DE609959C - Stauchpresse, insbesondere Warmpresse, zur Herstellung von Kopfbolzen und aehnlichen Gegenstaenden - Google Patents

Description

Zur Herstellung von Kopfbolzen und ähnlichen Gegenständen dienende Stauchpressen, insbesondere Warmpressen, bei denen ein Teil der zu stauchenden Werkstücklänge bei Beginn der Stauchung von der Matrizenbohrung umschlossen ist und während des Stauchvorganges freigelegt wird, sind bekannt. Bei einer bekannten Art dieser Stauchpressen ist die Matrize feststehend angeordnet, und das Freilegen des von der Matrizenbohrung umschlossenen, zu stauchenden Werkstückteiles geschieht dadurch, daß das Werkstück durch den in der Matrize geführten Ausstoßer aus der Matrizenbohrung her- ausgeschoben wird. Bei einer anderen bekannten Art ist die Matrize verschiebbar angeordnet, und das Freilegen der umzuformenden Werkstücklänge erfolgt dadurch, daß die in ihrer Achsenrichtung beweglich angeordnete Matrize über dem am während der Verschiebung feststehenden Ausstoßdorn abgestützten Werkstück zurückgeschoben wird. Diese zweite Ausführungsart hat gegenüber der ersterwähnten den Vorteil, daß der Stauchstempel, die Matrize und der Ausstoßdorn sämtlich nur eine einfache Hinundherbewegung auszuführen brauchen und daß deshalb der Antrieb besonders einfach ist. Diesem Vorteil steht jedoch bisher ein erheblicher Mangel gegenüber. Bei diesen bekannten Pressen wird nämlich nur das Zurückschieben der Matrize zwangsläufig bewirkt, während ihr Wiedervorschieben und das Festhalten der Matrize in der vorderen Endlage durch eine hinter ihr oder hinter dem mit ihr verschiebbaren Matrizenhalter angeordnete Druckfeder erfolgt. Wenn die zu verarbeitenden Werkstücke, wie es nicht selten der Fall ist, nur sehr stramm in die Matrizenbohrung passen, wenn also ihre Einführung auf Widerstand stößt, kann es leicht vorkommen,, daß die Matrize schon beim Einführen des Werkstückes mitgenommen wird, so daß dieses nicht auf die erforderliche Länge in die Matrize eingeführt wird. Er ragt dann bei Beginn des Stauchvorganges zu weit aus der Matrizenbohrung heraus, so daß eine ordnungsmäßige Stauchung nicht stattfinden kann, sondern ein Verbiegen des freien Stabendes eintritt, was naturgemäß Ausschuß ergibt. Bei den bekannten Pressen ist ferner für den Ausstoßdorn keine Rückzugvorrichtung vorhanden, dieser wird vielmehr durch das Werkstück bei dessen Einführung in die Matrizenbohrung zurückgedrückt. Auch hierdurch kann leicht Ausschuß entstehen. Denn der Widerstand gegen das Zurückschieben des Ausstoßdornes ist wegen der großen zu bewegenden Masse des Ausstoßgestänges sowie infolge Eintritts von Schlacke oder Hammerschlag zwischen Ausstoßdorn und Matrizenbohrung nicht selten so groß, daß das warme Werkstück diesen Widerstand nicht zu überwinden vermag und sich deshalb an seinem noch außerhalb der Matrizenbohrung liegenden Teil verbiegt.

