DE802812C

DE802812C - Iron pit stamp

Info

Publication number: DE802812C
Application number: DE1948P0005770
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl-Ing Idelberger
Original assignee: FRIEDR KRUPP STAHLBAU RHEINHAU
Current assignee: FRIEDR KRUPP STAHLBAU RHEINHAU
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-02-26

Description

Eiserner Grubenstempel Dic Erfindung bezieht sich auf eiserne Grubenstempel, die aus Innen- und Außenstempel bestehen und bei denen diese beiden Stempelteile durch Keile gegeneinander festgekleinint werden. Durch diese Keile müssen an dem einen Stempelteil, gewöhnlich an dem Innenstempel, Anpreßdriicke erzeugt werden, welche mehr als das Dreifache der Stempellast betragen, damit die Reibungskräfte den Gebirgsdruck zu tragen vermögen. Es ist bekannt, die Bremskeile konzentrisch um den Innenstempel herum anzuordnen, so daß eine möglichst große Reibungsfläche erzielt wird, und die horizontalen Kräfte des Anpreßdruckes durch Ringkörper aufzunehmen, die um die Keile herumgelegt sind. Es ist ferner bekannt, die Keile und die Ringkörper in mehreren Lagen übereinander anzuordnen, so daß die Keile jeweils zwischen zwei Ringkörpern liegen und dadurch Keilketten bilden. Eiire solche Keilkette hat die Wirkung, claß schon eine verhältnismäßig geringe Anpressung des ersten Bremskeiles beim Einsinken des Oberstempels eine Anpressung des nächstfolgenden Bremskeiles über den dazwischenliegenden Ringkeil hervorruft, die wesentlich stärker ist als die Anpressung des ersten Bremskeiles. Diese Steigerung des Anpreßdruckes der Bremskeile pflanzt sich von Bremskeil zu Bremskeil fort, so daß sich mit einer solchen Kette hintereinandergeschalteter Bremskeile mit dazwischenliegenden Ringkeilen außerordentlich hohe Anpreßdrücke ergeben. Die vorgeschriebene progressive Anpressung der Bremskeile einer Keilkette setzt aber voraus, daß der erste Bremskeil mit Sicherheit an den einsinkenden Oberstempel angepreßt wird. Diese _Anpressung geht jedoch verloren, wenn die Bremskeile und Ringkeile, die sich in Flächen nicht selbsthemmender Steigung berühren müssen, sich auch nur geringfügig radial voneinander entfernen, und dadurch die Länge der Keilkette sich verkürzt. Um dies zu vermeiden, ist die Anpressung des ersten Bremskeiles über ein federndes Zwischenglied erforderlich, welches Schwankungen in der Länge der Keilkette auszugleichen vermag. Die progressive Anpressung der Bremskeile setzt ferner eine Relativbewegung zwischen Bremskeilen und Ringkeilen voraus, die jedoch nur virtueller Art, d. h. also nur verschwindend gering zu sein braucht. Da die zwischen den Bremskeilen und den Ringkeilen auftretenden Reibungskräfte Richtung und Größe der übertragenen Kräfte wesentlich beeinflussen, ist auch der erzeugte Gesamtanpreßdruck der Bremskeile an den Oberstempel von der Richtung der Reibungskräfte zwischen Bremskeilen und Ringkeilen, d. h. von deren Bewegungsrichtung zueinander abhängig. Die Steigerung des Anpreßdruckes von Bremskeil zu Bremskeil (Progressivwirkung) ist stärker, wenn sich bei einsinkendem Oberstempel der Durchmesser der Bremskeile vergrößert, als wenn er sich verkleinert. Da nun, wie erwähnt, für die Relativbewegung der Bremskeile zu den Ringkeilen nur virtuelle Bewegung erforderlich sind, ist bei unverjüngtem Oberstempel insofern ein labiler Zustand vorhanden, als nicht vorausgesagt werden kann, in welcher Richtung im jeweiligen Augenblick Bremskörper und Ringkeile sich zueinander bewegen. Im Augenblick virtueller Bewegung der Bremskeile radial nach innen kann der gesamte Anpreßdruck der Bremskeile so stark absinken, daß ein Durchrutschen des Oberstempels die Folge ist. Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß beispielsweise bei um den Innenstempel herumliegenden Bremskeilen während des Einsinkvorganges stets eine wenigstens virtuelle Bewegung der Bremskeile radial nach außen sichergestellt wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Innenstempel konisch ausgebildet wird.Iron pit punch Dic invention relates to iron pit punch, which consist of an inner and an outer stamp and in which these two stamp parts be fixed against each other by wedges. These wedges must be used on the a stamp part, usually on the inner stamp, pressure pressures are generated, which are more than three times the stamp load, so that the frictional forces able to bear the pressure of the mountains. It is known that the chocks are concentric to arrange around the inner punch, so that the largest possible friction surface is achieved, and the horizontal forces of the contact pressure to be absorbed by annular bodies, which are wrapped around the wedges. It is also known the wedges and the ring bodies to be arranged in several layers one above the other, so that the wedges between two Ring bodies lie and thereby form wedge chains. Such a wedge chain has that Effect, already a relatively low pressure on the first brake wedge when the upper ram sinks in, the next brake wedge is pressed via the ring wedge in between, which is much stronger than the pressure of the first brake wedge. This increase in the contact pressure of the brake wedges propagates from brake wedge to brake wedge, so that with such a chain Brake wedges connected in series with ring wedges in between are extraordinary result in high contact pressures. The prescribed progressive pressure of the brake wedges but a wedge chain assumes that the first brake wedge with certainty to the sinking upper punch is pressed. This _pressure is lost, however, if the Brake wedges and ring wedges that are not self-locking in areas Have to touch the slope, move only slightly radially away from each other, and thereby the length of the wedge chain is shortened. To avoid this, the The first brake wedge must be pressed against a resilient intermediate member, which is able to compensate for fluctuations in the length of the wedge chain. The progressive Contact pressure of the brake wedges also sets a relative movement between the brake wedges and ring wedges, but which are only virtual, i. H. so only vanishingly needs to be small. Since the occurring between the brake wedges and the ring wedges Frictional forces have a significant influence on the direction and size of the transmitted forces, is also the total contact pressure generated by the brake wedges on the upper punch of the Direction of the frictional forces between brake wedges and ring wedges, d. H. of their Direction of movement dependent on each other. The increase in the contact pressure of the brake wedge to brake wedge (progressive effect) is stronger if the upper ram is sinking the diameter of the chocks increases as if it were decreasing. Because now, As mentioned, only virtual ones for the relative movement of the brake wedges to the ring wedges Movement are required, is an unstable one with an untapered upper punch State present, as cannot be predicted in which direction in the respective Momentary brake body and ring wedges move towards each other. More virtual at the moment Movement of the brake wedges radially inward can reduce the entire contact pressure of the brake wedges sink so much that the upper punch slips through. This Disadvantage is eliminated according to the invention in that, for example, at the Brake wedges lying around the inner ram during the sinking-in process at least virtual movement of the brake wedges is ensured radially outward. This can be achieved in that the inner punch is designed to be conical.

Wie oben erwähnt, ist der gesamte Anpreßdruck der Bremskeile und damit die Tragkraft des Stempels vom Anpreßdruck des ersten Bremskeiles abhängig, d. h. also bei frisch gesetztem Stempel von der beim Setzen erzeugten Vorspannung der Keilkette. Diese Vorspannung ist naturgemäß nur begrenzt möglich. Die Tragkraft des Stempels wächst mit einsinkendem Oberstempel je nach der Verjüngung des Oberstempels und der Steigung der Keilflächen, in denen sich Bremskeile und Ringkeile berühren. Um zu Beginn des Einsinkvorgangs eine möglichst schnelle Steigerung der Tragkraft zu erzielen, wird zweckmäßig zwischen dem Oberstempel und den Bremskeilen ein Schleppkeil eingeschaltet, der je nach seiner Keilsteigung jede gewünschte Steigerung der Traglast zu Beginn des Einsinkvorgangs ermöglicht. Natürlich muß gewährleistet sein, daß beim Einsinken des Oberstempels der Schleppkeil zunächst mit Sicherheit von dem Oberstempel mitgenommen wird. Dies wird z. B. erreicht durch Zwischenlegung einer reibungserhöhenden Schicht zwischen Oberstempel und Schleppkeil.As mentioned above, the entire contact pressure is the brake wedges and thus the load-bearing capacity of the ram depends on the contact pressure of the first brake wedge, d. H. So with a freshly set stamp from the bias generated when setting the Wedge chain. Naturally, this preload is only possible to a limited extent. The load capacity of the punch grows with the sinking upper punch, depending on the tapering of the upper punch and the slope of the wedge surfaces in which brake wedges and ring wedges touch. In order to increase the load-bearing capacity as quickly as possible at the beginning of the sinking-in process To achieve, a drag wedge is expediently between the upper punch and the brake wedges switched on, which depending on its wedge incline, any desired increase in load capacity at the beginning of the sinking-in process. Of course it must be guaranteed that when sinking the upper ram the drag wedge initially with certainty from that Upper punch is taken. This is z. B. achieved by interposing a friction-increasing layer between the upper punch and drag wedge.

