EP2298467A2 - Ringpresse mit hydraulischer Spannringverstellung - Google Patents

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Publication number
EP2298467A2
EP2298467A2 EP20100161859 EP10161859A EP2298467A2 EP 2298467 A2 EP2298467 A2 EP 2298467A2 EP 20100161859 EP20100161859 EP 20100161859 EP 10161859 A EP10161859 A EP 10161859A EP 2298467 A2 EP2298467 A2 EP 2298467A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ring
clamping ring
pin
pressure
press according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20100161859
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mathias Bihler
Johann Köpf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otto Bihler Handels Beteiligungs GmbH
Original Assignee
Otto Bihler Handels Beteiligungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otto Bihler Handels Beteiligungs GmbH filed Critical Otto Bihler Handels Beteiligungs GmbH
Publication of EP2298467A2 publication Critical patent/EP2298467A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
    • B21J7/02—Special design or construction
    • B21J7/14—Forging machines working with several hammers
    • B21J7/145—Forging machines working with several hammers the hammers being driven by a rotating annular driving member

Definitions

  • the present invention relates to a ring press, comprising a mandrel, via which an annular workpiece to be pressed can be fed in the axial direction of the ring press and on which the workpiece is supported, a plurality of radially movable movable pressing elements with which pressure on the workpiece is exercisable, and a in the circumferential direction relative to the pressing elements rotatable pressure generating arrangement, in the rotation relative to the pressing elements, the pressing elements are movable from a release position to a pressing position, wherein the pressure generating arrangement comprises a race on the radial inside of which rollers supported on the pressing elements roll, and on its Radial outer side is designed to be conical in the axial direction and bears against the inside of a pressure ring in the opposite direction in the axial direction conical clamping ring, wherein the clamping ring and the race in the operation of the ring press frictionally miteinand he is connected.
  • the sleeve can be centered at the beginning of the application of pressure by means of the pressing elements relative to the mandrel.
  • the sleeve may initially be held with its inner circumference at a small distance from the outer circumference of the mandrel, since it is held or clamped on its outer circumference by the pressing elements.
  • pressure increase is a plastic deformation of the sleeve, wherein the sleeve material is displaced towards the mandrel by radially moving the pressing elements towards the mandrel and then possibly rests against this.
  • the plastic deformation produced thereby can lead to a reduction in the inner and outer diameters of the sleeve, the thickness of the sleeve remaining essentially the same as before pressing in the ring press or being only slightly reduced.
  • Such a pressing process allows the production of sleeves with high dimensional accuracy and precision.
  • Such a ring press is for example from the DE 10 2007 031 482 A1 known.
  • the object of the invention is to develop a known ring press such that the clamping ring adjustment can be optimized.
  • the invention proposes that the axial displacement of the clamping ring relative to the race, the non-positive connection by the construction of hydraulic pressure between the conical friction surfaces of the race and clamping ring is releasable.
  • the built-up hydraulic pressure can correspond to up to about 40 t to produce between the friction surfaces of race and clamping ring required for the axial adjustment of the clamping ring lubricating layer. Through the lubricating layer of the clamping ring can be moved along the conical in the axial direction race with little effort.
  • the clamping ring is preferably connected with its outer circumferential surface with an inner peripheral surface of a drive ring of the pressure generating arrangement.
  • the clamping ring has a threaded portion on its outer circumference, which is in communication with a threaded portion on the inner peripheral surface of the drive ring.
  • the drive ring is rotatable relative to the clamping ring.
  • the hydraulic pressure built up for the axial adjustment of the clamping ring leads to a lubricating layer between the inner circumference of the drive ring and the outer circumference of the clamping ring, in particular also in the region of the mutually engaging threaded sections.
  • the axial adjustment takes place after construction of the hydraulic pressure by rotating the drive ring relative to the then fixed in the direction of rotation or fixed clamping ring. Through the threaded connection, the rotational movement of the drive ring is translated into an axial movement of the clamping ring.
  • the hydraulic oil between the drive ring and the clamping ring or the clamping ring and the race can be pressed out again and drain, so that between the clamping ring and drive ring or race again a frictional or frictional connection can be established.
  • the clamping ring and the race can then be directly driven by the drive ring.
  • the drive ring thus serves both the drive of the ring press during normal operation and the adjustment of the clamping ring when the ring press is stopped to adjust or change the pressure acting on the workpiece during operation.
  • the race and the drive ring are preferably immovably mounted in the axial direction, wherein they are accommodated in the axial direction between a base plate, in particular on the rear side of the ring press and a cover, in particular on the front side of the ring press.
  • This axial support of race and drive ring allows the axial adjustment of the clamping ring relative to the two axially fixed rings when the hydraulic pressure has been established.
  • the clamping ring has at least one bore extending in the axial direction, in which a pressure pin slidably received is.
  • the clamping ring distributed over its circumference a plurality of holes, preferably eight holes with a respective pressure pin. It is therefore provided per bore a pressure pin.
  • These pressure pins are preferably movable between a closed position and an opening position enabling the adjustment of the clamping ring.
  • the bore in the clamping ring is in communication with a hydraulic supply formed in the base plate. Hydraulic oil can be supplied via the hydraulic supply and the bores in the clamping ring in order to be able to build up the desired hydraulic pressure between clamping ring, raceway and drive ring.
  • the pressure pin on the base plate side preferably acted upon by a valve pin and on the axially opposite cover side (front of the ring press) it can be acted upon by a locking pin.
  • the locking pin rests against the pressure pin and is in front of its end in engagement with the bore in the clamping ring.
  • the valve pin bears against the pressure pin and presses it in the axial direction to the locking pin, such that the valve pin is in engagement with the bore of the clamping ring and the locking pin is out of engagement with the bore.
  • the pressure pin thus transmits in the axial direction in the construction of hydraulic pressure applied by the valve pin pressure forces in the axial direction on the locking pin, so that the locking pin generated by the locking pin in normal operation can be solved for common rotation of drive ring and clamping ring.
  • the drive ring can then be rotated when adjusting relative to the clamping ring.
  • the mentioned closing pin is preferably biased in the direction of the clamping ring, preferably by means of a spring acting in this direction.
  • the valve pin preferably has an axial central bore through which hydraulic oil can flow to the pressure pin. Further, the valve pin may be biased in the direction away from the clamping ring, preferably by a spring acting in this direction. This bias away from the clamping ring at the valve pin counteracts the hydraulic pressure required during adjustment and the bias voltage is overcome by building up hydraulic pressure. The bias of the valve pin ensures after reduction of the hydraulic pressure that the valve pin can be disengaged from the clamping ring.
  • the pressure pin received in the clamping ring or the plurality of pressure pins has or have an axially extending hydraulic channel, which is aligned with the central bore of the valve pin, such that hydraulic oil can flow through the central bore into the hydraulic channel.
  • the pressure pin has connecting channels extending from the axial hydraulic channel and extending substantially radially.
  • these radially extending connecting channels are opened only by axial displacement of the valve pin and then communicate with radial high-pressure channels in the clamping ring in connection.
  • the radial connection channels of the pressure pin are closed by the inner circumferential surface of the bore in the clamping ring.
  • the clamping ring in the axial direction by about 2 to 4 millimeters, preferably about 2.5 to 3.5 millimeters is adjustable, wherein the conical friction surfaces of the clamping ring and the raceway are formed or inclined so that the raceway through the axial adjustment of the clamping ring by about 2 to 5 tenths of a millimeter, preferably about 3 to 4 tenths of a millimeter in the radial direction is adjustable.
  • the torque motor which is coupled directly to the drive ring, thus enabling the operation of the ring press and the adjustment of the clamping ring, the control of such a torque motor can be done very accurately and in particular during the adjustment of the clamping ring no losses due to slippage or the like are to be considered, as in the case of a drive with a gear (gears, pinions or the like.).
  • a gear gears, pinions or the like.
  • the ring press preferably has a control device which is set up such that the hydraulic pressure required for adjusting the clamping ring is established, that the drive ring is rotated in particular by means of the torque motor relative to the clamping ring to set a desired axial position of the clamping ring, and that the hydraulic pressure is reduced again to restore the adhesion or frictional engagement between the drive ring, clamping ring and race for the operation of the ring press.
  • Such a control device can of course also for the operation the ring press are used, in particular for setting or programming required for the production of the sleeves operating parameters, such as speed of the ring press and the like.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of a ring press 10, wherein the ring press associated covers are removed, so that the view is released into the interior of the ring press 10.
  • the ring press 10 comprises a mandrel 12, around the outside of which a sleeve to be machined can be arranged with its inner circumference.
  • a generally designated 14 pressure generating arrangement comprises a drive or pressure ring 16, a clamping or adjusting ring 18 and a raceway 20.
  • the drive ring 16 is connected to a trained as a hollow shaft rotor 22 of a torque motor 24.
  • the rotor 22 has magnets 26.
  • the torque motor 24 comprises a stator 28 in which associated windings and cooling channels are provided.
  • the pressing elements 32 In the radial direction close to the race 20 rollers 30 and a plurality of pressing elements 32, which are arranged side by side in the circumferential direction and at their radially outer end portions and at their radially inner end portions in the circumferential direction are very close to each other, where appropriate, in a press position can also touch at these end regions.
  • the pressing elements 32 At their radially outer edge 34, the pressing elements 32 have a regular profile, which alternately comprises radial elevations and depressions. Furthermore, the pressing elements 32 each have a slot-shaped opening 36 through which a guide element 38 passes.
  • This guide element 38 has in the radial direction R a length which is slightly smaller than the length of the oblong hole 36, so that the pressing elements 32 can move in the radial direction relative to the fixed guide element 38.
  • the pressing elements 32 are moved by the rolling of the rollers 30 on the continuous circumferential path in the radial direction R to the mandrel 12, over which the workpiece to be machined, in particular a sleeve, is pushed.
  • the sleeve is acted upon by each forming a circular arc segment radial inner edges 40 of the pressing members 32 and pressurized, being initially held at a small distance (annular gap) centered to the mandrel 12.
  • the sleeve is pressed between the pressing elements 32 and the mandrel 12 into their final shape, wherein the sleeve material comes in the area of plastic deformation.
  • the inner and outer diameters of the sleeve are reduced, with the thickness of the sleeve remaining approximately the same.
  • the ring press is normally part of a working machine in the form of a bending machine for the production of cylindrical sleeves.
  • a bending machine for the production of cylindrical sleeves.
  • the pressure generating arrangement 14, in particular the drive ring 16, the clamping ring 18, the race 20 and the rollers 30 are rotatable about the bending axis BA and are rolled in the case of the rollers 30.
  • Fig. 2 shows a partial sectional view corresponding to the section line II-II of Fig. 1 through the ring press 10 in the region of the drive or pressure ring 16, clamping or adjusting ring 18 and race 20.
  • Die in Fig. 1 visible front V is in the sectional views of Fig. 2 to 5 on the left.
  • the in the Fig. 1 invisible back RS of the ring press 10 is in the sectional views of Fig. 2 to 5 On the right side.
  • the drive ring 16, the clamping ring 18 and the race 20 are received between a rear base plate 42 and a front cover 44.
  • the base plate 42 is held immovably in the axial direction AR both during operation of the ring press 10 and during the adjustment of the clamping ring 18 and can not be rotated about the bending axis BA.
  • a valve receiving opening 46 is provided, in which a valve pin 48 is slidably received in the axial direction AR.
  • the valve pin 48 has at its rear or rear end a valve stem 50 whose diameter is larger than a valve stem 52 adjoining it.
  • the valve stem 52 has a conically shaped tip 54 at its front end.
  • a central bore 56 is formed, through which hydraulic oil can be supplied in the direction of the clamping ring 18 in the construction of hydraulic pressure or can be discharged at decreasing hydraulic pressure.
  • Hydraulic oil is supplied through a supply line 58 in the region of the valve tappet 50 in order to be able to build up hydraulic pressure.
  • the valve pin 48 is biased by a spring 60 in the axial direction AR away from the clamping ring 18 so that it closes the supply line 58 under pressure-less conditions with the valve stem 50.
  • a bore 62 is provided, in which a pressure pin 64 is slidably received in the axial direction AR.
  • a channel 66 open to the central bore 46 of the valve pin 48 is formed, so that hydraulic oil can flow from the supply line 58 through the supply line 56 and the channel 66.
  • the axially extending hydraulic channel 66 ends and has radially extending connecting channels 68, through which hydraulic oil can escape in the radial direction.
  • a locking pin 70 is received axially displaceable in a corresponding opening 72.
  • This lock pin 70 is in the normal operation of the ring press performing state of Fig. 2 extended in the direction of the clamping ring 18 and he stands with his rear, conical pin end 74 into engagement with the bore 62 in the clamping ring 68.
  • the locking pin 70 is biased by a spring 76 in the direction of the clamping ring 18, so that it in unpressurized conditions (no Hydraulic pressure) is always in engagement with the clamping ring 18.
  • the spring 76 is supported on its front side on a screwed into the cover 44 screw 78.
  • This screw cap 78 has an opening 80 aligned with the lock pin 70 into which a shaft 82 of the lock pin is displaced when hydraulic pressure is applied.
  • the front end of the shaft 82 is thus visible to the outside of an operator, and it can be easily checked whether locking pins 70 are in the desired position.
  • clamping ring 18 has a plurality of bores 62 with respective pressure pins 64 and that accordingly a plurality of valve pins 48 and locking pins 70 are present.
  • a plurality of valve pins 48 and locking pins 70 are present. This is for example from the Fig. 1 can be seen in which by way of example eight screw caps 78 and the closing pin 70 biasing springs 76 can be seen.
  • the raceway 20 has an axial direction AR from the rear side RS towards the front side V conically enlarging diameter, so that a conical friction surface 84 is formed.
  • the clamping ring 18 has on its inner circumference a likewise conical friction surface 86, which is in frictional or force-locking connection with the friction surface 84 of the race 20 in normal operation of the ring press 10.
  • On its outer circumference, the clamping ring 18 has a further friction surface 88, which is in frictional or force-locking connection with a friction surface 90 forming the inner circumference of the drive ring 16.
  • a center region relative to the axial extent of the clamping ring 18 and the drive ring 16 have a respective threaded portion 92 and 94, which are threaded together.
  • Fig. 2 shows an operating condition in which the clamping ring 18 is in its rear stop position and exerts the least pressure on the race 20.
  • the locking pin 70 is in engagement with the clamping ring 18 with its front end 74.
  • the normally annular cover 44 is also rotated.
  • the drive ring 16, the clamping ring 18, the race 20 and the cover 44 rotate relative to the fixed base plate 42 about the Biegachsse BA and the mandrel 12 (FIGS. Fig. 1 ).
  • Fig. 3 shows the state with non-rotating ring press, before the clamping ring 18 is adjusted in the axial direction AR.
  • Hydraulic oil is supplied under pressure through the supply line 58 and presses the valve pin 48 by means of its applied plunger 50 in the direction of the clamping ring 18.
  • This movement of the valve pin 48 in the axial direction AR takes place against the biasing force of the Spring 60.
  • the valve pin 48 rests with its front conical end 54 on the pressure pin 64 and moves it in the direction of the cover 44 through the bore 62 in the clamping ring 18.
  • the radial connection channel or channels 68 of the pressure pin 64 are now in fluid communication with the radial distribution lines 96, 98, so that hydraulic oil supplied from the hydraulic supply 58 is conveyed by central bore 56 and channel 66 into the region of the threads 92, 94 and the friction surfaces 88, 90 and 84, 86 can be pressed.
  • hydraulic pressure with a force of up to 40 t between the friction surfaces 88, 90 between the drive ring 16 and clamping ring 18 and between the friction surfaces 84, 86 between the clamping ring 18 and race 20, a lubricating layer is provided, which the force or frictional Connection between the drive ring 16 and the clamping ring 18 and the race 20 and the clamping ring 18 temporarily dissolves.
  • the clamping ring 18 is secured against rotation in this open position of the pressure pin 64 due to the engagement of the valve pin 48 in the bore 62 of the clamping ring 18.
  • there are distributed in the circumferential direction a plurality of valve pins 48 which engage in respective bores 62 in the clamping ring 18 In the in Fig. 3 illustrated open position of the pressure pin 64 is thus the existing in normal operation of the ring press 10 frictional or non-positive connection between the drive ring 16, clamping ring 18 and race 20 repealed.
  • the rotational coupling between clamping ring 18 and cover 44 produced by the closing pins 70 is normally canceled.
  • the drive ring 16 alone can be rotated relative to the clamping ring 18, the raceway 20, the cover 44 and the base plate 42.
  • the bore 62 has a radially inwardly facing projection 99, on which the pressure pin 64 in the open position according to Fig. 3 is applied.
  • Fig. 4 shows the ring press 10 still under hydraulic pressure, ie in the open position of the pressure pin 64. Having built up sufficient hydraulic pressure has been, the drive ring 16 is rotated relative to the clamping ring 18. Due to the mutually engaging threaded portions 92, 94, the rotational movement of the drive ring 16 is translated into an axial adjustment of the clamping ring 18 from the back RS to the front side V or away from the base plate 42 toward the cover 44. The clamping ring 18 is in Fig. 4 shown in its foremost position in which it exerts the greatest pressure on the race 20 due to the conical friction surfaces 84, 86. It should be noted that the clamping ring 18 in any axial position between the in Fig. 2 and 3 illustrated rear position and the in Fig.
  • Fig. 5 shows the clamping ring 18 in its foremost position, with no hydraulic pressure prevails and the clamping ring 18 is fixed in this foremost position due to the frictional engagement between it and the drive ring 16 and the raceway 20.
  • the lubricant layer present between the friction surfaces 84, 86 or 88, 90 is first pressed out, so that the frictionally engaged connection is restored.
  • the remaining in the system and still under pressure hydraulic oil flows through the aforementioned channels and lines 66, 56, 58 from. It should be noted that a construction which has few seals makes it possible for the hydraulic oil to drain off rapidly as hydraulic pressure decreases.
  • the valve pin 48 is at decreasing hydraulic pressure due to the spring 60 again brought out of engagement with the clamping ring 18, in particular the bore 62 and is in its rest position in the opening 46 of the base plate 42. Since the valve pin 48 exerts no force in the axial direction on the pressure pin 64, the locking pin 70 presses due to the spring force the spring 76, the pressure pin 64 back into its closed position, so that the supply of hydraulic oil via the radial channels 68 is closed again. The cover 44 is thus again in rotational engagement with the clamping ring 18, so that the drive ring 16, the clamping ring 18, the race 20 and the cover 44 can be rotated together relative to the base plate 42.
  • the ring press for generating the hydraulic pressure to a reservoir (not shown here) with hydraulic oil and a high-pressure pump.
  • a control for the ring press is provided, by means of which the adjustment of the clamping ring can be controlled or regulated.
  • the Fig. 2 to 5 roughly described as follows. The normal operation of the ring press, in which the clamping ring 18 is in a first, for example, rear position, is stopped. Then hydraulic pressure is built up to release the frictional connection between the clamping ring 18 and the race 20 and the drive ring 16.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ringpresse, umfassend einen Dorn (12), über den ein zu pressendes ringförmiges Werkstück in Axialrichtung (BA, AR) der Ringpresse (10) zuführbar ist und an dem das Werkstück abstützbar ist, mehrere in Radialrichtung (R) geführt bewegliche Presselemente (32), mit denen Druck auf das Werkstück ausübbar ist, und eine in Umfangsrichtung relativ zu den Presselementen (32) drehbare Druckerzeugungsanordnung (14), bei deren Verdrehung relativ zu den Presselementen (32) die Presselemente (32) von einer Freigabestellung in eine Pressstellung beweglich sind, wobei die Druckerzeugungsanordnung (14) einen Laufring (20) umfasst, an dessen radialer Innenseite sich an den Presselementen (32) abgestützte Rollen (30) abwälzen, und der auf seiner radialen Außenseite in Axialrichtung (AR) konisch ausgeführt ist und an der Innenseite eines in Axialrichtung (AR) gegenläufig konisch ausgebildeten Spannrings (18) der Druckerzeugungsanordnung anliegt, wobei der Spannring (18) und der Laufring (20) im Betrieb der Ringpresse (10) kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass zur axialen Verstellung des Spannrings (18) relativ zum Laufring (20) die kraftschlüssige Verbindung durch Aufbau von Hydraulikdruck zwischen den konischen Reibflächen (84, 86) von Laufring (20) und Spannring (18) lösbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ringpresse, umfassend einen Dorn, über den ein zu pressendes ringförmiges Werkstück in Axialrichtung der Ringpresse zuführbar ist und an dem das Werkstück abstützbar ist, mehrere in Radialrichtung geführt bewegliche Presselemente, mit denen Druck auf das Werkstück ausübbar ist, und eine in Umfangsrichtung relativ zu den Presselementen drehbare Druckerzeugungsanordnung, bei deren Verdrehung relativ zu den Presselementen die Presselemente von einer Freigabestellung in eine Pressstellung beweglich sind, wobei die Druckerzeugungsanordnung einen Laufring umfasst, an dessen radialer Innenseite sich an den Presselementen abgestützte Rollen abwälzen, und der auf seiner radialen Außenseite in Axialrichtung konisch ausgeführt ist und an der Innenseite eines in Axialrichtung gegenläufig konisch ausgebildeten Spannrings der Druckerzeugungsanordnung anliegt, wobei der Spannring und der Laufring im Betrieb der Ringpresse kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
  • Bei einer derartigen Ringpresse kann die Hülse zu Beginn der Druckausübung mittels der Presselemente relativ zum Dorn zentriert werden. Dabei kann die Hülse zunächst mit ihrem Innenumfang in geringem Abstand zum Außenumfang des Doms gehalten sein, da sie an ihrem Außenumfang durch die Presselemente gehalten bzw. eingespannt ist. Bei weiterem Fortschreiten des Pressvorgangs (Druckerhöhung) erfolgt eine plastische Verformung der Hülse, wobei durch radiales Bewegen der Presselemente zum Dorn hin das Hülsenmaterial zum Dorn hin verdrängt wird und dann ggf. an diesem anliegt. Die dabei erzeugte plastische Verformung kann insbesondere zu einer Verringerung des Innen- und Außendurchmessers der Hülse führen, wobei die Dicke der Hülse im Wesentlichen gleich bleibt wie vor dem Pressen in der Ringpresse oder nur geringfügig verringert wird. Ein solcher Pressvorgang ermöglicht die Herstellung von Hülsen mit hoher Maßgenauigkeit und Präzision.
  • Eine derartige Ringpresse ist beispielsweise aus der DE 10 2007 031 482 A1 bekannt. Die dort vorgestellte Verstellung des Spannrings in axialer Richtung relativ zum Laufring erfolgt mittels mehrerer Schrauben, die in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind und von einer Bedienperson einzeln eingestellt werden müssen. Dabei kann es vorkommen, dass nicht alle Schrauben in der exakt gleichen Drehstellung positioniert sind, so dass auf den Spannring unterschiedliche Kräfte ausgeübt werden. Falls die Schrauben unterschiedlich eingestellt sind, können sich Spannungen im Spannring selbst ergeben und ferner sind die auf den Laufring und somit die Presselemente und das Werkstück übertragenen radialen Kräfte ungleichmäßig.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine bekannte Ringpresse derart weiterzubilden, dass die Spannringverstellung optimiert werden kann.
  • Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zur axialen Verstellung des Spannrings relativ zum Laufring die kraftschlüssige Verbindung durch Aufbau von Hydraulikdruck zwischen den konischen Reibflächen von Laufring und Spannring lösbar ist.
  • Der dabei aufgebaute Hydraulikdruck kann bis zu etwa 40 t entsprechen, um zwischen den Reibflächen von Laufring und Spannring eine für die axiale Verstellung des Spannrings erforderliche Schmierschicht zu erzeugen. Durch die Schmierschicht kann der Spannring entlang dem in axialer Richtung konischen Laufring mit geringem Kraftaufwand verschoben werden.
  • Der Spannring ist vorzugsweise mit seiner Außenumfangsfläche mit einer Innenumfangsfläche eines Antriebsrings der Druckerzeugungsanordnung verbunden. Hierzu wird weiterbildend vorgeschlagen, dass der Spannring an seinem Außenumfang einen Gewindeabschnitt aufweist, der mit einem Gewindeabschnitt an der Innenumfangsfläche des Antriebsrings in Verbindung steht. Ferner ist es bevorzugt, dass bei der axialen Verstellung des Spannrings der Antriebsring relativ zum Spannring verdrehbar ist.
  • Der zur axialen Verstellung des Spannrings aufgebaute Hydraulikdruck führt zu einer Schmierschicht zwischen dem Innenumfang des Antriebsrings und dem Außenumfang des Spannrings, insbesondere auch im Bereich der miteinander in Eingriff stehenden Gewindeabschnitte. Nach Aufbau des Hydraulikdrucks ist somit der Spannring vom Laufring und vom Antriebsring durch eine dünne Schmierschicht getrennt, was seine axiale Verstellung vereinfacht. Die axiale Verstellung erfolgt nach Aufbau des Hydraulikdrucks durch Verdrehen des Antriebsrings relativ zum dann in Drehrichtung feststehenden bzw. fixierten Spannring. Durch die Gewindeverbindung wird die Drehbewegung des Antriebsrings in eine axiale Bewegung des Spannrings übersetzt. Wenn der Hydraulikdruck wieder abgebaut worden ist, kann das Hydrauliköl zwischen dem Antriebsring und dem Spannring bzw. dem Spannring und dem Laufring wieder herausgepresst werden und abfließen, so dass zwischen Spannring und Antriebsring bzw. Laufring erneut eine kraftschlüssige bzw. reibschlüssige Verbindung aufgebaut werden kann. Der Spannring und der Laufring können dann vom Antriebsring direkt angetrieben werden. Der Antriebsring dient somit sowohl dem Antrieb der Ringpresse im Normalbetrieb als auch der Verstellung des Spannrings bei angehaltener Ringpresse zur Einstellung bzw. Veränderung des im Betrieb auf das Werkstück wirkenden Drucks.
  • Der Laufring und der Antriebsring sind vorzugsweise in axialer Richtung unverschieblich gelagert, wobei sie in axialer Richtung zwischen einer Grundplatte, insbesondere auf der Hinterseite der Ringpresse und einer Abdeckung, insbesondere auf der Vorderseite der Ringpresse aufgenommen sind. Diese axiale Abstützung von Laufring und Antriebsring ermöglicht die axiale Verstellung des Spannrings relativ zu den beiden in Axialrichtung feststehenden Ringen, wenn der Hydraulikdruck aufgebaut worden ist.
  • Es wird vorgeschlagen, dass der Spannring wenigstens eine in Axialrichtung verlaufende Bohrung aufweist, in welcher ein Druckstift verschieblich aufgenommen ist. Vorzugsweise weist der Spannring über seinen Umfang verteilt mehrere Bohrungen, vorzugsweise acht Bohrungen mit einem jeweiligen Druckstift auf. Es ist also pro Bohrung ein Druckstift vorgesehen. Diese Druckstifte sind vorzugsweise zwischen einer Schließstellung und einer die Verstellung des Spannrings ermöglichenden Öffnungsstellung beweglich.
  • Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Bohrung im Spannring mit einer in der Grundplatte ausgebildeten Hydraulikzuführung in Verbindung steht. Über die Hydraulikzuführung und die Bohrungen im Spannring kann Hydrauliköl zugeführt werden, um den gewünschten Hydraulikdruck zwischen Spannring, Laufring und Antriebsring aufbauen zu können.
  • Der Druckstift ist auf der Grundplattenseite (Rückseite der Ringpresse) vorzugsweise durch einen Ventilstift beaufschlagbar und auf der axial gegenüberliegenden Abdeckungsseite (Vorderseite der Ringpresse) ist er durch einen Schließstift beaufschlagbar. Im Betrieb der Ringpresse wird vorgeschlagen, dass der Schließstift am Druckstift anliegt und mit seinem vorderen Ende in Eingriff mit der Bohrung im Spannring steht. Beim Verstellen des Spannrings wird vorgeschlagen, dass der Ventilstift am Druckstift anliegt und diesen in axialer Richtung zum Schließstift drückt, derart, dass der Ventilstift in Eingriff mit der Bohrung des Spannrings steht und der Schließstift außer Eingriff mit der Bohrung steht.
  • Der Druckstift überträgt somit in axialer Richtung beim Aufbau von Hydraulikdruck durch den Ventilstift aufgebrachte Druckkräfte in axialer Richtung auf den Schließstift, so dass die durch den Schließstift im Normalbetrieb erzeugte Sicherungskopplung zur gemeinsamen Verdrehung von Antriebsring und Spannring gelöst werden kann. Bei gelöster Sicherungskopplung kann der Antriebsring dann beim Verstellen relativ zum Spannring verdreht werden.
  • Der angesprochene Schließstift ist vorzugsweise in Richtung zum Spannring hin vorgespannt, vorzugsweise mittels einer in diese Richtung wirkenden Feder.
  • Der Ventilstift weist bevorzugt eine axiale Zentralbohrung auf, durch welche hindurch Hydrauliköl zum Druckstift fließen kann. Ferner kann der Ventilstift in Richtung weg vom Spannring vorgespannt sein, vorzugsweise durch eine in diese Richtung wirkende Feder. Diese Vorspannung weg vom Spannring beim Ventilstift wirkt dem beim Verstellen erforderlichen Hydraulikdruck entgegen und die Vorspannung wird durch Aufbau von Hydraulikdruck überwunden. Die Vorspannung beim Ventilstift gewährleistet nach Abbau des Hydraulikdrucks, dass der Ventilstift außer Eingriff mit dem Spannring gebracht werden kann.
  • Der im Spannring aufgenommene Druckstift bzw. die mehreren Druckstifte weist bzw. weisen einen axial verlaufenden Hydraulikkanal auf, welcher mit der Zentralbohrung des Ventilstifts fluchtet, derart, dass Hydrauliköl durch die Zentralbohrung hindurch in den Hydraulikkanal fließen kann.
  • Um das Hydrauliköl zu den bereits angesprochenen Gewindeabschnitten und zu den Reibflächen zwischen Spannring und Laufring bzw. Antriebsring zu leiten, wird vorgeschlagen, dass der Druckstift vom axialen Hydraulikkanal ausgehende, im Wesentlichen radial verlaufende Verbindungskanäle aufweist. Dabei werden diese radial verlaufenden Verbindungskanäle erst durch axiale Verschiebung des Ventilstifts geöffnet und stehen dann mit radialen Hochdruckkanälen im Spannring in Verbindung. Wenn kein Hydraulikdruck wirkt, sind die radialen Verbindungskanäle des Druckstifts durch die Innenumfangsfläche der Bohrung im Spannring geschlossen.
  • Es wird vorgeschlagen, dass der Spannring in axialer Richtung um etwa 2 bis 4 Millimeter, vorzugsweise etwa 2,5 bis 3,5 Millimeter verstellbar ist, wobei die konischen Reibflächen des Spannrings und des Laufrings derart ausgebildet bzw. geneigt sind, dass der Laufring durch die axiale Verstellung des Spannrings um etwa 2 bis 5 Zehntel Millimeter, vorzugsweise etwa 3 bis 4 Zehntel Millimeter in radialer Richtung verstellbar ist. Durch den Spannring wird der Laufring also um wenige Zehntel Millimeter geschrumpft, um höhere Drücke auf die Rollen, Presselemente und somit das zu bearbeitende Werkstück auszuüben.
  • Als Antrieb für die Ringpresse wird ein Torque-Motor vorgeschlagen, dessen als Hohlwelle ausgebildeter Rotor mit dem Antriebsring gekoppelt ist. Hinsichtlich einer Ringpresse mit Torque-Motor wird auf die zeitgleich von der Anmelderin eingereichte Patentanmeldung mit dem Titel "Ringpresse mit Torque-Motor" hingewiesen, deren Inhalt in Bezug auf die Ausgestaltung des Antriebs durch Bezugnahme hier aufgenommen wird.
  • Der Torque-Motor, welcher direkt mit dem Antriebsring gekoppelt ist, ermöglicht somit das Betreiben der Ringpresse sowie die Verstellung des Spannrings, wobei die Ansteuerung eines solchen Torque-Motors sehr genau erfolgen kann und insbesondere bei der Verstellung des Spannrings keine Verluste durch Schlupf oder dgl. zu berücksichtigen sind, wie im Falle eines Antriebs mit einem Getriebe (Zahnräder, Ritzel oder dgl.). Es soll allerdings hier nicht ausgeschlossen werden, dass die vorgestellte hydraulische Spannringverstellung nicht auch mit einem herkömmlichen Antrieb, wie er aus der DE 10 2007 031 482 A1 bekannt ist, funktioniert. Bei entsprechend genauer Fertigung von Getriebebestandteilen und der Berücksichtigung von Schlupf oder dgl. kann auch mit einem solchen durch ein Getriebe übersetzten Antrieb die Verstellung des Spannrings erreicht werden.
  • Die Ringpresse weist bevorzugt eine Steuereinrichtung auf, die derart eingerichtet ist, dass der zur Verstellung des Spannrings erforderliche Hydraulikdruck aufgebaut wird, dass der Antriebsring insbesondere mittels des Torque-Motors relativ zum Spannring verdreht wird, um eine gewünschte axiale Stellung des Spannrings einzustellen, und dass der Hydraulikdruck wieder abgebaut wird, um den Kraftschluss bzw. Reibschluss zwischen Antriebsring, Spannring und Laufring für den Betrieb der Ringpresse wieder herzustellen.
  • Eine derartige Steuereinrichtung kann selbstverständlich auch für den Betrieb der Ringpresse genutzt werden, insbesondere zur Einstellung oder Programmierung von für die Herstellung der Hülsen erforderlichen Betriebsparametern, wie etwa Drehzahl der Ringpresse und dgl.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand einer Ausführungsform beispielhaft und nicht einschränkend beschrieben.
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer Ringpresse mit hydraulischer Spannringverstellung.
    Fig. 2
    zeigt eine Teilschnittdarstellung durch die Ringpresse entspre- chend der Linie II-II der Fig. 1, wobei der Spannring in einer hinteren Anschlagsposition dargestellt ist.
    Fig. 3
    zeigt die gleiche Schnittdarstellung wie Fig. 2 zu Beginn des Aufbaus von Hydraulikdruck zur Verstellung des Spannrings.
    Fig. 4
    zeigt den gleichen Schnitt wie Fig. 2 nach einer maximal mögli- chen Verstellung des Spannrings bei noch aufgebautem Hyd- raulikdruck.
    Fig. 5
    zeigt den verstellten Spannring in einer vorderen Anschlagposi- tion für den Betrieb der Ringpresse bei abgebautem Hydraulik- druck.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ringpresse 10, wobei zur Ringpresse zugehörige Abdeckungen abgenommen sind, so dass der Blick in das Innere der Ringpresse 10 freigegeben ist. Die Ringpresse 10 umfasst einen Dorn 12, um dessen Außenseite eine zu bearbeitende Hülse mit ihrem Innenumfang angeordnet werden kann. Eine insgesamt mit 14 bezeichnete Druckerzeugungsanordnung weist einen Antriebs- bzw. Druckring 16, einen Spann- bzw. Stellring 18 und einen Laufring 20 auf. Der Antriebsring 16 ist mit einem als Hohlwelle ausgebildeten Rotor 22 eines Torque-Motors 24 verbunden. Entlang seinem radial äußeren Umfang weist der Rotor 22 Magnete 26 auf. Der Torque-Motor 24 umfasst einen Stator 28, in welchem zugehörige Wicklungen sowie Kühlkanäle vorgesehen sind.
  • In radialer Richtung schließen sich an den Laufring 20 Rollen 30 und mehrere Presselemente 32 an, die in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind und sich an ihren radial äußeren Endbereichen und an ihren radial inneren Endbereichen in Umfangsrichtung sehr nahe nebeneinander liegen, wobei sie sich in einer Pressstellung ggf. an diesen Endbereichen auch berühren können. An ihrem radial äußeren Rand 34 weisen die Presselemente 32 ein regelmäßiges Profil auf, das abwechselnd radiale Erhebungen und Senkungen umfasst. Ferner weisen die Presselemente 32 jeweils eine langlochförmige Öffnung 36 auf, durch die ein Führungselement 38 durchgeht. Dieses Führungselement 38 weist in radialer Richtung R eine Länge auf, die etwas kleiner ist als die Länge des Langlochs 36, so dass sich die Presselemente 32 in radialer Richtung relativ zum feststehenden Führungselement 38 bewegen können. Die Presselemente 32 werden durch das Abrollen der Rollen 30 auf der kontinuierlichen Umfangsbahn in radialer Richtung R zum Dorn 12 bewegt, über den das zu bearbeitende Werkstück, insbesondere eine Hülse, aufgeschoben ist. Die Hülse wird durch die jeweils ein Kreisbogensegment bildenden radialen Innenränder 40 der Presselemente 32 beaufschlagt und unter Druck gesetzt, wobei sie zunächst mit geringem Abstand (Ringspalt) zentriert zum Dorn 12 gehalten ist. Durch weiteren Druckaufbaü wird die Hülse zwischen den Presselementen 32 und dem Dorn 12 in ihre endgültige Form gepresst, wobei das Hülsenmaterial in den Bereich plastischer Deformation kommt. Dabei verringern sich insbesondere der Innen- und Außendurchmesser der Hülse, wobei die Dicke der Hülse etwa gleich bleibt.