Diese Mangel werden durch die Erfindung beseitigt. Zu diesem Zwecke wird erfindungsgemäß die verschiebbare Matrize während der Einführung des Werkstückes in die Matrizenbohrung in ihrer vorderen Endlage starr abgestützt und erst bei Beginn des S tauch Vorganges für das Zurückschieben freigegeben. Eine Verschiebung der Matrize beim Einführen des Werkstückes kann deshalb ίο nicht vorkommen, so daß die Gewähr dafür gegeben ist, daß das Werkstück um den erforderlichen Betrag in die Matrizenbohrung' eingeführt wird und alsdann die Stauchung ordnungsmäßig erfolgen kann. Weiterhin ■ ₁₅ ist erfindungsgemäß eine Rückzugvorrichtung für den Ausstoßdorn derart vorgesehen, daß dieser unabhängig vom einzuschiebenden Werkstück zurückgezogen wird, und zwar entweder so, daß er sich gleichförmig mit dem Werkstück bewegt, oder so, daß er dem Werkstück voreilt. Der Ausstoßdorn bietet also dem einzuführenden Werkstück keinen Widerstand mehr, so daß dieser ungehindert in die-Matrizenbohrung eintreten kann. Wie ersichtlich, ist auf diese Weise der bisher bei Warmpressen mit beim Stauchvorgang zurückweichender Matrize vorkommende Ausschuß vermieden.

Bei der erfindungsgemäß stattfindenden starren Abstützung der Matrize in der vorderen Endlage kann die Einrichtung so getroffen werden, daß nicht nur das Zurückschieben der Matrize, sondern auch deren Wiedervorschieben zwangsläufig bewirkt werden. Und zwar können sowohl das Zurückschieben als auch das Wiedervorschieben der Matrize und deren Abstützung in der vorderen Endlage durch eine auf der Kurbelwelle der Maschine sitzende Spurscheibe bewirkt werden. Die bisherige Vorschubfeder für die Matrize fällt dann fort, womit zugleich auch die bei der Verwendung von Federn leicht eintretenden Störungen oder Hemmungen vermieden sind.

Für den Rückzug des Ausstoßdornes könnte eine Feder vorgesehen werden. Aber auch hier empfiehlt es sich, zur Erzielung eines genauen Arbeitens und der Vermeidung von Störungen oder Hemmungen alle Bewegungen, d. h. nicht nur den Vorschub, sondern auch den Rückzug zwangsläufig zu bewirken. Der zwangsläufige Rückzug kann dabei ähnlich wie der Vorschub von der Bewegung des Preßschlittens abgeleitet werden. Es braucht dazu nur an der den Ausstoßer beim Rückzug des Preßschlittens mitnehmenden Zugstange eine zum Rückzug des Ausstoßers dienende Mitnehmerklinke angeordnet zu werden, die beim Vorschub des Ausstoßers eingerückt und am Ende des Rückzuges wieder ausgerückt wird. . Ein- und ausrückbare Klinken zur Kupplung des Ausstoßers mit seiner Zugstange sind bei Stauchpressen anderer Art zwar bereits bekannt, sie dienen dort aber zur Herbeiführung des Arbeitshubes des Ausstoßers, während sie nach der Erfindung dazu benutzt werden, den durch einen starren Mitnehmer vorgeschobenen Ausstoßer zwangsläufig wieder zurückzuziehen.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, wobei der Einfachheit halber nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigsten Teile der Stauchpresse dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. ι Matrize, Stempel und Ausstoßer teils im lotrechten Schnitt, teils in Seitenansicht in der Stellung der Teile beim Einführen eines Werkstückes in die Matrizenbohrung,

Fig. 2 · teils eine Draufsicht, teils einen waagerechten Schnitt in der Stellung der Teile am Ende des Stauchvorganges,

Fig. 3 eine Seitenansicht der zur Bewegung der Matrize dienenden Spurscheibe in ihrer der Fig. 2 entsprechenden Stellung,

Fig. 4 teils eine Seitenansicht, teils einen lotrechten Schnitt in der Stellung der Teile am Ende des Ausstoßvorganges,

Fig. S teils eine Draufsicht, teils einen waagerechten Schnitt ebenfalls in der Stellung am Ende des Ausstoß Vorganges,

Fig. 6 ist eine Seitenansicht der zur Bewegung der Matrize dienenden Spurscheibe in ihrer der Fig. 4 und 5 entsprechenden Stellung.

