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Schmiedemaschine. Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage
vom a. Juni igii die Priorität Grund der Anmeldung in England vom ig. Mai 1922 beansprucht.
Die Erfindung betrifft eine insbesondere zur Herstellung der Umkehrenden von ü berhitzerelementen
bestimmte Schmiedemaschine-, die mit Greif- und Formgesenken und einem mit letzterem
zusammenwirkenden hin und her gehenden Schmiedestempel versehen ist. Gemäß der Erfindung
werden die Greif-und Formgesenke sowie der Schmiedestempel durch Kniehebel beeinflußt,
die ihrerseits durch einen mittels eines nachgiebigen Mittels, z. B. Druckluft,
angetriebenen Kolben ihren Antrieb erhalten, der bei jedem vollständigen
Durchdrücken
des Kniehebels einen einfachen Hub ausführt.
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Der vorstehend gekennzeichnete Antrieb für Schmiedemaschinen zur Herstellung
der Umkehrenden von Überhitzerelementen bietet eine Anzahl erheblicher Vorteile,
die zum Teil mit der Verwendung eines nachgiebigen Mittels, z. B. Druckluft, zusammenhängen,
dessen Verwendung zum Antrieb des Kolbens für Kniehebelpressen bekannt ist und die
Möglichkeit ergibt, den Schmiedevorgang mit größerer Geschwindigkeit auszuführen,
als dieses bei Verwendung einer Flüssigkeit. z. B. Druckwasser, möglich wäre. Die
schnellere Durchführung des Schmiedevorganges hat aber zur Folge, daß eine übermäßige
Erhitzung der Werkzeuge durch die Abkürzung der Berührungszeit derselben mit dem
Werkstück vermieden und dadurch die Lebensdauer dieser Werkzeuge erhöht wird. Andererseits
wird die Abkühlung der miteinander zu verbindenden Werkstückteile während des Schmiedevorganges
verringert und die Bildung von schlechten Verbindungsstücken vermieden.
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Der --#,iitriel) gemäß der Erfindung bringt nun den besonderen Vorteil
mit sich, daß die Bewegung der Werkzeuge, insbesondere gegen das Ende des Arbeitshubes
hin, gleichmäßiger erfolgt, als es z. B. bei einem bekannten Antrieb der Kniehebel
durch einen Kurbeltrieb der Fall ist. Denn die Anordnung ist gemäß der Erfindung
so getroffen, daß der Druckluftkolben seine größte Geschwindigkeit entwickelt, wenn
der Kniehebel seine kleinste Geschwindigkeit haben würde, nämlich beim Erreichen
seiner Strecklage. Im anderen Falle, wenn nämlich Kniehebel und Antriebkolben wie
bei einer bekannten Anordnung so zueinander gestellt werden, daß das Durchgehen
des Kniehebels durch seine Strecklage mit dem Hubende des Kolbens zusammenfällt,
würde eine Verzögerung der Bewegung des Kniehebels und Kolbens zu der gleichen Zeit
gegen Ende des Arbeitshubes des Werkzeuges eintreten. Wenn aber die Werkzeuge bei
der Schmiedemaschine im vorliegenden Fall während ihrer Bewegung einen gleichmäßigen
Widerstand zu überwinden haben, so ist die Erreichung einer möglichst gleichmäßigen
Bewegung anzustreben.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird für die Greifgesenke
und Formgesenke ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen, der diese Gesenke gleichzeitig
schließt. Dieser Antrieb kann in der Weise ausgeführt werden, daß die eine Hälfte
der Greifgesenke und der Fornigesenke mit schwingbaren Hebeln verbunden wird, die
durch ein an ihnen angelenktes Querstück verbunden sind, an dem etwa in der Mitte
der eine Arm des Kniehebels für die Gesenke mittels eines Kugelgelenkes o. dgl.
angreift. Zwecks Regelung des wirksamen Hubes der Kniehebel kann der eine Arm derselben
auf einer drehbaren und exzentrisch gestalteten Welle gelagert sein.
