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Absatzweise dreh- und vorschiebbarer Werkstückhalter an Gesenkhämmern
zum Einziehen oder Schließen von Rohren o. dgl. Beim Anschmieden von Böden und Hälsen
an zylindrischen Hohlkörpern wird das angewärmte Rohrende unter langsamem Vorschieben
zwischen entsprechend geformten Gesenkpaaren durch Hämmerung allmählich in die-erforderliche
Hals- oder Bodenform gebracht. Mittels eines besonderen Werkstückhalters wird das
Werkstück unter ständiger Drehung immer tiefer in die Gesenkform hineingeschoben.
Je schneller die einzelnen Hammerschläge aufeinander folgen, _ desto günstiger ist
ihre Wirkung. Die Hämmerungsgeschwindigkeit ist im wesentlichen von dem einwandfreien
Arbeiten des Werkstückhalters abhängig.
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Es sind bereits verschiedene Ausführungsformen derartiger Werkstückhalter
bekannt, und zwar lassen sich zwei Gruppen unterscheiden. Die-Vorrichtungen der
einen Gruppe arbeiten mit einem während des Arbeitsganges durchlaufenden Antrieb
der Drehvorrichtung. Der Antrieb läuft also auch weiter, während das Werkstück zwischen
den Gesenken festgeklemmt ist, eine Drehung des Werkstückes also nicht stattfinden
kann. Die Folgen sind zumeist Verdrehungen, wenn nicht sogar Brüche des Werkstückes
oder auch des Werkstückhalters. Die zweite Gruppe sucht die Nachteile zu vermeiden
durch einen aussetzenden Antrieb, bei dem das Drehen des Werkstückes nur in dem
Zeitraum zwischen zwei Schmiedeschlägen erfolgt. Bei dieser Art des Antriebes des
Werkstückhalters sind umständliche Synchronisierungsvorrichtungen nötig, die häufigen
Störungen unterliegen. Außerdem muß der Antriebsmotor so groß bemessen sein, daß
er bei jeder Drehung des Werkstückes das für die Beschleunigung des Werkstückes
erforderliche Drehmoment aufbringen kann.
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Die Nachteile der bekannten Werkstückhalter werden durch die Anordnung
nach der Erfindung beseitigt. Gemäß der Erfindung ist die Drehspindel des Werkstückhalters
mit ihrer durchlaufend angetriebenen Drehwelle über einen in der Drehrichtung des
Werkstückes wirksamen Kraftspeicher gekuppelt. Der Kraftspeicher kann z. B. als
Federkraftspeicher ausgebildet sein. Die Federn werden vorzugsweise vorgespannt,
wobei an den gegeneinander verdrehbaren Teilen des Kraftspeichers gegebenenfalls
einstellbar vorgesehene Anschläge vor dem Ansprechen des Kraftspeichers aneinander
anliegen. Zweckmäßig ist es, die Drehung des 'Werkstückes dadurch zu erleichtern,
daß an dem Untergesenk eine federnde Auflage vorgesehen wird, deren Federung entsprechend
dem Gewicht des Werkstückes jeweils derart eingestellt wird, daß das Werkstück beim
Öffnen
des Gesenl;es etwas angehoben wird. Auf diese Weise kann
der Reibungswiderstand während der Drehung auf einen Kleinstwert herabgesetzt werden.
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Vorrichtungen zum federnden Auflagern eines Schmiedestückes sind bereits
bekannt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird das ausgeschmiedete Ende des zu
bearbeitenden Werkstückes durch Federdruck zwischen zwei 1Iatrizen eingeklemmt und
während des Schmiedevorganges festgehalten. Hierdurch soll erreicht werden, daß
der von den Schmiedematrizen während des Ausschmiedens ausgeübte Druck sich nur
nach dem noch nicht ausgeschmiedeten Ende des Werkstückes hin auswirken kann. Das
Werkstück wird hierbei zwar auch von der Schmiedematrize durch Federdruck abgehoben;
eine Drelibe-,vegung des M'erkstiickes zwischen den Hammerschlägen, wie bei der
Erfindung, erfolgt bei diesen bekannten Vorrichtungen jedoch nicht.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i eine Seitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung, teilweise
im Schnitt, Abb. 2, 3 und .I Einzelheiten des in den Antrieb zum Drehen des Werkzeuges
geschalteten Kraftspeichers, Abb. 5 eine weitere Ausführungsart des Kraftspeichers.
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Der -Motor i treibt über ein die Drehzahl herabsetzendes Getriebe
2 die Welle 3 an. Das Ende der Welle 3 ist z. B. mit einem Vierkant 6 versehen,
auf welchem das innere Ende einer Spiralfeder .M und eine Anschlagscheibe 5 befestigt
sind. Das äußere Ende der Spiralfeder .4 ist an dem Federgehäuse 7 befestigt, das
auf der Welle 3 lose drehbar gelagert und mit einem Ritze- 8 verbunden ist. Das
Ritze- 8 steht mit einem Zahnrad 9 in Eingriff, welches auf der Welle io längs verschiebbar,
jedoch nicht drehbar angeordnet ist. Die Welle io kann in dem Zahnrad 9 mittels
der Druckspindel i i längs verschoben werden. Am Ende der Welle io ist die Werkstücklialtevorrichtung
12 befestigt. 13 ist das rohrförmige Werkstück, dessen Ende zu einem Boden ausgeschiniedet
werden soll. i- und 15 sind die Gesenke der Schmiedemaschine i6.