ι ist das feste Gestell, 2 der an diesem geführte und durch eine Kurbel oder ein Exzenter hin und her bewegliche Preßschlitten einer waagerecht arbeitenden Stauchpresse. Die hintere Wand i^a des Gestelles 1 enthält auf ihrer dem Schlitten 2 zugekehrten Seite eine Aussparung 3, in der ein Matrizenhalter 4 in Richtung der Bewegung des Preßschlittens 2 hin und her beweglich geführt ist. Im Halter 4 sitzt fest die Matrize 5, welche eine Bohrung 6 zur Aufnahme des Werkstückes enthält, an die sich eine etwas weitere Bohrung 7, 8 im Halter 4 und in der Gestellwand i^a anschließen. Der Matrize 5 gegenüber befindet sich am Preß schlitten 2 ein Stauchstempel 9, in welchem die Kopfform ausgespart ist.

Am Matrizenhalter 4 sind zwei auf entegengesetzten Seiten der Bohrung 7, 8 lie- ^ende waagerechte Stangen 10 befestigt, die durch Bohrungen der Gestell wand i^a nach hinten aus dieser herausgeführt und an ihren rückwärtigen Enden durch eine Brücke 11 erbunden sind. Die Brücken ist durch zwei oben und unten an ihr vorgesehene leichachsige Zapfen 12, die je an einem in

einem Schlitz der Brücke ii geführten Kulissenstein 13 sitzen, mit einem bei 14 an der Gestellwand i« gelagerten einarmigen Hebel 15 verbunden, der aus zwei teils oberhalb, teils unterhalb der Brücke 11 liegenden Laschen gebildet ist. Dieser Hebel steht durch eine angelenkte Stange 16 mit einem in der Nähe des vorderen Endes des Pressengestells in lotrechter Ebene schwingbar gelagerten einarmigen Hebel 17 in Verbindung, der an seinem freien Ende eine Rolle 18 trägt. Diese Rolle greift in die Spurnut 19 einer auf der Kurbelwelle der Presse befestigten Spurscheibe 20 ein, welche dazu dient, den Matrizenhalter 4 mit der darin sitzenden Matrize S in der Aussparung 3 der Gestellwand 1° vor und zurück zu bewegen und in der vorderen Endlage abzustützen. Die Nut 19 der Spurscheibe 20 weist einen etwa über einen Halbkreis sich erstreckenden, zur Welle konzentrischen Teil auf, während ihr anderer Teil exzentrisch ist. Wenn sich die Rolle 18 im konzentrischen Teil dör Spurnut 19 befindet, ist die Matrize 5 in ihrer vorderen Endstellung (Fig. i, 4 und 5) starr gehalten, läuft die Rolle 18 dagegen in dem exzentrischen Teil der Spurnut, dann werden Matrizenhalter 4 und Matrize 5 zunächst nach rückwärts verschoben (Fig. 2) und dann wieder in die vordere Endlage zurückbewegt. Die Spurscheibe 20 ist mit Bezug auf die den Preßschlitten 2 bewegende Kurbel so angeordnet, daß während des Stauchvorganges die Rückwärtsbewegung der Matrize und zu Beginn des Rücklaufs des Preßschlittens das erneute Vorbewegen der Matrize 5 stattfindet, während sich die Matrize in der übrigen Zeit in der vorderen Endlage befindet.