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Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform der Maschine gemäß der Erfindung
dar. Die Maschine soll zwei Rohrstränge (Abb. i ) entsprechend dem Verfahren nach
Patent 295993 an einem Ende zusammenschweißen (Abb.2). Abb. 3 stellt eine Gesamtansicht
der Maschine dar. Abb. 4. ist ein Schnitt nach Linie ,1-4 der Abb. 5. Abb. 5 zeigt
die Maschine in Aufsicht. Abb. 6 ist ein Schnitt nach Linie 6-6 der Abb. 5. Abb.
7 ist ein Schnitt nach Linie 7-7 der Abb. 5, und Abb. 8 zeigt eine Einzelheit zu
Abb. ;.
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An einem Ende der Maschine ist ein Paar von Greifgesenken 9, 1o (Abb.
5 und 7) vorgesehen, von denen die Gesenkhälfte io im Bett i i der Maschine feststehend
angeordnet ist, während die Gesenkhälfte 9 von einem um die Welle 13 schwingenden
Hebel 12 durch einen Bolzen 1,1 gehalten wird. Um eine geringe Schwingung des Gesenkteiles
9 an dem Hebel 12 zu ermöglichen, ist zwischen diesem Gesenkteil und der Widerlagerfläche
15 an dem Hebel 12 durch einen Stift 16 ein Spielraum gelassen und in einer Bohrung
des Hebels 12 eine Feder 1 ^ untergebracht, welche gegen den Kopf des Bolzens 14
anstößt.
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In einer geeigneten Entfernung von der Greifvorrichtung befindet sich
ein Paar von Formgesenken 18. i 9 (Abb. :1 bis 6), von denen der Gesenkteil
18 an einem Hebel 2o angebracht ist, der um die Welle 13 schwingt, während die Gesenkhälfte
i 9 unbeweglich am Bett i i der Maschine gelagert ist. Die Befestigung der Gesenke
18 und i9 an dem Hebel 2o und dem Bett i i erfolgt durch Bügel 21 und 22, Bolzen
23 und Stellschrauben 2q.
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Um die Hebel 12 und 20 in Schwingung zu versetzen und dadurch die
Gesenke zu schließen, ist ein an dem Maschinengestell befestigter Druckluftzylinder
25 (Abb. 5 und 6 vorgesehen. Der Kolben 26 dieses Druckluftzylinders wirkt durch
eine Druckstange 27 auf den Kniehebel 28, 29, mit dem die Druckstange 27
durch einen Zapfen 3o gelenkig verbunden ist. Die Hebelarme 28 schwingen um eine
Welle 31, die von seitlich am Maschinengestell vorstehenden Armen 32 gehalten wird.
Der Hebelarm 29 greift mit seinem kugeligen Ende 33 in eine entsprechende Vertiefung
eines Querhebels 3:1, dessen End°n in Ausnehmungen 35 der die Gesenke haltenden
Hebel 12 und 2o liegen. Die Vertiefung dieses Querhebels kann in der Mitte desselben
angeordnet sein. Die Hebel 12 und 20 sind mit dem Querhebel 3.1 durch Zapfen 36
gelenkig verbunden.
Die Druckstange 27 ist an ihrem unteren Ende
mit einer Kugelfläche 37 versehen, die in einer entsprechenden Aushöhlung des Kolbens
26 sitzt, wodurch die Bewegung des Zapfens 30 auf einer Kurvenbahn ermöglicht
wird. Das obere Ende der Stange 27 ist gegabelt, und zwischen den beiden Schenkeln
der Gabel liegt ein Zapfen 38, der von einem Querstück 39 an dem Kolben 26 gehalten
wird (Abb. 3 bis 6).
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Die Hebelarme 28 sind auf einem exzentrischen Teil der Welle 31 angebracht,
die mit einem Vierkant versehen ist und dadurch zwecks Einstellung der Kniehebel
28,29 gedreht werden kann. Die Sicherung der Welle in der jeweils eingestellten
Lage erfolgt durch ein Gesperre, das aus einer auf der Welle 31 befestigten gezahnten
Scheibe 4.o und einem damit zusammenwirkenden, an dem Maschinengestell angebrachten
Schraubstift 4 1 besteht (Abb. 5 und 6).
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Befinden sich die Gesenke in der geschlossenen Stellung (Abb. 6 und
7), so werden die Formgesenke zwangläufig durch einen um einen Zapfen .43
schwingenden Sperrhebel 42 zusammengehalten, der sich b;im Schließen der Gesenke
unter der Einwirkung der Feder ¢¢ selbsttätig in die Sperrstellung bewegt. Das eine
Ende der Feder .44. ist mit einem Stift .16 am Maschinengestell und das andere Ende
mit einem Hebel 4.7 verbunden, der mit einem Fußtritt 49 versehen und bei ¢8 schwingbar
gelagert ist. Der Fußtritthebel 4.7 ist mit dem Sperrhebel 4.2 durch eine Stange
5o verbunden (Abb. 3, 5 und 6). Nach dem Schmieden wird der Sperrhebel ¢2 durch
einen Druck auf den Fußtritt 4.9 aus der Sperrstellung gebracht.
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Die die Gesenke haltenden Hebel 12 und 2o ragen durch in dem Bett
der Maschine vorgesehene Schlitze und werden durch ein zwischen beiden Hebeln befindliches
Stück 52, eine Seitenplatte 5 ; und das Führungsglied 104 geführt (Abb. 4. bis
6). Die Teile 53 und 104 sind -an dem Maschinengestell starr befestigt, während
das Zwischenstück 52 durch einen Schraubenbolzen 54 und eine Feder 55 (Abb. 6)
lose
in Stellung gehalten wird. Die Teile 52 und 53 sind mit Ausschnitten versehen und
das Maschinengestell besitzt ebenfalls einen Ausschnitt 56, um das Einführen des
Werkstückes in die Maschine zu ermöglichen.
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In Richtung der Achse der Gesenke liegt der Schmiedestempel 57, der
einen Teil 58 zum Aufschlitzen der Rohre und eine Schmiedeschulter 59 besitzt. Der
Stempel ruht in einem verstellbaren Halter 6o, der durch einen Kolben 61 ( Abb.
4, 5 und-,) gehalten wird. Der letztere ist in dem Zylinder 62 hin und her beweglich
angeordnet und wird an einer Drehung durch die flache Fläche 63 am Kolben gehindert,
die mit einem Futter 63a in Berührung steht, das durch die Deckplatte 64 am Ort
gehalten wird.
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Der Halter 6 ist seitlich in den Kolben 61 eingeschoben und wird hierin
durch einen Bolzen 65 gehalten, wobei die Bohrung für den Kolben in dem Halter 6o
größer ist als der Bolzen, so daß eine seitliche Bewegung des Halters mit Bezug
auf den Kolben möglich ist. Der Stempel 57 ist in dem Halter 6o in gleicher Weise
durch einen Bolzen 66 befestigt, und zwar derart, daß eine vertikale Verstellung
des Stempels mit Bezug auf den Halter erfolgen kann.
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Die hin und her gehende Bewegung des Kolbens 61 wird durch einen Kniehebel
67, 68 bewirkt, dessen Hebelarm 67 bei 69 an den Kolben 61 angeschlossen ist, während
der andere Hebelarm 68 bei 7o an ein Lagerauge 7 i angelenkt ist, das durch Bolzen
72 am hinteren Ende der Maschine befestigt ist. Durch Verstellung der Lageraugen
71, an denen der Hebel 68 angelenkt ist, läßt sich der Hub des Stempels 57 in der
Längsrichtung regeln. Dieses kann etwa in der Weise geschehen, daß man geeignete
Paßstücke 8o zwischen den Augen 71 und dem aufwärts gerichteten Flansch 81 des Maschinengestelles
einsetzt (Abb. ¢).
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Der Kniehebel 67, 68 (Abb. 3) wird durch einen doppelt wirkenden Druckluftzylinder
--3
betätigt, dessen Kolbenstange 7,4 durch einen Lenker 75 an den Gelenkzapfen
des Kniehebels 67, 68 angeschlossen ist. Der Zylinder 73 ist an dem Gehäuse 7 6
durch Bolzen 7 7 befestigt, während das Gehäuse 76 an dem Gestellarm 7 8 durch Zapfen
7 9 schwingbar gelagert ist. Der Kniehebel 67, 68 kann aus der in Abb.3 gezeichneten
Lage über die Totpunktlage in die in Abb., gezeichnete Stellung bewegt werden, wobei
also durch einen einzigen Kolbenhub der Stempel 57 seinen Arbeitshub und seinen
Rückwärts- bzw. Leergangshub ausführt.