Die Erfindung ist in einigen Ausführungsbeispielen in den Abb. i bis 3 erläutert, von denen jede einen Stempel gemäß der Erfindung im Schnitt zeigt.The invention is shown in some exemplary embodiments in FIGS 3, each of which shows a stamp according to the invention in section.

In Abb. i ist der als Innenstempel ausgebildete Oberstempel mit i, der Unterstempel mit 2 bezeichnet. Auf den Unterstempel 2 stützt sich eine Keilkette ab, die aus Bremskeilen 3 und dazwischenliegenden geschlossenen Ringkeilen 4 besteht. Die Bremskeile 3 bestehen aus mehrfach unterteilten Ringkörpern, die sich um den Innenstempel, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen sich nach unten verjüngenden Kreisquerschnitt besitzt, herumlegen. Die aus den Bremskeilen 3 und den Keilkörpern 4 aufgebaute Keilkette ist von einer Haube 5 umgeben, die auf den Unterstempel 2 mit Gewinde aufgeschraubt ist und über einen Tellerfedersatz 6 die Keilkette zusammenpreßt.In Fig. I, the upper punch designed as an inner punch is shown with i, the lower stamp is designated with 2. A wedge chain rests on the lower punch 2 which consists of brake wedges 3 and closed ring wedges 4 in between. The wedges 3 consist of multiple subdivided ring bodies that are around the Inner punch, which in the present exemplary embodiment has a downward taper Has a circular cross-section, put it around. The one from the brake wedges 3 and the wedge bodies 4 built-up wedge chain is surrounded by a hood 5, which on the lower punch 2 is screwed on with a thread and presses the wedge chain together via a plate spring set 6.

Beim Setzen des Stempels befindet sich der Tellerfedersatz im spannungsfreien Zustande, so daß eine Anpressung der Bremskeile an den Innenstempel nicht erfolgt. Zweckmäßig werden sie durch eingelegte Spreizringe vom Innenstempel abgedrückt. Sobald der Stempel auf die gewünschte Länge ausgezogen ist, wird die Keilkette durch Herunterschrauben der Haube 5 angespannt. Dabei erzeugt der Tellerfedersatz 6 über den obersten Ringkeil 4 einen vorher bestimmbaren Anpreßdruck auf den obersten Bremskeil 3. Beim Einsinkvorgang sucht der Oberstempel i den obersten Bremskeil 3 durch Reibung mitzunehmen und erzeugt dadurch über den nächstfolgenden Ringkeil 4 einen verstärkten Anpreßdruck des nächstfolgenden Bremskeiles 3 und so fort bis zum untersten Bremskeil 3, der sich durch den untersten Ringkeil ,4 auf den Unterstempel abstützt. Durch die Verjüngung des Querschnittes des Oberstempels i ist gewährleistet, daß beim Einsinkvorgang stets eine Bewegung der Bremskeile radial nach außen und damit die größte progressive Steigerung des Anpreßdruckes von Bremskeil zu Bremskeil und eine mit zunehmender Einsinktiefe sich steigernde Tragkraft des Stempels stattfindet. Ein Durchrutschen des Oberstempels ist daher ausgeschlossen.When the punch is set, the disc spring set is in a tension-free state, so that the brake wedges are not pressed against the inner punch. They are expediently pressed off the inner die by inserted expansion rings. As soon as the punch has been pulled out to the desired length, the wedge chain is tensioned by screwing down the hood 5. The disc spring set 6 generates a previously determinable contact pressure on the uppermost brake wedge 3 via the uppermost ring wedge 4 continue to the lowest brake wedge 3, which is supported by the lowest ring wedge 4 on the lower punch. The tapering of the cross-section of the upper punch i ensures that the brake wedges always move radially outward during the sinking process and thus the greatest progressive increase in the contact pressure from brake wedge to brake wedge and that the load-bearing capacity of the ram increases with the sinking depth. A slipping through of the upper punch is therefore excluded.