In der Matrizenbohrung 6 führt sich ein zum Ausstoßen des fertigen Werkstückes dienender Dorn 21, der am -vorderen Ende einer in den Bohrungen 7, 8 des Matrizenhalters 4 und der Gestell wand i^a geführten Ausstoßerstange 22, 23 auswechselbar befestigt ist. Die im Durchmesser abgesetzte Ausstoßerstange kann ihrerseits wiederum aus zwei lösbar verbundenen Teilen 22,23 bestehen. Sie ist durch die Bohrung 8 der Gestell wand i^a nach hinten herausgeführt und tritt durch einen waagerechten Schlitz der die beiden Stangen 10 des Matrizenhalters 5 verbindenden Brücke 11 hindurch (Fig. 1). Das rückwärtige Ende 24 der Stange 22, 23 ist schlittenartig ausgebildet und in einem an der Gestell wand i° befestigten Rahmen 25 geführt. Der Rahmen 25 enthält hinten einen durch eine Stellschraube 26 verstellbaren Anschlag 27, der zur genauen Begrenzung der rückwärtigen Endlage der Ausstoßerstange 22,23 und damit des Ausstoßerdornes 31 dient. Im schlittenförmigen Endteil 24 der Stange 22, 23 ist ein lotrechter Schlitz ausgespart, in den das freie Ende eines bei 28 am festen Maschinengestell gelagerten einarmigen Hebels 29 eingreift. Dieser -Hebel weist etwa in der Mitte seiner Länge eine schlitzförmige Öffnung auf, durch welche eine Stange 30 hindurchgeht, die in einer waagerechten Bohrung der Gestell wand i" geführt ist. Das vordere Ende dieser Stange 30 ist in bekannter Weise am hin und her gehenden Preßschlitten 2 befestigt, während ihr rückwärtiges Ende einen einstellbaren Mitnehmer 31 für den Hebel 29 trägt. Dieser Mitnehmer 31 nimmt beim Rücklauf des Preßschlittens 2 nach einem gewissen Leerlauf den Hebel 29 und über diesen die Ausstoßerstange 22,23 mit, wodurch der Ausstoßdorn 21 vorgeschoben wird, so daß er das fertige Werkstück aus der Matrizenbohrung 6 ausstößt. Am Mitnehmer 31 ist eine mit einem Haken versehene Klinke 32 gelagert, welche dazu bestimmt ist, sich mit einem am Hebel 29 vorgesehenen Zapfen 33 zu kuppeln. Diese Kupplung erfolgt unter Wirkung einer die Klinke 32 im Einrücksinne belastenden Feder 34 selbsttätig, sobald sich der Mitnehmer 31 beim Rücklauf des Schlittens 2 an den Hebel 29 anlegt. Beim erneuten Vorgang des Preßschlittens 2 wird deshalb der Hebel 29 ebenfalls mitgenommen und dadurch die Ausstoßerstange zwangsläufig in ihre hintere Endlage zurückbewegt. Infolge der durch den Hebel 29 hervorgerufenen Übersetzung eilt dabei die Ausstoßerstange 22, 23 mit dem Dorn 21 dem Preßschlitten 2 und damit dem vom Stauchstempel 9 in die Matrizenbohrung 6 einzuschiebenden Werkstück vor. Sobald die Ausstoßerstange ihre rückwärtige Endlage erreicht, wird der Hebel 29 von der Stange 30 wieder entkuppelt, und zwar geschieht dies selbsttätig dadurch, daß ein an der Klinke 32 vorgesehener Auslösearm 35 gegen einen Anschlag 36 stößt, der an dem im Rahmen 25 verstellbaren Anschlag 27 für die Ausstoßerstange 22, 23 sitzt.

Die zu verarbeitenden warmen Stababschnitte werden durch eine Zubringervorrichtung zwischen Stauchtempel 9 und Matrize 5 gebracht und gleichachsig zu diesen Teilen eingestellt. Gegebenenfalls können die Werkstücke in bekannter Weise in- der Presse selbst von einem erhitzten Rundstab oder Draht abgeschnitten werden, zu welchem Zwecke in der Gestellwand i° seitlich der Stauchmatrize 5 und ihres Halters eine Zuführungs- und Abschneidmatrize mit zugehörigem Schermesser angeordnet ist. ■ Der zu verarbeitende Rundstab oder Draht kann dabei durch hinter der Gestellwand angeordnete Verschubwalzen von hinten in die Abschneidmatrize eingeführt werden.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Presse ist im Zusammenhang folgende:

