DE56527C - Vorrichtung zum stellenweisen Erhitzen von zu walzenden Schmiedeisenstangen mittelst des elektrischen Stromes - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.^

elektrischen Stromes.

Vorliegende Erfindung, betrifft eine Vorrichtung' zur Herstellung von Schmiedewaaren, wobei die Erhitzung des dem Schmiedeprocefs unterworfenen Materials durch einen hindurchgeleiteten elektrischen Strom geschieht.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist eine mit der neuen Einrichtung versehene Maschine zur Herstellung gewalzter Schmiedewaaren dargestellt, die für solche Artikel bestimmt ist, wie Handkurbeln an Maschinen, Kugeln für Kugellager, Spitzen für Webschützen, Spindeln für Spinnereizwecke, konische Muffen, Schraubenbolzen u. dergl., doch kann die Erfindung auch beim Schmieden anderer regelmäfsig oder unregelm^fsig profilirter Gegenstände Anwendung finden. ■

Fig. ι ist eine Endansicht einer der Erfindung gemäfs eingerichteten Schmiedemaschine für zu walzende Profilstücke,

Fig. 2 in gröfserem Mafsstabe eine Ansicht der absatzweise wirkenden Vorschubvorrichtung für die Stange, welche stückweise dem Schmiedebezw. Walzprocefs zu unterwerfen sind.

Fig. 3 zeigt theilweise im Schnitt die Einrichtung der Vorschubmuffe.

Fig. 4 ist in gröfserem Mafsstabe eine Seitenahsicht der selbsttätigen Schaltvorrichtung zur Schliefsung des Stromkreises durch die zu erhitzende Stange und zur Unterbrechung nach dem Walzvorgange, um der Elektricität den Weg über die Walzbacken und andere Maschinentheile abzuschneiden; die gezeichnete Stellung entspricht der Stromunterbrechung.

Fig. 5 zeigt den ■ Schalthebel und die be^ thätigende Anlaufscheibe ,der Schaltvorrichtung in Stromschlufsstellung. ^: ·,< . ·> .

Fig. 6 ist ein Schnitt rrach' der Linie 6-6 in Fig. 4 mit Darstellung der Stellplatte, des Schalters und der Contactsjifte,

Fig. 7 in gröfserem Mafsstabe eine Oberansicht eines unter Federwirkung stehenden Contactschiebers oder der Elektrode, durch welche der Strom dem Aufsen- oder Walzenende der Stange zugeführt wird,

. Fig. 8 ein Querschnitt dieser verschiebbaren Elektrode nach der Linie 8-8, Fig. 7,

Fig. 9 in gröfserem Mafsstabe eine Seitenansicht der Vorschubvorrichtung für die Stange, und zwar in einer Stellung, welche nach der Zurückziehung und vor der· Vorschubperiode eingenommen wird,

Fig. 10 eine ebensolche Ansicht der Vorschubvorrichtung in einer Stellung, wie sie die Theile nach dem Vorschübe und vor der Zurückziehung haben.

Die dargestellte Profilschmiedemaschine, an welcher die Einrichtung vorliegender Erfindung angebracht ist, hat eine schwingende gebogene Walzbacke und eine horizontal hin- und hergeführte Walzbacke.

In Bezug auf die Erfindung ist übrigens die Art der Profilschmiedemaschine unwesentlich und es können beispielsweise auch zwei rotirende Backen oder Walzen angewendet werden.

Das Maschinengestell 20 trägt eine flache Auflagerplatte oder den Tisch 21 mit in Längs-

richtung angeordneten Gleitbahnen 22 und 23, sowie einer Aussparung 24 in der Mitte. Das Gestell schliefst sich ferner auf entgegengesetzten Seiten an die central angeordneten Ständer 25 bezw. 26 und an einen Block 27 an.

Ein hin- und herbeweglicher Schlitten 30 läuft in genannten Gleitbahnen oder Geleisen des Tisches. Diese Platte trägt an ihrer Unterseite eine Zahnung 31 und ebenso an der Oberseite die Zahnung 32.

