von Vorteil, wenn die Umformwerkzeuge mit
kreisbogenförmigen Konturen ausgebildet sind. Die Abwälzbewegung der
Schwingbacken wird besonders vorteilhaft von den seitlich an den
Schwingbacken angeordneten, über einen Bolzen und ein Langloch
ineinandergreifenden Abrollblechen unterstützt.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand des in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht der Schwingschmiedeeinrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Schwingschmiedeeinrichtung
mit der Fahrvorrichtung.
In Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Schwingschmiedeeinrichtung mit
zwei etwa zur Durchlaufrichtung d spiegelbildlich angeordneten
Schwingbacken 1, 1′ dargestellt. Zur besseren Übersichtlichkeit ist in
dieser Figur die Fahrvorrichtung nicht dargestellt. Die Schwingbacken
1, 1′ bestehen jeweils aus einem Werkzeugträger 2, 2′ und einem daran
befestigten Umformwerkzeug 3, 3′. Die Umformwerkzeuge 3, 3′ begrenzen
mit ihren konkav gekrümmten Schmiedeflächen einen Durchlaufspalt 4. An
den Werkzeugträgern 2, 2′ sind in Durchlaufrichtung d gesehen an beiden
Seiten jeweils zwei Kolben-Zylindereinheiten 5, 6 für die Führung des
Bewegungsablaufs der Schwingbacken 1, 1′ und eine Kolben-Zylindereinheit
7 mit Klemmfunktion angeordnet. In der Fig. 1 sind nur die in der
Zeichenebene vorne angeordneten Zylinder 5 bis 7 dargestellt. Die
Kolben-Zylindereinheiten 5, 6 sind mit den Enden ihrer Kolbenstangen 8,
9 mit dem Werkzeugträger 2 und über ihre Zylindergehäuse 10, 11 mit dem
Werkzeugträger 3′ gelenkig verbunden. Die Anlenkpunkte der
Kolben-Zylindereinheiten 5, 6 liegen in Durchlaufrichtung d gesehen
vorne und hinten an den Werkzeugträgern 2, 2′. Der Kolben-Zylinder 7 mit
Klemmfunktion ist mit seiner Kolbenstange 12 an dem Werkzeugträger 2 und
mit seinem Zylindergehäuse 13 an dem Werkzeugträger 3′ gelenkig
angeordnet. An den Werkzeugträgern 2, 2′ sind neben und parallel zu den
Umformwerkzeugen 3, 3′ seitlich Abrollbleche 14, 14′ angeordnet. Die
Abrollbleche 14, 14′ haben die Form rechtwinkliger Dreiecke, wobei die
rechtwinkligen Ecken 15, 15′ zum Durchlaufspalt 4 hinweisen und sich
überlappen. In dem Überlappungsbereich sind die Abrollbleche 14, 14′ im
Bereich ihrer Ecken 15, 15′ über einen Bolzen 16 verbunden. Der an dem
Blech 14 angeordnete Bolzen 16 greift in ein senkrecht zum
Werkzeugträger 2 in dem Blech 14′ verlaufendes Langloch 17 ein. Die
Klemmrichtung k der Kolben-Zylindereinheit 7 mit Klemmfunktion schneidet
den Durchlaufspalt 4 im Bereich des Bolzens 16.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Schwingschmiedeeinrichtung mit der
Fahrvorrichtung. Die Kolben-Zylindereinheiten 5, 6, 7 und die
Abrollbleche 14, 14′ sind nicht dargestellt. Die Fahrvorrichtung besteht
im wesentlichen aus einem seitlich an den Werkzeugträgern 2, 2′
angeordneten als Blech ausgebildeten Halteelement 18. Das Halteelement
18 ist in den Anlenkpunkten 22 der Kolben-Zylindereinheit 7 mit
Klemmfunktion mit Werkzeugträgern 2, 2′ verbunden. Die Verbindung mit
dem Werkzeugträger 2′ erfolgt wiederum über eine wie in Fig. 1
beschriebene Bolzen/Langloch-Verbindung. Zwischen den Werkzeugträgern 2,
2′ ist das Halteelement 18 mit Rollen 19 versehen. Über die Rollen 19
ist die Schwingschmiedeeinrichtung auf einer Führungsschiene 20
verfahrbar. In der Mitte ist das Halteelement 18 mit einem fest an der
Führungsschiene 20 angeordneten Rücksetzzylinder 21 verbunden.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen
Schwingschmiedeeinrichtung beschrieben. Das insbesondere über
Treibrollen zwangsangetriebene Schmiedegut tritt bei
auseinandergefahrenen und in Winkelstellung zum einlaufenden Schmiedegut
hin geöffneten Schmiedebacken in die Schwingschmiedeeinrichtung ein. Aus
dieser Ausgangsstellung heraus läßt sich der anschließende
Bewegungsablauf in die folgenden Schritte aufgliedern.