In Fig. 4 und 5 ist gerade ein fertiges Werkstück aus der Matrize 5 ausgeworfen worden. Der Preßschlitten 2 befindet sich in seiner rückwärtigen Endlage, die Ausstoßerstange 22, 23 mit dem Dorn 21 dagegen in ihrer vorderen Endstellung. Die Stange 22, 23 ist dabei über Hebel 29, Klinke 32 und Stange 30 mit dem Preßschlitten 2 zwangsläufig gekuppelt. Gleichzeitig nehmen auch Matrize 5 und Matrizenhalter 4 ihre vordere Endlage ein, in welcher sie dadurch, daß die Rolle 18 des Hebels 17 sich im konzentrischen Teil der Spurnut 19 bewegt, starr gehalten ist. Durch den nicht gezeichneten Zubringer wird ein neues Werkstück zwischen Matrize und Stauchstempel eingebracht. Der Preßschlitten 2 geht wieder vor, wobei zunächst über Stangen 30, Klinke 32 und Hebel 29 die Ausstoßerstange in ihre rückwärtige Endlage verschoben wird. Sobald die wegen der Hebelübersetzung gegenüber dem Schlitten voreilende Ausstoßerstange ihie Endlage erreicht hat oder auch schon etwas früher, stößt der Stauchstempel 9 auf das im Zubringer befindliche Werkstück χ (Fig. ι), das nun bis zum Anschlag am vorderen Ende des Ausstoßdornes 21 in die Matrizenbohrung 6 eingeführt wird. Wie ersichtlich, braucht dabei das Werkstück die Ausstoßerstange nicht mehr zurückzuschieben, so daß diese dem Einschub des Werkstückes keinen Widerstand entgegensetzt. Ferner kann auch ein ungewolltes Zurückschieben der Matrize 5 durch das etwa in die Matrizenbohrung 6 nur sehr stramm passende Werkstück nicht stattfinden, weil die Matrize in ihrer vorderen Endlage starr abgestützt ist. Sobald der Einschub des Werkstückes in die Matrizenbohrung beendet ist, beginnt der Stauchvorgang, indem das aus der Matrizenbohrung herausragende Werkstückende vom Stempel 9 zusammengestaucht wird. Dabei läuft die Rolle 18 im ansteigenden Ast des exzentrischen Teiles der Spurnut 19, was zur Folge hat, daß der Matrizenhalter 4 und die Matrizes in der Gestellwand i° zurückbewegt werden und somit ein Teil des von der Matrizenbohrung umschlossenen Werkstückes wieder freigelegt wird. Es wird also hintereinander die ganze umzuformende Werkstücklänge gestaucht und durch die im Stempel 9 ausgesparte Kopfform zu einem fertigen Bolzenkopf gepreßt. Sobald der Preßschlitten seine vordere Endlage erreicht hat (Fig. 2), ist der Kopf fertig. Während nun der Schlitten 2 mit dem Stauchstempel 9 zurückläuft, wird die Matrize 5 durch den abfallenden Ast des exzentrischen Teiles der Spurnut 19 wieder vorbewegt. Nach einem gewissen Leerlauf des Schlittens 2, d. h. nachdem sich der Stauchstempel 9 von der Matrize 5 entfernt hat, nimmt die Stange 30 über den Hebel 29, die Ausstoßerstange 22, 23 mit, wodurch der Ausstoßer 21 vorgeschoben wird und das fertige Werkstück aus der Matrize 5 auswirft. Beim Vorgang der Ausstoßerstange 22, 23 kuppelt sich die Klinke 32 wieder mit dem Hebel 29, so daß am Ende des Rücklaufes des 'Schlittens 2 die Stellung nach Fig. 4 und 5 wieder erreicht ist. Es wiederholt sich nun das gleiche Spiel.

Natürlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf das dargestellte Beispiel, vielmehr sind mancherlei Abänderungen möglich. So könnten an Stelle der Spurscheibe 19 zwei getrennte Unrundscheiben vorgesehen sein, von welchen die eine das Zurückschieben und die andere das Wiedervorschieben und die starre Abstützung von Matrize und Matrizen-' halter in der vorderen Endlage bewirken. Ferner könnte das Wiedervorschieben der Matrize statt zwangsläufig auch durch eine Feder erfolgen, in welchem Falle die Matrize lediglich in der vorderen Endlage so lange starr abgestützt wird, bis der Werkstab λ· eingeführt ist. Weiterhin könnte auch das Zurückziehen der Ausstoß er stange 22, 23 statt zwangsläufig durch eine Feder bewirkt wer- go den. Der in der Matrizenbohrung 6 gleitende Ausstoßdorn 21 könnte gegebenenfalls, statt mit der Stange 22, 23 in beiden Richtungen gekuppelt zu sein, auch einen losen Teil bilden, der von der Stange 22, 23 vorgeschoben und vom Werkstück χ zurückgeschoben wird. In diesem Falle tritt ebenfalls eine wesentliche Entlastung des einzuführenden Werkstabes dadurch ein, daß dieser nur noch den leichten Dorn 21, nicht aber die Ausstoßerstange 22, 23 zurückzudrücken braucht. Die ; Bewegungen der Ausstoßerstange könnten statt von der Hinundherbewegung des Pressenschlittens 2 abgeleitet, auch durch eine , auf der Kurbelwelle der Presse angeordnete Ί05 Spur- oder Nockenscheibe bewirkt werden. Ferner könnte der Antrieb für die Ausstoßer- ; stange 22, 23 derart eingerichtet sein, daß die Stange, statt dem einzuschiebenden Werkstück vorzueilen, gleichförmig mit dem Werkstück sich bewegt, so daß Werkstab und Ausstoßer gleichzeitig ihre Endlage erreichen. Auch in diesem Falle besteht der Vorteil, daß der Werkstab die Ausstoßerstange nicht zurückzudrücken braucht. n₅

Die neue Presse kann außer zur Herstellung von Kopfbolzen zur Herstellung von anderen Gegenständen, wie z. B. von Kugeln, Muttern o. dgl. eingerichtet sein. Dabei kann die Preßform für den herzustellenden Gegenstand nach Bedarf ganz oder teilweise im Stauchstempel 9 oder in der Matrize 5 ausge-

spart sein. Wenn die neuen Einrichtungen der Presse auch für Warmpressen ganz besonders geeignet sind, so können sie entweder sämtlich oder wenigstens zum Teil auch bei Kaltpressen angewendet werden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Stauchpresse, insbesondere Warmpresse, zur Herstellung von Kopfbolzen und ähnlichen Gegenständen, bei der ein Teil der umzuformenden Werkstücklänge bei Beginn der Stauchung von der Matrizenbohrung umschlossen ist und während des Stauchvorganges durch Zurückschieben der Matrize freigelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Matrize (5) während der Einführung des Werkstückes (x~) in ihre Bohrung (6) in ihrer vorderen Endlage starr abgestützt ist und erst beim Stauchvorgang für das Zurückschieben freigegeben wird.

2. Stauchpresse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nicht nur das Zurückschieben, sondern auch das Wiedervorschieben der Matrize (5) zwangsläufig erfolgt.

3. Stauchpresse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor- und Zurückschieben der Matrize (5) und deren Abstützung in der vorderen Endlage unter Vermittlung eines Hebelgestänges (10 bis 17) durch eine auf der Kurbelwelle der Presse sitzende · Spurscheibe (20) oder durch zwei Unrundscheiben erfolgt.

4. Stauchpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßerstange (22, 23) unabhängig von dem einzuschiebenden Werkstücke (x) zurückgezogen wird, und zwar entweder so, daß sie sieh gleichförmig mit dem Werkstück bewegt, oder so, daß sie dem Werkstab voreilt.

5. Stauchpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßerstange (22, 23) zwangsläufig zurückgezogen wird.

6. Stauchpresse nach Anspruch 4 und 5, bei der die Ausstoßerstange beim Rücklauf des Preßschlittens nach einem begrenzten Leerlauf durch eine am Schlitten befestigte Zugstange mitgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zugstange (30) eine zur Mitnahme der Aus-Stoßerstange (22, 23) beim Vorschub des Preßschlittens (2) dienende Mitnehmerklinke (32) gelagert ist, die beim Vorschub der Ausstoßerstange (22, 23) mit dieser oder mit deren Antriebshebel (29) selbsttätig gekuppelt und am Ende des Rücklaufes der Ausstoßerstange selbsttätig wieder entkuppelt wird.

7. Stauchpresse nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerklinke (32) durch eine Feder (34) eingerückt und durch einen einstellbaren Anschlag (36) wieder ausgerückt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen