-
Verfahren zum Betriebe von Elektroschmiedemaschinen und Elektroschmiedemaschine
zur Durchführung des Verfahrens Elektroschmiedemaschinen, insbesondere Elektrostauchmaschinen,
hat man bisher so ausgebildet, da.ß das Schmiede- bzw. Stauchgut zwischen elektrisch
gleichgepolten Klemmelektroden und einer gegenüber diesen Klemmelektroden mit axialer
Entfernung angeordneten Amboßelektrode mittels elektrischen Stromes auf die notwendigen
Schmiede-bzw. Stauchtemperaturen erhitzt wird. Es ist auch schon vorgeschlagen worden,
während des Schmiedens bzw. Stauchens die Entfernungen zwischen Klemm- und Amboßelektroden
zu ändern, durchweg zu vergrößern, um Überhitzungen des Schmiede- und Stauchgutes
zu verhindern und durch Einstellung der zwischen den Elektroden auftretenden Relativgeschwindigkeit
Einfluß auf die, Verformung, insbesondere auf die. Änderung der Raumform des Gutes
zu gewinnen. Es kommt also zu einer elektrischen Längsbeheizung des Werkstückes
dadurch, daß die Klemmelektroden einen gemeinsamen elektrischen Pol bilden, der
mit dem durch die Amboßelektrode gebildeten Gegenpol im allgerneinen über die Sekundärwicklung
eines Einphasentransformators elektrisch verbunden ist.
-
Die, im Verformungs- bzw. Stauchquerschnitt auftretenide Heizstromdichte
ist dabei durch die Anschweißgefahr des Stauchgutes an der Amboße.lektrode begrenzt.
Dadurch wird die Stückleistung
derartiger Elektrostauchmaschinen,
insbesondere bei Verwendung als Vorstauchmaschine, unzureichend, wenn das erhitzte
Gut sofort maschinell weiterverarbeitet werden soll. Meistens sind zwei bis drei
Elektrostauchinaschinen notwendig, um eine leistungsfähige, weiterverarbeitende
Schmiedepresse zu versorgen. Weitere Nachteile der bekannten Einrichtung bestehen
darin, daß bei großen Heizstromstärken. das elektrische Netz ungleichmäßig belastet
und daher unerwünscht beansprucht wird.
-
Der Erfindung ist die Aufgabe gesetzt, diese Schwierigkeiten und Nachteile
zu beseitigen. Das zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagene Verfahren kennzeichnet
sich durch Vereinigung einer elektrischen Quererhitzung des Werkstückes mit einer
elektrischen Längsbeheiznng desselben. Durch das Verfahren wird erreicht, daß das
Schmiede-oder Stauchgut bereits während seines Durchgleitens durch die Klemmelektroden
bis fast auf Schmiede- bzw. Stauchteinperatur vorbebeizt werden. kann. Gleichzeitig
wird die Amboßelektrode entlastet, so daß an dieser mit Heizstromdichten gearbeitet
werden kann, die ein Anschweißen des Schmiede- oder Stauchgutes ausschließen.
-
Das Verfahren wird zweckmäßig so zur Durchführung gebracht, daß das
Werkstück über Klemmelektroden quer beheizt, über Klemui= und Amboßelektroden längs
beheizt wird. Zu diesem Zwecke können gegeneinander isolierte Klemmelektroden über
mindestens eine Sekundärwickelung wenigstens eines Transformators elektrisch verbunden
werden. Es besteht die weitere Möglichkeit, gegeneinander elektrisch isolierte Klemmelektroden
über je eine Sekundärwickelung eines Transformators elektrisch zu verbinden. Wird
dieser Transformator als Drehstrorntransformator ausgebildet, so kann eine. also
die dritte Sekundärwickelung des Drehstrointransformators mit der Amboßelektrode
elektrisch verbunden werden.
-
In für L ängsbeheizungen bereits bekamiterWeise kann die Transformatoranordnung
primärseitig, insbesondere stufenweise, geregelt werden.
-
Das Verfahren gibt die weitere Möglichkeit, eine oder mehrere Sekundärwickelungen
abschalten zu können. Dadurch kann man beliebig von derLängs-und Ouerbeheizung nur
auf die Ouerbeheizung oder nur auf die Längsbeheizung iibergehen bzw, von diesen
Einzelbeheizungen auf die vereinigte Quer-und Längsbeheizung übergehen, sobald das
erwünscht ist.
-
Erfindungsgemäß ausgebildete, zur Durchführung der eingangs erläuterten
Verfahren bestimmte Elektroschmiedemaschinen, insbesondere Elektrostauchmaschinen,
kennzeichnen sich dadurch, daß die Klemmelektroden derselben einander gegenüber
isoliert angeordnet und über mindestens eine Sekundärwickelung wenigstens eines
Transfoxmators elektrisch leitend verbunden sind. Insbesondere besteht die Möglichkeit,
die Klemmelektroden der Elektroschmiedemaschine über je eine Sekundärwickelung eines
Drehstrointransformätors elektrisch zu verbinden. Das führt zu der vorteilhaften
Möglichkeit, eine dieser Sekundärwickelungen, in diesem Falle also die dritte Sekundärwickelung,
mit der Amboßelektrode elektrisch leitend verbinden zu können. In diesem Falle kommt
es zu der gewünschten gleichmäßigen Phasenbelastung des elektrischen Netzes. Weisen
die Primärwickelungen der Transformatoranordnung Stufenregeler auf, so kann die
Heizstromregulierung zweier Phasen primärseitig mit einem gemeinsamen Stufenschalter
durchgeführt werden. Die dritte Phase, die beispielsweise zum Einstellen der Heizstromdichte
in Querrichtung durch das Schmiede-oder Stauchgut zwischen den Klemmelektroden dient,
würde dann dem Einfl.uß eines gesondert angeordneten Stufenschalters zu unterwerfen
sein. Di.eseRegelanordnung ermöglicht es, das Schmiede-und Stauchgut durch den in
Querrichtung fließenden Heizstrom auf die gewünschte Vorheiztemperatur zu bringen,
während der in Längsrichtung fließende Heizstrom dazu benutzt wird, die erforderlichen
Schmiedetemperaturen zu erzeugen. Sind einzelne Sekundärwickelungen der Transformatoranordnung
abschaltbar ausgebildet, was mit Hilfe besonderer Trennschalter oder Nullkontakte
an den Stufenschaltern erreicht werden kann, so kann zwischen L ängs-, Quer- und
Langs-und Ouerbeheizungen beliebig gewechselt werden, so daß sich außerordentlich
weitgehende Abwandelungsmöglichkeiten in der Beherrschung der Behe:izung nach Ort
und Größe der Temperaturerhöhungen ergeben.
-
Die am Werkstück zur Anlage kommenden Kontaktstücke der Klemmelektroden
können auswechselbar und in Werkstücklängsriclitung mit verschiedenen Abmessungen
ausgebildet sein. Das gilt insbesondere für den Fall, daß auf die Klemmlänge des
Werkstückes verteilt mehrere Kontaktstücke nebeneinander angeordnet sind. Auf diese
Weise ergibt sich die Möglichkeit, Längs- und Querwiderstände des Werkstückes und
damit die Phasenbelastungen mehr oder weniger aufeinander abzustimmen und sie gegebenenfalls
völlig gleich zu halten.
-
Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen der Erfindung am Beispiel von
Elektrostauchmaschinen mit zwei Einphasentransformatoren- und einer Drehstromtransfoi-niatorenanordnung.
Iin Einzelnen gibt Fig. i die wesentlichen Teile einer Elektrostauchmaschine mit
dem Schaltschema für die Anordnung zweier Einphasentransformatoren, Fig. a die wesentlichen
Teile einer Elektrostauchmaschine mit dem Schaltschema für die Anordnung einer Drehstromtransformatoreneinheit
wieder.
-
In den Fig. bezeichnet i das- Werkstück, das einerseits an der Amboßelektrode
a anliegt, während es andererseits unter dein Einfluß eines Stempels ß steht. Das
Werkstück zeigt bereits einen vorgestauchten Kopf 4.. Mit 5, 6 sind die Klemmelektroden
bezeichnet. Diese liegen über die Kontaktstücke 7 am Werkstück i an. Die Kontaktstücke
7 bestehen aus Stoffen hoher Warmfestigkeit.
Die Klemmelektroden
5 und 6 sind gegeneinander elektrisch abisoliert. Sie stehen über die Leitungen
8, 9 mit der Sekundärwickelung io eines Einphasentransformators in Verbindung, dessen
Primärwickelung mit i i bezeichnet ist. Die Primärwickelung besitzt bei 12 einen
Stufenschalter, während bei 13 ein Trennschalter vorgesehen ist. Außer den Anzapfungen
1,4 ist bei 15 ein Nullkontakt vorgesehen, der an die Stelle des Trennschalters
13 treten kann Ein zweiter Einphasentransformator ist bei 16, 17 gezeigt. Die Sekundärwickelung
dieses Transformators verbindet die Amboßelektrode 2 mit einer der Klemmelektroden
5, 6, im Ausführungsbeispiel mit der Klemmelektrode 5. Die Primärwickelung des Transformators
16, 17 weist bei 18 wieder einen Stufenschalter auf. Die Primärwickelungen i i und
16 der beiden Transformatoren stehen mit dem Netz i9 elektrisch leitend in Verbindung.
