EP0667197B1

EP0667197B1 - Schmiedemaschine

Info

Publication number: EP0667197B1
Application number: EP95890013A
Authority: EP
Inventors: Alfred Ing. Seeber
Original assignee: GFM Gesellschaft fuer Fertigungstechnik und Maschinenbau AG
Current assignee: GFM Gesellschaft fuer Fertigungstechnik und Maschinenbau AG
Priority date: 1994-01-18
Filing date: 1995-01-16
Publication date: 1997-10-08
Anticipated expiration: 2015-01-16
Also published as: CN1062501C; CN1112038A; US5609056A; JPH08141684A; ES2107901T3; JP2837366B2; EP0667197A1; DE59500759D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiedemaschine mit exzentergetriebenen Schmiedepleueln, die radial zur Exzenterwellenachse in einem Maschinengestell geführt sind und zur Antriebsverbindung am exzenterzugewandten Ende einen eine Gleitfläche für einen drehbar am Exzenter sitzenden Gleitstein bildenden Pleuelkopf aufweisen.
Um die drehende Bewegung des Exzenters in die schwingende Hubbewegung der Schmiedepleuel umzusetzen, wird bisher für eine formschlüssige Antriebsverbindung zwischen Gleitstein und Pleuelkopf gesorgt, indem der Gleitstein in eine querverlaufende Kulissenführung des Pleuelkopfes eingreift. Der Pleuelkopf führt dabei den Gleitstein entlang zweier einander gegenüberliegender Gleitflächen, wozu der Pleuelkopf meist den Kulissenstein und damit den Exzenter umschließt. Es wurde aber auch schon vorgeschlagen, den Gleitstein mit einer pleuelseitigen Führungsschiene auszustatten und den Pleuelkopf mit einer T-förmigen Führungsplatte in diese Führungsschiene eingreifen zu lassen (AT-PS 370 351), doch ist bei allen bekannten exzentergetriebenen Schmiedepleueln auf Grund der Formschlüssigkeit der Antriebsverbindung ein entsprechend großer Bauraum und Materialaufwand in Kauf zu nehmen, was vor allem bei Mehrhämmermaschinen große Abmessungen und ein hohes Gewicht mit sich bringt. Darüber hinaus müssen für eine Hublagenverstellung spezielle Verstellgehäuse für die Exzenterwellenlagerung vorgesehen sein, welche Verstellgehäuse das geeignete Lageraugen aufweisende Maschinengestell in seiner Steifigkeit schwächt, wozu noch kommt, daß durch die Verlagerung der Exzenterwellenmitte beim Verstellen ein aufwendiger, diesen Versatz ausgleichender Exzenterwellenantrieb erforderlich ist.
Aus der BE-A 543 971 ist auch schon eine Presse mit einem exzentergetriebenen Preßstempel bekannt, wobei der Pressenhub lediglich über eine kraftschlüssige Antriebsverbindung erfolgt. Dazu ist der Preßstempel mit zwei hochragenden Betätigungsstangen versehen, die endseitig Zwischenstücke für den Antriebskontakt mit jeweils einem eigenen Exzenter aufweisen, und ein Hydrauliktrieb drückt den Preßstempel und damit die Zwischenstücke gegen die Exzenter. Zur Hublagenverstellung lassen sich die Betätigungsstangen mittels eines am Stempel angeordneten Schraubentriebes axial verstellen, womit neben dem Bauaufwand und den Führungs- und Abstimmungsschwierigkeiten noch der besondere Nachteil in Kauf zu nehmen ist, daß die gesamte Hublagenverstelleinrichtung am Preßstempel selbst sitzt und die Preßstempelbewegung mitmachen muß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Schmiedemaschine der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die sich durch ihr rationelles Antriebskonzept bei einfacher Hublagenverstellung auszeichnet und dadurch eine robuste, kompakte Konstruktion ermöglicht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß Pleuelkopf und Gleitstein rein kraftschlüssig miteinander verbunden sind und am Maschinengestell abgestützte Druckfedern die Schmiedepleuel zum Andrücken der Pleuelköpfe mit ihren Gleitflächen an die Gleitsteine druckbeaufschlagen, daß die Schmiedepleuel aus zwei schraubverstellbar miteinander verbundenen Teilen, einem gegenüber dem Maschinengestell drehfest geführten Teil und einem gegenüber dem Maschinengestell verdrehbar geführten Teil, bestehen, wobei ein werkzeugseitiger Unterteil den drehfesten Pleuelteil und ein exzenterseitiger Oberteil den verdrehbaren Pleuelteil bilden, und daß am Unterteil die Druckfedern angreifen und dem Oberteil ein Drehantrieb zugeordnet ist, der ein Getriebe mit einem am Oberteil drehfest, aber axial verschiebbar sitzenden und im Maschinengestell verdrehbar, aber unverschiebbar gelagerten Zahnkranz aufweist.