Eine Welle 40 ermöglicht mittelst eines Zahntriebes 41, der in die Zahnstange 31 eingreift, die Hin- und Herbewegung des Schlittens auf seiner Unterlage 21, indem diese Welle mit dem Antriebzahnrad 42 versehen ist.

Die Hauptwelle 50 ist mit. dem einen Ende im Gestell 20 und mit dem anderen in.einem besonders aufgestellten Bock 51 gelagert und trägt zwei feste Scheiben 52 und -54, sowie zwei lose Scheiben 53 und 55. Mittelst eines gekreuzten und eines offenen Riemens und in Verbindung mit einer eventuell selbsttätig gestellten Riemengabel kann hierbei der Hauptwelle Drehung in der einen und anderen Richtung ertheilt werden. Das an der Welle. 50 vorgesehene Zahnrad 56 steht in Eingriff mit dem Zahnrade 42 der Welle 40.

Die Welle 60 des Walzbackenrades 61 ist beiderseits an den Ständern 25 und 26 in nachstellbaren Lagern montirt und trägt das Zahnrad 62.

Eine Zwischeriwelle 70, die in dem Block oder Ansatz 27 des Tisches 21 gelagert ist, steht mittelst eines Zahnrades 71 in Eingriff einestheils mit der oberen Zahnung 32 des hin- und hergeführten Schlittens 30 und andererseits mit jenem Zahnrade 62 der dem Walzbackenrade zugehörigen Welle 60, wodurch die Walzbacke gleichzeitig mit dem Schlitten ihre Bewegung erhält.

Eine horizontal angeordnete Walzbacke 80 ist auf dem Schlitten befestigt, in Ergänzung zu der bogenförmig gestalteten Walzbacke 81 auf dem Umfang des zugehörigen Rades 61. Das Profil beider Backen entspricht dem zu erzeugenden Gegenstand und bildet Rinnen und Streckflächen, die von ihrem Anfangspunkt nach den Vollendungsenden hin verjüngt zulaufen.

Das Rundeisen oder die Stange 100, welche das Material zu den zu schmiedenden Stücken hergiebt, erhält Führung und Auflager in einem isolirten Augenlager go des Ständers 26, und ferner in einem "ebensolchen Lager 91 des nahe an den Walzbacken heranreichenden Consolarmes 92, welcher auf den horizontalen Theil des Ständers 26 geschraubt ist.
. Die intermittirend wirkende Vorschubvorrichtung zum Einschieben der Stange zwischen die Walzbacken besteht nach der dargestellten Construction aus einer beweglichen Klemmmuffe 110, einem die Muffenbewegung vermittelnden Hebel 120 und einer Curvenscheibenmuffe 130 auf der Welle 60 zur Bethätigung genannten Hebels. Uebrigens ist auch jede andere Art solcher Vorschubvorrichtungen, ohne das Wesentliche der Erfindung zu berühren, anwendbar.

Die Muffe 110 hat an ihrer Oberseite einen Schlitz in, und in den beiderseitigen Ansatzlappen 112 ist ein Drehstift 113 (Fig. 2 und 3) gelagert, der die excentrische Scheibe 114 trägt, welche in dem Schlitz nach vorwärts schwingt. Die Stellung der Scheibe ist derart, dafs sie frei vorschwingt, wenn das Rundeisen in die Muffe eingesteckt oder wenn die Muffe nach aufsen bewegt wird; wenn aber die Muffe nach innen geschoben wird, klemmt die Scheibe die Stange fest und zwingt sie, sich mitzubewegen. Die Muffe 11 ο wird geführt durch einen isolirenden Flantsch 115·, welcher um eine Führungsschiene 116, die am Gestell festliegt, herumgreift. Ebenso sind die an beiden Seiten vorgesehenen vorstehenden Zapfen 117 von dem Muffenkörper isolirt.

Der Hebel 120 trägt an seinem qberen Ende eine Laufrolle oder einen Stift im Eingriff mit der Curvenmuffe 130 und hat an seinem unteren, zweckmälsig gegabelten Ende Schlitze 122, in welche jene Zapfen 117 der Muffe 110 einpassen. Der Hebel schwingt um den Drehbolzen 125, der an einem Consolarm 126 des Ständers 26 sitzt; mehrere für denselben Bolzen vorgesehene Zapfenlöcher 123 gestatten eine Einstellung für gröfseren oder geringeren Vorschub.

Die Curvenschubmuffe 130 zeigt auf ihrem Umfang die Curvennuth 131, deren eines Ende sich mit plötzlichem Richtungswechsel abbiegt, um eine schnelle Vorschub- und Rückkehrbewegung beziehentlich der Stange und der Muffe zu veranlassen. Ein elektrisches Kabel 140 schliefst an den positiven Pol einer Dynamomaschine und ein Kabel 150 an den negativen Pol derselben, oder umgekehrt. Das eine Ende des Kabels 140 führt zu einer Schaltvorrichtung 160, und ein Kabel 141 setzt jenseits der Schaltvorrichtung die Leitung nach einem verstellbaren Klemmring 142 fort, der das hintere Ende der Stange 100 umfafst, so zwar, dafs er vermöge eines losen Aufpafsfinges 143 bei der durch die Walzbacken veranlafsten Stangendrehung nicht mitgenommen wird. Das Ende des Kabels 150 steht mit der selbsttätig Contact herstellenden Elektrode 171 in Verbindung, an welcher die Stange vorn nach jedesmaligem Vorschub anliegt.

Die dargestellte Schaltvorrichtung, statt deren auch eine geeignete andere Verwendung finden kann, umfafst eine Platte 161, Stifte 162, 163, die isolirt durch genannte Platte hindurchreichen, einen um den Stift 162 drehbaren

Schalthebel 164, eine auf Unterbrechung am Stift .163 wirkende Feder 165 und eine-Curvenscheibe 166 an der die schwingende Walzbacke bethätigenden Welle 60. Letztgenannte Curvenscheibe hat den Schalthebel 164 in Contact mit dem Stift 163 zu bringen und den Stromkreis zu schliefsen. Die Berührungsstelle der Scheibe ist an dem Hebel 164 mit einem isolirenden Stück 167 ausgelegt. Ebenso ist ein isolirendes Stück 168 zwischen Hebel und Feder eingeschaltet. Das nach innen vorstehende Ende des Stiftes 162 nimmt das Kabel 140 auf, und der Stift 163 ist auf der Innenseite mit dem Kabel 141 verbunden. Die Platte 161 hat vertical verlaufende Schlitzlöcher 169, wodurfh eine verticale Verschiebung derselben nach Mafsgabe der Einstellung der Welle 60 und ihrer Lager ermöglicht ist. Eine isolirte Handhabe iÖ4^a kann an dem Schalthebel vorgesehen werden, damit man den Stromkreis von Hand schalten kann.

Die Stellelektrode 170 besteht, wie ersichtlich, aus einem beweglichen Stift 171, der sich mit dem einen Ende an das Kabel 1 50 anschliefst und mit dem anderen in die Bahn der Stange 100 vor den Walzbacken hineinreicht. Eine horizontale Doppelschiene 172 mit dem als Führungsbahn dienenden Lä'ngsschlitz 173 schliefst an ein Ende des Blockes 27 an und läuft parallel zur Richtung des Stangenvorschubes. Eine isolirende Spule oder Schiebhülse 174 pafst in den Schlitz 173 der Doppelschiene und führt den beweglichen Stift 171, der dadurch zugleich von der Schiene isolirt ist. Eine zwischen Schiebhülse und Schlitzende eingeschaltete Feder 175 drückt erstere nach den Walzbacken hin und bringt dadurch das Aufsenende des beweglichen Stiftes in Contact mit dem Vorderende der Stange, sobald dieselbe vorgeschoben ist. Das äufsere Schlitzende kann als ein Anschlag zur Begrenzung der Schiebhülsenbewegung und dazu dienen, eine Berührung des beweglichen Stiftes mit den Walzbacken auszuschliefsen.

Das Wesentliche des neuen Schmiedeverfahrens ist nicht in der besonderen Art der Anwendung auf gewalzte Schmiedearbeit zu suchen, denn es eignet sich dasselbe Verfahren ebenso gut zur Fabrikation kugelförmiger Zierrathe oder anderer Schmiedestücke, bei denen das Metall erhitzt wird, ehe es unter Gesenken oder Walzbacken verarbeitet wird.

Die Arbeitsweise ist folgende:

Es seien die Walzbacken aus einander geschoben und der Stromkreis unterbrochen, wie in Fig. 4 ersichtlich, dann wird eine Stange 100, von welcher die Schmiedestücke herzustellen sind, in das isolirte Augenlager 90 eingeschoben und durch die isolirte Klemmmuffe 110 sowie das Augenlager 91 hindurchgesteckt, bis sie mit dem Ende zwischen dem hin- und herbeweglichen Schlitten 30 und dem Walzbackenrade 81 und in Berührung mit der Stellelektrode 170 liegt. Der Klemmring 142, welcher die andere Elektrode darstellt, wird sodann auf das Aufsenende der Stange aufgeschoben. Wenn man nun den Schalthebel 164 zum Contact mit dem Stift 163 bringt, so kann man einen starken Strom durch die Stange leiten. Da der Widerstand der Stange sehr viel gröfser ist als derjenige der leitenden Auflagerplatten, so wird eine· auf diese beschränkte schnelle Wärmeentwickelung in bekannter Weise zu Stande kommen. Der Stromkreis wird so lange geschlossen gehalten, bis das Eisen die zum Schmieden geeignete Temperatur aufweist, wonach der Schalthebel losgelassen wird und unter Einwirkung der Feder seinen Contact mit dem Stift 163 unterbricht.

Die Maschine wird darauf angelassen und die bogenförmig gestaltete Walzbacke 81 schwingt in Richtung des Pfeiles 180 aus, während die Walzbacke 30 in Richtung des Pfeiles 181 mit ihrem Schlitten verschoben wird. Zur Zeit dieses Vorganges bleibt der Strom unterbrochen, so dafs kein Strom die Stange durchfliefst; das betreffende Arbeitsstück (200) aber wird unter Drehung der Stange um ihre Achse zwischen den Walzbacken gewalzt bezw. ausgeschmiedet, wie in Fig. 1 und 9 ersichtlich. , ,

Der Schlitten 30 und das Rad 61 mit der anderen Walzbacke haben ein zusätzliches Bewegungsspiel in Pfeilrichtung 180 und 181, welches genügt, die Walzbacken ganz an der Stange 100 vorbei und aufser Berührung mit derselben kommen zu lassen, wie in Fig. 5 ersichtlich. Sobald die Stange von den Walzbacken freigegeben wird, trifft der untere Anlauf der Curvenscheibe 166 die isolirte Fläche des Schalthebels 164 und bringt ihn in Contact mit dem Stift 163, wobei Stromschlufs eintritt und durch die Stange ein starker, die Wiedererhitzung veranlassender Strom geleitet wird. .Darauf wird die Riemengabel oder ein entsprechendes Wendegetriebe selbstthätig, oder auf andere bekannte Weise, derart gestellt, dafs die Bewegungen des Schlittens und Walzrades umgekehrt werden, und dafs die Walzbacken 80 und 81 in Richtung der Pfeile .190 und 191 zu der in Fig. 4 angedeuteten Stellung zurückkommen.

Nach dieser Kehrbewegung und ehe die hinteren Enden der Walzbacken mit dem Stangeriende 200 in Berührung kommen, läfst die Curvenscheibe 166 den Schalthebel 164 frei und unter der Wirkung der Feder 165 abfallen, so dafs der Stromkreis so lange unterbrochen bleibt, als die Walzbacken mit der Stange Während der Rückgangsperiode in Berührung sind. Sobald die Walzbacken ganz

abgezogen sind und die Stange freiliegt, trifft das obere Anlaufende der Curvenscheibe 166 den Schalthebel 164 wieder und stellt durch dessen Berührung mit dem Stift 163 Slromschlufs zwecks Erhitzung der Stange her. Bei jedem Hübende steht somit die Stange unter der Wirkung des Stromes.

Die Riemenverschiebung kann derart eingerichtet werden, dafs infolge eines Leerlaufes auf den Losscheiben bei jedem Richtungswechsel ein genügend langer Verzug eintritt, um die Schmiedetemperatur wirksam werden zu lassen, eine Einrichtung, welche besonders da erforderlich sein dürfte, wo Stangen von verhältnifsmäfsig bedeutendem Querschnitt verschmiedet werden sollen.