  • Die Ringpresse ist normalerweise Bestandteil einer Arbeitsmaschine in Form einer Biegemaschine zur Herstellung von zylindrischen Hülsen. Hinsichtlich des Grundaufbaus einer derartigen Biegemaschine wird auf die zeitgleich von der Anmelderin eingereichte Patentanmeldung mit dem Titel "Ringpresse mit Torque-Motor" hingewiesen und deren diesbezüglicher Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen. Der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, dass die Druckerzeugungsanordnung 14, insbesondere der Antriebsring 16, der Spannring 18, der Laufring 20 und die Rollen 30 um die Biegeachse BA drehbar sind bzw. im Falle der Laufrollen 30 abgerollt werden.
  • Fig. 2 zeigt eine Teilschnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie II-II der Fig. 1 durch die Ringpresse 10 im Bereich des Antriebs- bzw. Druckrings 16, Spann- bzw. Stellrings 18 und Laufrings 20. Die in Fig. 1 sichtbare Vorderseite V befindet sich in den Schnittdarstellungen der Fig. 2 bis 5 auf der linken Seite. Die in der Fig. 1 nicht sichtbare Rückseite RS der Ringpresse 10 befindet sich in den Schnittdarstellungen der Fig. 2 bis 5 auf der rechten Seite. Der Antriebsring 16, der Spannring 18 und der Laufring 20 sind zwischen einer rückseitigen Grundplatte 42 und einer vorderseitigen Abdeckung 44 aufgenommen. Die Grundplatte 42 ist sowohl im Betrieb der Ringpresse 10 als auch während der Verstellung des Spannrings 18 in axialer Richtung AR unverschieblich gehalten und kann nicht um die Biegeachse BA gedreht werden. In der Grundplatte 42 ist eine Ventilaufnahmeöffnung 46 vorgesehen, in welcher ein Ventilstift 48 in Axialrichtung AR verschieblich aufgenommen ist. Der Ventilstift 48 weist an seinem hinteren bzw. rückseitigen Ende einen Ventilstößel 50 auf, dessen Durchmesser größer ist als ein sich daran anschließender Ventilschaft 52. Der Ventilschaft 52 weist an seinem vorderen Ende eine konisch ausgebildete Spitze 54 auf. Im Ventilstift 48 ist eine Zentralbohrung 56 ausgebildet, durch welche Hydrauliköl in Richtung des Spannrings 18 zugeführt werden kann beim Aufbau von Hydraulikdruck bzw. abgeführt werden kann bei nachlassendem Hydraulikdruck. Hydrauliköl wird durch eine Zuführleitung 58 im Bereich des Ventilstößels 50 zugeführt, um Hydraulikdruck aufbauen zu können. Der Ventilstift 48 ist mittels einer Feder 60 in axialer Richtung AR weg vom Spannring 18 vorgespannt, so dass er die Zuführleitung 58 unter drucklosen Verhältnissen mit dem Ventilstößel 50 verschließt.
  • Im Spann- bzw. Stellring 18 ist eine Bohrung 62 vorgesehen, in welcher ein Druckstift 64 in Axialrichtung AR verschieblich aufgenommen ist. Im Druckstift 64 ist ein zur Zentralbohrung 46 des Ventilstifts 48 offener Kanal 66 ausgebildet, so dass Hydrauliköl von der Zuführleitung 58 durch die Zuführleitung 56 und den Kanal 66 strömen kann. In einem mittleren Bereich des Ventilstifts 64 endet der axial verlaufende Hydraulikkanal 66 und weist radial verlaufende Verbindungskanäle 68 auf, durch welche Hydrauliköl in radialer Richtung austreten kann.
  • In der Abdeckung 44 ist ein Schließstift 70 in einer entsprechenden Öffnung 72 axial verschieblich aufgenommen. Dieser Schließstift 70 ist in dem den Normalbetrieb der Ringpresse darstellenden Zustand der Fig. 2 in Richtung des Spannrings 18 ausgefahren und er steht mit seinem hinteren, konisch ausgebildeten Stiftende 74 in Eingriff mit der Bohrung 62 im Spannring 68. Der Schließstift 70 ist mittels einer Feder 76 in Richtung des Spannrings 18 vorgespannt, so dass er bei drucklosen Verhältnissen (kein Hydraulikdruck) stets in Eingriff mit dem Spannring 18 steht. Die Feder 76 ist auf ihrer vorderen Seite an einem in die Abdeckung 44 geschraubten Schraubverschluss 78 abgestützt. Dieser Schraubverschluss 78 weist eine mit dem Schließstift 70 fluchtende Öffnung 80 auf, in welche ein Schaft 82 des Schließstifts verschoben wird, wenn Hydraulikdruck angelegt wird. Das vordere Ende des Schafts 82 ist somit von außen für eine Bedienperson sichtbar, und es kann in einfacher Weise überprüft werden, ob sich Schließstifte 70 in der gewünschten Stellung befinden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass der Spannring 18 mehrere Bohrungen 62 mit jeweiligen Druckstiften 64 aufweist und dass entsprechend auch mehrere Ventilstifte 48 und Schließstifte 70 vorhanden sind. Dies wird beispielsweise aus der Fig. 1 ersichtlich, in welcher beispielhaft acht Schraubverschlüsse 78 und den Schließstift 70 vorspannende Federn 76 ersichtlich sind.
  • Der Laufring 20 weist einen sich in Axialrichtung AR von der Rückseite RS zur Vorderseite V hin konisch vergrößernden Durchmesser auf, so dass eine konische Reibfläche 84 gebildet wird. Der Spannring 18 weist an seinem Innenumfang eine ebenfalls konisch ausgebildete Reibfläche 86 auf, welche im Normalbetrieb der Ringpresse 10 mit der Reibfläche 84 des Laufrings 20 in reibschlüssiger bzw. kraftschlüssiger Verbindung steht. An seinem Außenumfang weist der Spannring 18 eine weitere Reibfläche 88 auf, die in reibschlüssiger bzw. kraftschlüssiger Verbindung mit einer den Innenumfang des Antriebsrings 16 bildenden Reibfläche 90 steht. In einem bezogen auf die axiale Erstreckung mittleren Bereich weisen der Spannring 18 und der Antriebsring 16 einen jeweiligen Gewindeabschnitt 92 bzw. 94 auf, die miteinander in Gewindeverbindung stehen. Ferner sind im Spannring 18 zu den Gewindeabschnitten 92, 94 und zu den Reibflächen 84 und 86 radial verlaufende Hydraulikleitungen 96 bzw. 98 vorgesehen, durch welche Hydrauliköl zu den Gewindeabschnitten 92,94 bzw. den Reibflächen 84, 86 und 88, 90 zugeführt werden kann.
  • Fig. 2 zeigt einen Betriebszustand, in welchem der Spannring 18 in seiner hinteren Anschlagstellung liegt und den geringsten Druck auf den Laufring 20 ausübt. Wie bereits erwähnt, ist in einer solchen normalen Betriebsstellung der Schließstift 70 mit seinem vorderen Ende 74 in Eingriff mit dem Spannring 18. Wenn die Ringpresse angetrieben wird, so werden Drehbewegungen des Antriebsrings 16 über die Reibflächen 88, 90 sowie 84, 86 auf den Spannring und von diesem auf den Laufring 20 übertragen. Im Normalbetrieb wird auch die normalerweise ringförmige Abdeckung 44 mitgedreht. Somit drehen sich der Antriebsring 16, der Spannring 18, der Laufring 20 und die Abdeckung 44 relativ zur feststehenden Grundplatte 42 um die Biegachsse BA und den Dorn 12 (Fig. 1).
  • Fig. 3 zeigt den Zustand bei nicht drehender Ringpresse, bevor der Spannring 18 in axialer Richtung AR verstellt wird. Durch die Zuführleitung 58 wird Hydrauliköl unter Druck zugeführt und drückt den Ventilstift 48 mittels seines beaufschlagten Stößels 50 in Richtung des Spannrings 18. Diese Bewegung des Ventilstifts 48 in axialer Richtung AR erfolgt gegen die Vorspannkraft der Feder 60. Der Ventilstift 48 liegt mit seinem vorderen konischen Ende 54 am Druckstift 64 an und bewegt diesen in Richtung der Abdeckung 44 durch die Bohrung 62 im Spannring 18. Durch diese axiale Verstellung des Druckstifts 64 aus seiner Schließstellung (Fig. 2) in seine Öffnungsstellung (Fig. 3) wird der Schließstift 70 außer Eingriff mit der Bohrung 62 des Spannrings 18 gebracht. Der bzw. die radialen Verbindungskanäle 68 des Druckstifts 64 stehen nun in Fluidverbindung mit den radialen Verteilleitungen 96, 98, so dass von der Hydraulikzuführung 58 zugeführtes Hydrauliköl mittels Zentralbohrung 56 und Kanal 66 in den Bereich der Gewinde 92, 94 sowie der Reibflächen 88, 90 und 84, 86 gepresst werden kann. Durch den Aufbau von Hydraulikdruck mit einer Kraft von bis zu 40 t wird zwischen den Reibflächen 88, 90 zwischen Antriebsring 16 und Spannring 18 sowie zwischen den Reibflächen 84, 86 zwischen Spannring 18 und Laufring 20 eine Schmierschicht bereitgestellt, welche die kraft- bzw. reibschlüssige Verbindung zwischen dem Antriebsring 16 und dem Spannring 18 bzw. dem Laufring 20 und dem Spannring 18 temporär löst. Der Spannring 18 ist in dieser Öffnungsstellung des Druckstifts 64 gegen Verdrehung gesichert aufgrund des Eingriffs des Ventilstifts 48 in die Bohrung 62 des Spannrings 18. Wie bereits oben erläutert, gibt es in Umfangsrichtung verteilt mehrere Ventilstifte 48, welche in jeweilige Bohrungen 62 im Spannring 18 eingreifen. In der in Fig. 3 dargestellten Öffnungsstellung des Druckstifts 64 ist somit die im Normalbetrieb der Ringpresse 10 vorhandene reib- bzw. kraftschlüssige Verbindung zwischen Antriebsring 16, Spannring 18 und Laufring 20 aufgehoben. Ferner ist die durch die Schließstifte 70 im Normalfall hergestellte Drehkopplung zwischen Spannring 18 und Abdeckung 44 aufgehoben. Dies führt dazu, dass der Antriebsring 16 alleine relativ zum Spannring 18, zum Laufring 20, zur Abdeckung 44 und zur Grundplatte 42 verdreht werden kann. Es wird noch darauf hingewiesen, dass die Bohrung 62 einen radial nach innen weisenden Vorsprung 99 aufweist, an welchem der Druckstift 64 in der Öffnungsstellung gemäß Fig. 3 anliegt.
  • Fig. 4 zeigt die Ringpresse 10 nach wie vor unter Hydraulikdruck, also in Öffnungsstellung des Druckstifts 64. Nachdem ausreichend Hydraulikdruck aufgebaut worden ist, wird der Antriebsring 16 relativ zum Spannring 18 verdreht. Aufgrund der miteinander in Eingriff stehenden Gewindeabschnitte 92, 94 wird die Drehbewegung des Antriebsrings 16 in eine axiale Verstellung des Spannrings 18 von der Rückseite RS zur Vorderseite V bzw. weg von der Grundplatte 42 hin zur Abdeckung 44 übersetzt. Der Spannring 18 ist in Fig. 4 in seiner vordersten Stellung dargestellt, in welcher er aufgrund der konisch verlaufenden Reibflächen 84, 86 den größten Druck auf den Laufring 20 ausübt. Es wird darauf hingewiesen, dass der Spannring 18 in jeder beliebigen axialen Stellung zwischen der in Fig. 2 und 3 dargestellten hinteren Position und der in Fig. 4 dargestellten vorderen Position eingestellt werden kann. Es ist insbesondere daran gedacht, dass durch eine nicht dargestellte Steuereinheit axiale Verstellschritte des Spannrings 18 von wenigen Zehntel Millimeter möglich sind, so dass in radialer Richtung der Laufring 20 in Schritten von wenigen Hundertstel Millimeter geschrumpft werden kann. Insgesamt beträgt der axiale Verschiebeweg des Spannrings 18 zwischen seiner hinteren Position (Fig. 2 bzw. 3) zu seiner vorderen Position (Fig. 4) etwa 2,5 bis 5 mm, vorzugsweise etwa 3 bis 4 mm. Die maximale radiale Verstellung des Laufrings 20 aufgrund der konischen Reibflächen 84, 86 beläuft sich auf etwa 3 bis 5 Zehntel Millimeter.
  • Fig. 5 zeigt den Spannring 18 in seiner vordersten Stellung, wobei kein Hydraulikdruck mehr herrscht und der Spannring 18 aufgrund des Reibschlusses zwischen ihm und dem Antriebsring 16 bzw. dem Laufring 20 in dieser vordersten Stellung fixiert ist. Durch das Nachlassen des Hydraulikdrucks wird zuerst die zwischen den Reibflächen 84, 86 bzw. 88, 90 vorhandene Schmiermittelschicht herausgepresst, so dass die reibschlüssige Verbindung wieder hergestellt wird. Das übrige im System befindliche und noch unter Druck vorhandene Hydrauliköl fließt über die bereits erwähnten Kanäle und Leitungen 66, 56, 58 ab. Es wird darauf hingewiesen, dass durch eine wenige Dichtungen aufweisende Bauweise ein rasches Abfließen des Hydrauliköls bei nachlassendem Hydraulikdruck ermöglicht wird.
  • Der Ventilstift 48 wird bei nachlassendem Hydraulikdruck aufgrund der Feder 60 wieder außer Eingriff mit dem Spannring 18, insbesondere der Bohrung 62 gebracht und liegt in seiner Ruhestellung in der Öffnung 46 der Grundplatte 42. Da der Ventilstift 48 keine Kraft in axialer Richtung mehr auf den Druckstift 64 ausübt, drückt der Schließstift 70 aufgrund der Federkraft der Feder 76 den Druckstift 64 wieder in seine Schließstellung, so dass auch die Zuführung von Hydrauliköl über die radialen Kanäle 68 wieder geschlossen wird. Die Abdeckung 44 ist somit wieder in Drehmitnahmeeingriff mit dem Spannring 18, so dass der Antriebsring 16, der Spannring 18, der Laufring 20 und die Abdeckung 44 gemeinsam relativ zur Grundplatte 42 verdreht werden können.
  • Selbstverständlich weist die Ringpresse zur Erzeugung des Hydraulikdrucks ein hier nicht dargestelltes Reservoir mit Hydrauliköl sowie eine Hochdruckpumpe auf. Ferner ist auch eine Steuerung für die Ringpresse vorgesehen, mittels welcher die Verstellung des Spannrings gesteuert bzw. geregelt werden kann. Verfahrensmäßig können die Fig. 2 bis 5 in etwa wie folgt beschrieben werden. Der Normalbetrieb der Ringpresse, in welchem der Spannring 18 in einer ersten, beispielsweise hinteren Position liegt, wird gestoppt. Dann wird Hydraulikdruck aufgebaut, um die reibschlüssige Verbindung zwischen dem Spannring 18 und dem Laufring 20 bzw. dem Antriebsring 16 zu lösen. Anschließend erfolgt eine Verdrehung des Antriebsrings 16 relativ zum Spannring, wodurch der Spannring 18 aufgrund einer Gewindeverbindung mit dem Antriebsring 16 in axialer Richtung in eine gewünschte zweite Position, welche von der ersten Position unterschiedlich ist, verstellt wird. Der Hydraulikdruck wird wieder abgebaut, um den Spannring 18 in seiner zweiten Position reibschlüssig zwischen Antriebsring 16 und Laufring 20 zu fixieren. Nachdem der Einstellvorgang abgeschlossen worden ist, kann der Betrieb der Ringpresse mit dem Spannring in seiner zweiten, beispielsweise vorderen Position wieder aufgenommen werden.

Claims (15)

  1. Ringpresse, umfassend
    einen Dorn (12), über den ein zu pressendes ringförmiges Werkstück in Axialrichtung (BA, AR) der Ringpresse (10) zuführbar ist und an dem das Werkstück abstützbar ist,
    mehrere in Radialrichtung (R) geführt bewegliche Presselemente (32), mit denen Druck auf das Werkstück ausübbar ist, und
    eine in Umfangsrichtung relativ zu den Presselementen (32) drehbare Druckerzeugungsanordnung (14), bei deren Verdrehung relativ zu den Presselementen (32) die Presselemente (32) von einer Freigabestellung in eine Pressstellung beweglich sind, wobei die Druckerzeugungsanordnung (14) einen Laufring (20) umfasst, an dessen radialer Innenseite sich an den Presselementen (32) abgestützte Rollen (30) abwälzen, und der auf seiner radialen Außenseite in Axialrichtung (AR) konisch ausgeführt ist und an der Innenseite eines in Axialrichtung (AR) gegenläufig konisch ausgebildeten Spannrings (18) der Druckerzeugungsanordnung anliegt, wobei der Spannring (18) und der Laufring (20) im Betrieb der Ringpresse (10) kraftschlüssig miteinander verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Verstellung des Spannrings (18) relativ zum Laufring (20) die kraftschlüssige Verbindung durch Aufbau von Hydraulikdruck zwischen den konischen Reibflächen (84, 86) von Laufring (20) und Spannring (18) lösbar ist.
  2. Ringpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (18) mit seiner Außenumfangsfläche (88) mit einer Innenumfangsfläche (90) eines Antriebsrings (16) der Druckerzeugungsanordnung in Verbindung steht.
  3. Ringpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (18) an seinem Außenumfang einen Gewindeabschnitt (92) aufweist, der mit einem Gewindeabschnitt (94) an der Innenumfangsfläche (90) des Antriebsrings (16) in Verbindung steht.
  4. Ringpresse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der axialen Verstellung des Spannrings (18) der Antriebsring (16) relativ zum Spannring (18) verdrehbar ist.
  5. Ringpresse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufring (20) und der Antriebsring (16) in axialer Richtung (AR) unverschieblich gelagert sind, wobei sie in axialer Richtung (AR) zwischen einer Grundplatte (42) der Ringpresse (10) und einer Abdeckung (44) aufgenommen sind.
  6. Ringpresse nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (18) wenigstens eine in Axialrichtung (AR) verlaufende Bohrung (62) aufweist, in welcher ein Druckstift (64) verschieblich aufgenommen ist, wobei vorzugsweise acht Bohrungen (62) mit einem jeweiligen Druckstift (64) vorgesehen sind.
  7. Ringpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckstift (64) zwischen einer Schließstellung und einer die Verstellung des Spannrings (18) ermöglichenden Öffnungsstellung beweglich ist, wobei vorzugsweise die Bohrung (62) im Spannring (18) mit einer in der Grundplatte (42) ausgebildeten Hydraulikzuführung (56, 58) in Verbindung steht.
  8. Ringpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckstift (64) auf der Grundplattenseite durch einen Ventilstift (48) beaufschlagbar ist und auf der axial gegenüberliegenden Abdeckungsseite durch einen Schließstift (70) beaufschlagbar ist, wobei vorzugsweise im Betrieb der Ringpresse (10) der Schließstift (70) am Druckstift (64) anliegt und mit seinem vorderen Ende (74) in Eingriff mit der Bohrung (62) im Spannring (18) steht.
  9. Ringpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstift (48) beim Verstellen des Spannrings (18) am Druckstift (64) anliegt und diesen in axialer Richtung (AR) zum Schließstift (70) drückt, derart, dass der Ventilstift (48) in Eingriff mit der Bohrung (62) des Spannrings (18) steht und der Schließstift (70) außer Eingriff mit der Bohrung (62) steht.
  10. Ringpresse nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließstift (70) in Richtung zum Spannring (18) hin vorgespannt ist, wobei vorzugsweise der Ventilstift (48) eine axiale Zentralbohrung (56) aufweist, durch welche hindurch Hydrauliköl zum Druckstift (64) fließen kann, wobei vorzugsweise der Ventilstift (48) in Richtung weg vom Spannring (18) vorgespannt ist.
  11. Ringpresse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckstift (64) einen axial verlaufenden Hydraulikkanal (66) aufweist, welcher mit der Zentralbohrung (56) des Ventilstifts (48) fluchtet, derart, dass Hydrauliköl durch die Zentralbohrung (56) hindurch in den Hydraulikkanal (66) fließen kann.
  12. Ringpresse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckstift (64) vom axialen Hydraulikkanal (66) ausgehende, im Wesentlichen radial verlaufende Verbindungskanäle (68) aufweist, welche die Zuführung von Hydrauliköl zu den Gewindeabschnitten (92, 94) und zu den Reibflächen (84, 86, 88, 90) hin ermöglichen.
  13. Ringpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (18) in axialer Richtung (AR) um etwa 2 bis 4 Millimeter, vorzugsweise etwa 2,5 bis 3,5 Millimeter verstellbar ist, wobei die konischen Reibflächen (84, 86) derart ausgebildet sind, dass der Laufring (20) durch die axiale Verstellung des Spannrings (18) um etwa 2 bis 5 Zehntel Millimeter, vorzugsweise etwa 3 bis 4 Zehntel Millimeter in radialer Richtung (R) verstellbar ist.
  14. Ringpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Antrieb einen Torque-Motor (24) aufweist, dessen als Hohlwelle ausgebildeter Rotor (22) mit dem Antriebsring (16) gekoppelt ist.
  15. Ringpresse nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuereinrichtung aufweist, die derart eingerichtet ist, dass der zur Verstellung erforderliche Hydraulikdruck aufgebaut wird, dass der Antriebsring (16) relativ zum Spannring (18) verdreht wird, um eine gewünschte axiale Stellung des Spannrings (18) einzustellen, und dass der Hydraulikdruck wieder abgebaut wird, um den Reibschluss zwischen Antriebsring (16), Spannring (18) und Laufring (20) für den Betrieb der Ringpresse (10) wieder herzustellen.
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