Durch die kraftschlüssige Antriebsverbindung braucht der Gleitstein nur mehr für den abwärtsgerichteten Arbeitshub zu sorgen, während der Rückhub des Schmiedepleuels durch die Druckbeaufschlagung über die Druckfedern erfolgt. Pleuelkopf und Gleitstein brauchen demnach auch nur mehr über eine einzige Gleitfläche zusammenzuwirken, so daß keine einander über- bzw. hintergreifenden Formschlußteile erforderlich sind und eine sehr platzsparende Bauweise möglich wird. Der Antrieb führt im wesentlichen zu Druckkräften, wodurch trotz der verhältnismäßig geringen Abmessungen hohe Belastungen aufgenommen werden können und die angestrebte Leistungsfähigkeit gewährleistet ist.
Als Druckfedern können an sich alle Federelemente eingesetzt werden, die die Schmiedepleuel mit ausreichender Kraft gegen den Gleitstein drücken, wobei sich aber als Druckfedern an einen Akkumulator angeschlossene Kolbentriebe anbieten, da so bei einfacher Konstruktion Hydraulikfedern mit gewünschten Rückstellkräften und ausreichender Nachgiebigkeit entstehen.
Durch die Aufteilung der Schmiedepleuel in einen verdrehbaren Teil und einen mit diesem verschraubten, aber drehfest geführten anderen Teil ergibt sich außerdem eine einfache und funktionssichere Hublagenverstellung. Wird nämlich der verdrehbare Teil über einen entsprechenden Drehantrieb verdreht, kommt es durch die drehfeste Führung des anderen Teils zu einer Längenänderung des Schmiedepleuels wegen des Zusammen- oder Auseinanderschraubens der beiden Teile und damit zur gewünschten Hublagenverstellung. Diese läßt sich dabei wegen des fehlenden Formschlusses zwischen Schmiedepleuel und Gleitstein ohne zusätzliche relativverdrehbare Kupplungsteile od. dgl. auch während des Betriebes durchführen und wegen des drehfesten Unterteils sind dennoch einerseits der ordnungsgemäße Einsatz der Schmiedewerkzeuge und anderseits ein einwandfreier Ansatz der Druckfedern an geeigneten Flanschansätzen od. dgl. gewährleistet.
Da es bei der Verbindung von Ober- und Unterteil vor allem auf die Längenänderung durch die Verschraubung ankommt, ist es ohne Bedeutung, ob bei der Schraubverbindung der beiden Teile der Oberteil in den Unterteil oder der Unterteil in den Oberteil eingeschraubt wird und die konstruktive Lösung dieser Schraubverbindung kann an die baulichen Gegebenheiten der jeweiligen Schmiedemaschine angepaßt werden. Zur Schraubverstellung dient ein Drehantrieb, der einen am Oberteil relativverschiebbaren Zahnkranz umfaßt, so daß über den Zahnkranz der Oberteil mit einem maschinengestellfest gelagerten Getrieberad beliebig verdreht werden kann und keine Notwendigkeit für den Drehantrieb besteht, die Hubbewegung des Oberteils mitzumachen.
Auf Grund der kraftschlüssigen Antriebsverbindung und der schmiedepleueleigenen Hublagenverstellung können die Exzenterwellen in einfachen Drehlagern gelagert und die Exzenterwellen über einfache Stirnradgetriebe od. dgl. angetrieben sein, wodurch alle Voraussetzungen für eine Vereinfachung der Maschinengestellkonstruktion gegeben sind. Das Maschinengestell läßt sich daher im wesentlichen aus zwei unter Zwischenlage von vorzugsweise rahmenförmig umlaufenden Abstandhaltern zusammengespannten Stirnwandplatten herstellen, so daß ein überaus zweckmäßiger, aufwandsarmer und dennoch hochfester Schmiedekasten entsteht.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 und 2: einen Teil einer erfindungsgemäßen Schmiedemaschine im Axialschnitt und im Querschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 bzw. nach der Linie II-II der Fig. 1 und die
Fig. 3 und 4: ein etwas abgeändertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schmiedemaschine im Axialschnitt durch Exzenterwellen- und Pleuelachse bzw. im Axialschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.