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Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Bei den
einzelnen Hammerschlägen der Schrniedeniaschine 16 wird jeweils das Werkstück 13
durch die Gesenke 14 und 15 der Schmiedemaschine eingespannt. Infolgedessen bleibt
auch das über die Werkstiickhaltevorrichtung 12 und die Welle io mit dem Werkstück
verbundene Zahnrad 9 stillstellen, so daß sich auch das Ritze- 8 nicht weiterdrehen
kann. Da jedoch die durch den Motor i ständig angetriebene Getriebewelle 3 weiterläuft,
wird die Spiralfeder :M gespannt. Sobald nun beim Wiederhochgehen des Gesenks i-.
das Werkstück wieder freigegeben wird, kann sich die Spiralfeder d. entspannen und
bewirkt bei ihrer Entspannung eine Weiterdrehung des Werkstückes entsprechend dem
Drehwinkel, um welchen die Feder d vorgespannt wurde. Außerdem tritt gleichzeitig
noch eine zusätzliche Drehung des Werkstückes ein, da der Antriebsmotor i weiterläuft.
Sobald die Gesenke der Schmiedemaschine beim nächsten Hammerschlag das Werkstück
wieder erfaßt hAen, beginnt der beschriebene Vorgang wieder von neuem. Es wird also
durch den in den Antrieb des Werkstücks eingeschalteten Kraftspeicher bewirkt, daß
die durchlaufende Drehbewegung des Antriebsmotors in eine absatzweise Drehbewegung
des Werkstückes verwandelt wird.
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Nähere Einzelheiten des Kraftspeichers sind aus den Abb. 2, 3 und
d zu ersehen. Bei dein in diesen Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Anschlag der Scheibe 5 und auch der Gegenanschlag des Federgehäuses 7 derart
ausgebildet, daß zwischen beiden Teilen ein Drehwinkel von etwa 27o° ermöglicht
ist. Entsprechend der in Abb. i dargestellten Übersetzung von etwa i : .M wäre also
bei dem dargestellten Kraftspeicher eine Änderung des Drehwinkels des Werkstückes
in dein Bereich bis zu etwa 65'
möglich. Die vorhandene Verdrehungsmöglichkeit
zwischen den Teilen des Kraftspeichers braucht natürlich nicht restlos ausgenutzt
zu werden, vielmehr kann durch Regelung der Drehzahl des Antriebsmotors jeder beliebige
kleinere Dreliwinkel erreicht werden. Andererseits können die vorgesehenen Anschläge
in anderer Weise ausgebildet werden, oder das Übersetzungsverhältnis zwischen Kraftspeicher
und Werkstückspindel kann anders gewählt werden, so daß auch größere Drehwinkel
als bei dem Ausführungsbeispiel erreicht werden können.
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Damit eine genaue Einhaltung eines bestimmten Drehwinkels erzielt
wird, ist es zweckmäßig, der Spiralfeder des Kraftspeichers eine gewisse Vorspannung
zu geben, so daß also bai nicht eingespanntem Werkstück der Anschlag der Scheibe
5 bereits an dem Gegenanschlag des Federgehäuses 7 anliegt. Wenn der Feder eine
gewisse @'orspannung gegeben wird, ergibt sich der Vorteil, daß ein Pendeln des
Werkstückes uni eine Mittellage herum vermieden ist. Ohne die Vorspannung würde
nämlich beim Entspannen der Feder beim c ihnen der Gesenke ein Vorschnellen des
Werkstückes über die gewünschte Lage
hinaus und damit ein Spannen
der Feder in entgegengesetztem Sinne eintreten, so daß ein Pendeln des Werkstückes
um eine Mittellage herum unvermeidlich wäre.
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Gemäß Abb. 5 sind die Federn des Kraftspeichers als Schraubenfedern
23 ausgebildet. Diese stützen sich mit ihrem einen Ende gegen die Ansätze 24 des
hülsenförmigen Teiles 7' und mit ihrem anderen Ende gegen Ansätze 25 der Welle 3
ab. Die Anschläge 26 für die Ansätze 25 verhindern ein vollkommenes Entspannen der
Schraubenfedern 23 und ermöglichen es somit, diese mit Vorspannung einzusetzen.
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Eine merkliche Erleichterung für die Dreharbeit der gespannten Feder
4 oder der Federn 23 kann erreicht werden, wenn Mittel vorgesehen werden, die das
Werkstück bei geöffneten Gesenken von dem Untergesenk 15 ein wenig anheben. Unmittelbar
vor den Gesenken der Schmiedemaschine wird daher zweckmäßig eine federnde Werkstückunterstützung
angeordnet. Ein Beispiel einer derartigen Stützvorrichtung ist in Abb. i dargestellt.
Die Unterstützungsplatte 18 ist an einem Bolzen 17 befestigt, welcher durch eine
mit Außengewinde versehene Büchse 21 hindurchgeführt ist. Zwischen der Büchse 2i
und der Unterstützungsplatte 18 ist eine Schraubenfeder 1g vorgesehen, welche durch
Verstellen der Schraubenmuttern 22 mehr oder weniger gespannt werden kann. Die Höhenlage
der Stützvorrichtung kann verän-' dert werden durch Verdrehen der auf der Gewindehülse
2i vorgesehenen Mutter 2o. Die beschriebene Vorrichtung ruht unter Zwischenschaltung
einer Lagerbüchse in einem Werke des Schmiedemaschinengestelles. Beim Festspannen
des Werkstückes 13 durch die Gesenke 14, 15 der Schmiedemaschine wird die Stützplatte
18, welche vorher- das Werkstück etwas angehoben hatte, nach unten gedrückt und
dabei, während der Bolzen 17 in der in ihrer Höhenlage festgestellten Gewindehülse
2 i nach unten gleitet, die Feder i9 nachgespannt. Sobald die Gesenke der Schmiedemaschine
das Werkstück wieder freigeben, geht die - Stützplatte wieder nach oben und hebt
das Werkstück in der gewünschten Weise an.