Wenn der Rückgang der Walzbacken nahezu vollendet ist, so bethätigt das im schräg abgebogenen Stück der Schubbahn 131 in der Muffe 130 den Stift 1.21 des Hebels 120 und schwingt diesen Hebel aus der in Fig. 9 dargestellten Lage in die Stellung der Fig. 10. Infolge dessen bewegt sich die Muffe 110 nach den Walzbacken hin und die excentrische Klemmscheibe 114 erfafst das Rundeisen und schiebt es um die gehörige Länge vorwärts quer in die Bahn der Walzbacken, bis auch Contact mit der Elektrode 171 hergestellt ist.

Sobald die Maschine für eine Vorwärtsbewegung der Walzbacken umgesteuert ist, um den Walzprocefs zu beginnen, veranlafst die Curvennuth 131 an der Muffe 130 eine plötzliche Rückkehr des Hebels 1 20 zu der in Fig. g gezeichneten Stellung, wobei die Muffe ι 10 in die für die nächste Vorschubbewegung bereite Stellung zurückgelangt. Diese Zurückschiebung der Muffe läfst auch die Klemmscheibe aufser Eingriff mit der Stange kommen, die sich daher frei unter der Wirkung der Walzbacken drehen kann.

Das fertige Stück 200, welches nur, an einem dünnen Steg oder Hals mit der Stange 100 zusammenhängt, kann durch den Arbeiter abgehauen oder auf andere Weise mechanisch abgebrochen werden, oder es kann durch sein Eigengewicht abfallen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   In Verbindung mit einer Maschine zur Herstellung gewalzter Schmiedekörper aus stangenförmigem Rohmaterial eine Vorrichtung, welche die "Rohmaterialstange zur Zeit der Arbeitspausen auf Schmiedetemperatur durch einen hindurchgeleiteten elektrischen Strom zu bringen gestattet, dadurch gekennzeichnet, dafs dieselbe:

   a) einen mittelst Curvenschubes isolirt bethätigten Vorschubmechanismus¹ besitzt, bestehend aus einer absatzweise hin- und hergeführten, die Rohmaterialstange umschliefsenden Klemmmuffe (110) mit isolirendem Gleitblock (115), welche mittelst einer einseitig klemmenden Excenterscheibe (114) beim Vorgange in der einen Richtung das Arbeitsstück in die Bahn der Walzbacken einführt und beim Rück- bezw. Leergange die Stange zu freier Drehung unter Einwirkung der Walzbacken freigiebt;

   b) einen selbstthätig wirkenden Schiebcontact (170) aufweist, bestehend aus dem unter Federwirkung an die Rohmaterialstange vorn herangeführten Stift (171), der mit dem einen von der Elektricitätsquelle kommenden Kabel verbunden und isolirt in einer Gleitbahn des Gestelles bis zu dem Anschlagende derselben entgegen der Vorschubrichtung der Stange beweglich ist;

   c) einen lösbaren Klemmring (142) zur Herstellung der leitenden Verbindung der Rohmaterialstange mit der Elektricitätsquelle am Einführungsende enthält, um welchen ein loser, das Kabelende aufnehmender Aufpafsring (143) derart herumgreift, dafs sich die Stange während der Einwirkung der Walzbacken frei drehen kann, und mit

   d) einer zu selbsttätiger periodischer Stromschliefsung eingerichteten Schaltvorrichtung versehen ist, bestehend aus den beiden isolirt durch eine Platte (161) hindurchgeführten Contactstiften (162 und 163) und einem unter der Wirkung einer Abreifsfeder (165) stehenden Schalthebel (164), welcher in Zusammenhang mit der Kehrbewegung der Walzbacken von einer isolirt angreifenden Daumenscheibe nur bei den Hubwechseln zur Stromschliefsung über die Contactstifte veranlafst wird, während derselbe den Stromkreis unterbrochen hält, so lange das Arbeitsstück der Bearbeitung durch die Walzbacken unterliegt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.