- - Zusammenfahren der Schwingbacken unter Verformung des Schmiedegutes
- - Abwälzen der Schwingbacken auf dem Schmiedegut gegen die Durchlaufrichtung desselben
- - Auseinanderfahren der Schwingbacken
- - Verfahren der Schwingschmiedeeinrichtung gegen die Durchlaufrichtung
- - Zurückschwingen der Schmiedebacken in die Ausgangsstellung ohne Kontakt mit dem Schmiedegut.
Die Zykluszeit des gerade beschriebenen Bewegungsablaufs beträgt etwa
1-2 s. Da die Führungszylinder über eine Wegregelung und die
Klemmzylinder über eine Druckregelung mit einer Rechnersteuerung
verbunden sind, läßt sich der Bewegungsablauf auch wie folgt abändern.
Das Zurückschwingen ohne Schmiedegutkontakt in die Ausgangsstellung kann
durch ein erneutes Zusammenfahren der Schwingbacken und einem
darauffolgenden Abwälzen in Durchlaufrichtung ersetzt werden. Dies ist
besonders vorteilhaft, wenn die Konturen der Schwingbacken
kreisbogenförmig sind. Außerdem erlaubt die Rechnersteuerung über die
Zylinder den spaltbildenden Bewegungsablauf der Schwingbacken beliebig
an die verschiedensten Walzbedingungen (Walztemperatur, Werkstoffart,
Reduktionsgrad usw.) anzupassen.
Claims (6)
1. Einrichtung zum Schwingschmieden, insbesondere zur Warmumformung
von metallischen Flachprodukten, mit gegenüberliegend angeordneten,
einen Durchlaufspalt für das Gut bildenden Schwingbacken mit konkav
gekrümmten Schmiedeflächen und mit Antriebsmitteln für die
Schwingbacken,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebsmittel Kolben-Zylindereinheiten (5, 6, 7) sind,
daß über jede Kolben-Zylindereinheit (5, 6, 7) die beiden
Schwingbacken (1, 1′) miteinander gelenkig verbunden sind und daß
an den Schwingbacken (1, 1′) ein von den Antriebsmitteln
unabhängiges Halteelement (18) angeordnet ist.
2. Einrichtung zum Schwingschmieden nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Kolben-Zylindereinheiten (5, 6) zur Führung des
Bewegungsablaufes in Durchlaufrichtung (d) gesehen seitlich und in
den Eckpunkten der Schwingbacken (1, 1′) angeordnet sind und daß
außerhalb des Durchlaufspalts (4) zwischen den
Kolben-Zylindereinheiten (5, 6) Kolben-Zylindereinheiten (7) mit
Klemmfunktion angeordnet sind.
3. Einrichtung zum Schwingschmieden nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben-Zylindereinheiten (7) mit Klemmfunktion derart
zwischen den Kolben-Zylindereinheiten (5, 6) angeordnet sind, daß
ihr Kolbenhub während des Bewegungsablaufes der Schwingbacken (1,
1′) minimal ist.
4. Einrichtung zum Schwingschmieden nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingbacken (1, 1′) aus Werkzeugträgern (2, 2′) und daran
befestigten Umformwerkzeugen (3, 3′) bestehen, daß die
Kolben-Zylindereinheiten (5, 6) und die Kolben-Zylindereinheiten (7)
mit Klemmfunktion jeweils einerseits über ihre Kolbenstangen (8, 9,
12) und andererseits über ihr Zylindergehäuse (10, 11, 13) mit den
Werkzeugträgern (2, 2′) verbunden sind.
5. Einrichtung zum Schwingschmieden nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Durchlaufrichtung (d) gesehen an beiden Seiten der
Schwingbacken (1, 1′) Abrollbleche (14) parallel zueinander
angeordnet sind, daß die Abrollbleche (14, 14′) in Höhe des
Durchlaufspalts (4) über einen Bolzen (16) und ein Langloch (17)
miteinander verbunden sind.
6. Einrichtung zum Schwingschmieden nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Halteelement (18) in den Anlenkpunkten (22) der
Kolben-Zylindereinheit (7) mit Klemmfunktion gelenkig mit den
Werkzeugträgern (2, 2′) verbunden ist, daß das Blech (18) zwischen
den Werkzeugträgern (2, 2′) mit Rollen (19) versehen ist und daß
die Rollen (19) auf einer Führungsschiene (20) verfahrbar sind.
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- 1991-07-03 EP EP91250177A patent/EP0467493B1/de not_active Expired - Lifetime
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