-
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 entsprechen die gleichbezeichneten
Teile denen des Ausführungsbeispiels nach Fig.3 mit dem Unterschied, daß außer den
Kontaktstücken 7 weitere Kontaktstücke 20 vorgesehen sind, die sich durch eine!
kleinere axiale Länge den Kontaktstücken ? 'leg nüber unterscheiden. An die
Stelle der Einbe , b
phasentransformatoren io, i i und 16, 17 der Fig. i ist
ein Drehstromtransformator mit den Primärwickelungen 2i, 22, 23 und den Sekundärwickelungen
24, 25, 26 getreten. Die bei 27 und 28 angezapften Primärwickelungen stehen unter
dem Einfluß des gemeinsamen Stufenschalters 29, während der bei 3o angezapften Primärwickelung
21 ein besonderer Stufenschalter 31 zugeordnet ist. Die Sekundärwickelungen 25 und
24 sind über Leitungen 32 und 33 mit den Klemmelektroden 5, 6 elektrisch leitend
verbunden, während die Sekundärwickelung 26 über Leitulig 34 mit der Amboßelektrode
verbunden ist.
-
Die Wirkungsweise der schematisch dargestellten Einrichtung ergibt
sich unmittelbar aus der Beschreibung.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel, nach Fig. i sorgt der Transformator io,
i i bei eingelegtem Trennsehalter 13 bzw. bei entsprechender Stellung des Stufenschalters
12 für die Vorerhitzung des Werkstückschaftes i bis fast auf Schmiedetemperatur
mittels Ouerbeheizung des Werkstückschaftes. Transformator 16, 17 übernimmt dagegen
das Aufheizen des Werkstückes 1, .I, soweit es zwischen den Klemmelektroden 5, 6
bzw. deren Kontaktstücke 7 und der Amboßelektrode 2 liegt. Beide Transformatoren
sind einzeln beliebig abschaltbar, so daß es je nach der Art des abgeschalteten
Transformators entweder nur zu einer Quer- oder nur zu einer Längsbeheizung des
Werkstückes kommt, falls nicht beide Transformatoren abgeschaltet werden. Die Länge
der Kontaktstücke 7 ist dabei so eingestellt, daß der Querwiderstand in etwa mit
dem Längswiderstand der dein Heizstrom ausgesetzten Werkstückteile übereinstimmt,
so daß die beiden Transformatoren im wesentlichen gleichmäßig belastet und ausgelastet
sein können. Dieselben Möglichkeiten bestehen beim Ausführungsbeispiel nach Fig.
2 durch Bedienung der Stufenschalter 29 und 31. Bei jeder Einschaltstufe des Stufenschalters
29 treten Quer- und Längsbeheizungen des Werkstückes 1, q. ein, wobei durch Bedienung
des Stufenschalters 31 das Ausmaß der Querbeheizung unabhängig vom Ausmaß der Längsbeheizung,
das mittels des Stufenschalters 29 veränderlich ist, in beliebiger Weise einstellbar
ist. Durch entsprechende Ausbildung der Kontaktstücke 7, 2o kann wiederum erreicht
werden, daß annähernd gleiche Phasenbelastungen eintreten, so daß das Drehstromnetz
35 vor ungleichmäßigen Belastungen geschützt bleibt. Durch Benutzung der Nullkontakte
der Stufenschalter kann wiederum die Querb.eheizung unabhängig von derLängsbeheizung
oder die Längsbeheizung unabhängig von der Que.rbeheizung des Werkstückes ausgeschaltet
werden, so daß es möglich wird, die auftretenden Schmiede-und Stauchtemperaturen
des Werkstückes örtlich und der Höhe nach in der gewünschten Weise zu beeinflussen.
-
Es liegt im Wesen der Erfindung, daß die dargestellten Schaltungen
nur einige der zahlreichen Möglichkeiten zu veranschaulichen imstande sind, die
verwirklicht werden können, um Quer- und Längsbebeizungen des Werkstückes gemeinsam
und gegebenenfalls unabhängig voneinander durchzuführen. Wesentlich ist lediglich.,
daß es mit zahlreichen elektrischen Malinahmen möglich ist, zusätzlich zur Längsbeheizung
und gegebenenfalls unabhängig von ihr eine Querbeheizung des Werkstückes durchzuführen.