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Die Zufuhr der Druckluft zu dem Zylinder 25 erfolgt von einem Rohre
8 ia (Abb. 3) aus durch eine Leitung 82 und eine Leitung 85. Zwischen die Leitungen
82 und 85 sind Ventile 8; und 84 eingeschaltet, die durch den Handhebel 86 und Lenker
8-,, 88 betätigt werden. Hierbei ist die Verbindung der Ventil` so getroffen,
daß das Ventil 8- , ein allmähliches Schließen der Gesenke ermöglicht, bevor
der volle Druck in dem Zylinder 25 über das Ventil 84. wirken kann.
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Durch von der Leitung 82 abzweigende Rohre 89, go wird die Druckluft
über Ventile 91,92 und Rohrleitungen 95 in den Zylinder 73 gelassen, um den Arbeitshub
und den Rückwärtshub des Schmiedestempels 57 zu bewirken. Die @-entile gi, 92 werden
durch den
Fußtritthebel 93 und den Lenker 94 betätigt. Um den Kolben
7.4 des Zylinders 73 wieder zurückzuführen, läßt man Druckluft in den unteren Teil
des Zylinders 73, und zwar durch eine von der Leitung 8ä abzweigende Leitung 97
über ein Ventil 96 und eine Leitung 98. Das Ventil 96 wird durch einen Handhebel
99 und die Lenkerstange ioo betätigt.
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Die beschriebene Maschine wirkt in folgender Weise: Nach dem Einsetzen
der Rohre zwischen die Gesenke werden die Ventile 83 und 84. der Reihe nach durch
Hebel 86 geöffnet, um das gleichzeitige Schließen der Greif- und Formgesenke
9, io und 18, ig zu bewirken. Der Hebel 4.2 sperrt unter der Einwirkung der Feder
44 die Formgesenke 18, ig in der Schließstellung. Alsdann wird Druckluft in den
Zylinder 73 eingelassen, indem man den Fußtritthebe193 entgegen der Wirkung der
Feder ioi betätigt, iun die Ventile 91, 92 zu öffnen. Bei der Bewegung des Druckluftkolbens
in der einen Richtung bewegt sich der Stempel 57 in das Werkstück und aus
demselben heraus. Läßt man den Fußtritthebel 93 los, so führt die Feder i o i die
Ventile 91, 9 2 in die Auslaßstellung. zurück. Der Sperrhebel ¢2 wird dann durch
Druck auf den Fußtritt 49 zurückgezogen. Bei der Bewegung des Hebels 86 in die Auslaßstellung
kann die Luft aus dem Zylinder 25 austreten, so daß sich die Greif- und Formgesenke
9, i o und 18, i g öffnen, indem die Hebel 12 und 2o unter ihrem eigenen Gewicht
zurückfallen. Der Fußtritt ¢9 wird dann losgelassen, so daß der Sperrhebel 42 auf
dem oberen Ende des Hebels 2o aufliegt.
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Alsdann wird mittels des Hebels 99 über das Ventil 96 Druckluft in
den unteren Teil des Zylinders ; 3 eingelassen, um den Kniehebel 67, 68 in die obere
Stellung zurückzuführen, worauf der Hebel-99 wieder zurückbewegt wird, um das Ventil
96 in die Auslaßstellung zu bringen. Diese Vorgänge wiederholen sich dann regelmäßig.
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Um am Ende des Abwärtshubes des Druckkolbens ; q. eine Bremswirkung
auszuüben, ist eine Gummischeibe io2 (Abb. 8) vorgesehen. Außerdem kann der Auslaß
des Ventils 96 bis zu einem gewissen Grade gedrosselt werden.
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Das Gestell der Maschine ist an dem Ende, an welchem die Rohre eingeführt
werden, ausgeschnitten oder so gestaltet, daß seine Breite möglichst verringert
ist, um die Handhabung der eine Mehrzahl von Umkehrstellen enthaltenden überbitzerelemente
zu erleichtern, und zwar derart, daß die Teile, welche nicht bearbeitet werden sollen,
nicht beschädigt werden können. Zu dem gleichen Zweck sind die Gesenke an dem obersten
Teile der Maschine angebracht.