Das Rauben des Stempels geschieht in der Weise, daß durch Rückdrehen der Haube 5 der Federtellersatz 6 entspannt wird.The ram is stolen by turning it back the hood 5 of the spring plate set 6 is relaxed.

Je mehr man im Interesse des schnellen Raubens den Löse- und damit auch den Anzugsweg zum Spannen des Federtellersatzes 6 verkürzt, um so geringer ist die erzielbare Vorspannkraft. Je geringer aber die Vorspannkraft und damit der Anfangsanpreßdruck des obersten Bremskeiles 3 ist, um so geringer ist der Gesamtanpreßdruck sämtlicher Bremskeile an den Oberstempel und um so größer ist die Zahl der erforderlichen Glieder der aus den Teilen 3 und 4 bestehenden Keilkette.The more one in the interest of quick robbery the loosening and thus the tightening path for tensioning the spring plate set 6 is also shortened, the less is the achievable pre-tensioning force. But the lower the pre-tensioning force and thus the The initial contact pressure of the uppermost brake wedge 3, the lower the total contact pressure all brake wedges on the upper punch and the greater the number of required Links of the wedge chain consisting of parts 3 and 4.

Abb. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem zwischen den Bremskeilen 3 und dem Oberstempel i ein Schleppkeil 7 angeordnet ist. Zwischen dem Oberstempel i und dem Schleppkeil 7 befindet sich eine Einlage 8 aus reibungserhöhendem Werkstoff. 1 );,durch ist eine sichere blitnahtne des Schleppl;c:irs beim Einsinkvorgang gewährleistet. Durch den Schleppkeil werden im ersten Teil des Einsinkvorganges die Bremskeile 3 in stärkerem 'Maße radial nach außen gedrängt. Dadurch verlängert sich die Keilkette, weil die Ringkeile 4 praktisch unelastisch sind, und der Tellerfedersatz 6 wird stärker zusammengedrückt. Hierdurch wiederum wird auch der Anpreßdruck des obersten Bremskeiles 3 gleich zu Beginn des Einsinkvorganges und damit der Gesamtanpreßdruck sämtlicher Bremskeile stark erhöht. Die Anordnung des Schleppkeiles 7 gestattet daher eine Verminderung der Zahl der Keilkettenglieder 3 und 4. Auch ist es dadurch möglich, mit einer geringeren Anfangsvorspannung des Federtellersatzes 6 auszukommen und die Steigung des Gewindes, mit dem die Haube 5 auf dem Unterstempel2 aufgeschraubt ist, zu erhöhen und den Anzugsweg zu verkürzen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Haube 5 mit dem Unterstempel 2 durch einen Bajonettverschluß mit starker Steigung des Gewindeganges verbunden. Das Ausführungsbeispiel nach Abb.2 besitzt daher auch den Vorteil, daß der Stempel leichter geraubt werden kann, indem schon nach kurzem Löseweg der Haube 5 der Stempel zusammenfallen kann.Fig. 2 shows another embodiment of the invention in which A drag wedge 7 is arranged between the brake wedges 3 and the upper punch i. An insert 8 is located between the upper punch i and the drag wedge 7 friction-increasing Material. 1); through is a safe flash seam des Schleppl; c: irs guaranteed during the sinking-in process. Be through the drag wedge in the first part of the sinking-in process, the brake wedges 3 to a greater extent radially pushed outside. This lengthens the wedge chain because the ring wedges 4 are practical are inelastic, and the disc spring set 6 is compressed more. Through this in turn, the contact pressure of the uppermost brake wedge 3 is right at the beginning of the Sinking-in process and thus the total contact pressure of all brake wedges is greatly increased. The arrangement of the drag wedge 7 therefore allows a reduction in the number of Wedge chain links 3 and 4. This also makes it possible with a lower initial tension of the spring plate set 6 and the pitch of the thread with which the hood 5 is screwed onto the lower punch 2, increase and shorten the tightening distance. In the present exemplary embodiment, the hood 5 is through with the lower punch 2 a bayonet lock connected with a steep pitch of the thread. The embodiment According to Fig.2 therefore also has the advantage that the stamp can be stolen more easily can, by already after a short detachment of the hood 5, the punch can collapse.

Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Bremskörper unter Zwischenschaltung eines Schleppkeiles gegen den als Außenstempel ausgebildeten Unterstempel angepreßt werden und sich gegen den Oberstempel abstützen. Das Ausführungsbeispiel stellt eine kinematische Umkehr des Ausführungsbeispieles nach Abb. 2 dar. Im Oberstempel i ist eine Zugstange 9 angeordnet, welche über den Tellerfedersatz 6 die Keilkette, die aus den Bremskeilen 3 und den Keilringen 4 zusammengesetzt ist und sich gegen den Oberstempel i abstützt, zusammenpreßt und auf diese Weise den Schleppkeil 7 an die Innenwand des Unterstempels 2 anpreßt, dessen Innendurchmesser sich nach unten verjüngt. Die Zugstange 9 besitzt in ihrem verdickten Oberteil ein Langloch, durch welches der Vorspannkeil io durch im Oberstempel angebrachte Öffnungen hindurchgesteckt und angezogen wird. Das Rauben des Stempels geschieht durch Losschlagen des Keiles io. Dabei wird der Tellerfedersatz 6 entspannt, und der Schleppkeil 7 vermag durch sein Eigengewicht in die in der Zeichnung dargestellte Lösestellung abzusinken. Dies ist ein Vorteil des Ausführungsbeispiels nach Abb. 3 gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2, bei dem beim Rauben des Stempels der Schleppkeil, nachdem er durch Entspannung des Federtellersatzes 6 von Anpreßkräften frei geworden ist, unter Umständen angehoben werden muß, wofür erforderlichenfalls eine Feder unter dem Schleppkeil in bekannter Weise angebracht werden muß.Fig. 3 shows an embodiment in which the brake body under Interposition of a drag wedge against the lower punch designed as an outer punch are pressed and supported against the upper punch. The embodiment represents a kinematic reversal of the embodiment according to Fig. 2. In the upper punch i a tie rod 9 is arranged, which over the plate spring set 6 the wedge chain, which is composed of the brake wedges 3 and the wedge rings 4 and against the upper punch i supports, compresses and in this way the drag wedge 7 pressed against the inner wall of the lower punch 2, the inner diameter of which according to tapered at the bottom. The pull rod 9 has an elongated hole in its thickened upper part, through which the prestressing wedge is inserted through openings made in the upper punch and is attracted. The stamp is stolen by knocking off the wedge ok The disc spring set 6 is relaxed and the drag wedge 7 is able to pass through sink its own weight into the release position shown in the drawing. This is an advantage of the exemplary embodiment according to FIG. 3 over the exemplary embodiment according to Fig.2, in which when the stamp is stolen, the drag wedge after it has been released by relaxation of the spring plate set 6 has become free of contact pressure, possibly raised must be, for which if necessary a spring under the drag wedge in known Way must be attached.

Die vorliegende Erfindung gestattet die Verwendung rohrförmiger Ober- und Unterstempel, setzt jedoch dieses Stempelprofil nicht voraus. Vielmehr können auch andere Profilquerschnitte verwendet werden, z. B. ein vier- oder mehreckiges Profil, sofern die Bremskörper und gegebenenfalls die Schleppkeile so geteilt und gestaltet werden, daß sie einerseits an dem Stempelprofil, anderseits an den Kegelmantelflächen der Ringkeile anliegen.The present invention allows the use of tubular upper and lower punch, but does not require this punch profile. Rather, can other profile cross-sections can also be used, e.g. B. a square or polygonal Profile, provided the brake body and possibly the drag wedges are so divided and be designed that they are on the one hand on the punch profile, on the other hand on the conical surfaces the ring wedges are in contact.

Claims

PATENT CLAIMS: i. An iron one consisting of an inner and an outer stamp Pit punch, in which the one punch is concentrically arranged through a Brake wedges and intervening undivided ring wedges existing wedge chain, which is kept under tension by a resilient intermediate member, braked is, characterized in that the punch part resting on the brake wedges is conical.

2. Pit punch according to claim i, characterized in that that between the brake wedges and the stamp part resting on them a drag wedge is arranged.