In einem Maschinengestell 1, das sich im wesentlichen aus zwei zueinander parallelen, unter Zwischenlage rahmenförmig umlaufender Abstandhalter 2 zusammengespannten Stirnwandplatten 3 zusammensetzt, sind an dem einen Ende 4 nicht weiter dargestellte Schmiedewerkzeuge tragende Schmiedepleuel 5 radial geführt, wobei ein Exzentertrieb 6 für die Hubbewegung der Schmiedepleuel 5 sorgt. Der Exzentertrieb 6 umfaßt eine im Maschinengestell 1 gelagerte, über ein nur angedeutetes Antriebszahnrad 7 antreibbare Exzenterwelle 8 mit einem Exzenter 9, auf welchem Exzenter 9 ein Gleitstein 10 drehbar lagert. Der Gleitstein 10 ist mit dem Schmiedepleuel 5 rein kraftschlüssig antriebsverbunden, wobei das Schmiedepleuel 5 über Druckfedern 11 druckbeaufschlagt ist und dadurch der exzenterseitige Pleuelkopf 12 des Schmiedepleuels 5 mit einer Gleitfläche 13 gegen den Gleitstein 10 gedrückt wird. Um hier die Reibungs- bzw. Gleitverhältnisse beeinflussen zu können, gibt es eine Auflagerplatte 14, die am Gleitstein 10 oder am Pleuelkopf 12 fixiert werden kann und aus geeignetem Werkstoff besteht bzw. entsprechende Schmierkanäle od. dgl. aufweist. Bei Exzenterdrehung wird daher das Schmiedepleuel 5 über den Gleitstein 10 im Sinne eines Arbeitshubes abwärts gedrückt, während der Rückhub auf Grund der Druckbelastung der Druckfedern 11 erfolgt, welche Druckfedern als Hydraulikfedern in Form eines an einen nicht weiter dargestellten Akkumulator angeschlossenen hydraulischen Kolbentriebes 15 ausgebildet sind.
Um eine einfache Hublagenverstellung zu erreichen, ist das Schmiedepleuel 5 in einen werkzeugseitigen Unterteil 5a und einen exzenterseitigen Oberteil 5b unterteilt, welche Teile 5a, 5b schraubverstellbar miteinander verbunden sind. Der Unterteil 5a ist drehfest im Maschinengestell 1 geführt, der Oberteil 5b läßt sich hingegen über einen Drehantrieb 16 verdrehen, welcher Drehantrieb 16 ein im Maschinengestell 1 verdrehbar, aber unverschiebbar gelagerten Zahnkranz 17, beispielsweise ein Schneckenrad, aufweist, das über eine Axialverzahnung 18 drehfest, aber axial verschiebbar am Oberteil 5b sitzt. Durch eine Verdrehung des Zahnkranzes 17 wird daher der Oberteil 5b des Schmiedepleuels 5 verdreht, ohne daß dadurch die Hubbewegung beeinträchtigt wäre, und eine Verdrehung des Oberteils 5b ergibt zwangsweise auf Grund der Schraubverbindung mit dem drehfest geführten Unterteil 5a eine Längenänderung des Schmiedepleuels 5 und damit eine Hublagenverstellung für das am Pleuelende 4 sitzende Schmiedewerkzeug.
Wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 angedeutet, bildet der Oberteil 5b einen abwärts ragenden Verbindungszapfen 19 mit einem Außengewinde 20 und der Unterteil 5a weist eine Innenbohrung 21 mit einem Innengewinde 22 zur Aufnahme des Verbindungszapfens 19 auf. Der Unterteil 5a wird durch Geradführungen 23 im Maschinengestell 1 exakt drehfest geführt, wobei mit diesen Geradführungen 23 ein quadratischer Endflansch 24 des Unterteils 5a zusammenwirkt, dessen Eckbereiche 25 Flanschansätze für das Angreifen der Druckfedern 11 bilden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 ist der Oberteil 5b mit einer Innenbohrung 26 versehen, die ein Innengewinde 27 zum Einschrauben des Unterteils 5a besitzt, der dazu einen hochragenden Zapfenansatz 28 mit einem Außengewinde 29 aufweist. Im Übergangsbereich zwischen dem Zapfenansatz 28 und dem zylindrischen Unterteil 5a sind zwei diametral gegenüberliegende, abstehende Flanschansätze 30 vorgesehen, die zwischen Schlitzführungen 31 geführt sind und damit den Unterteil 5a drehfest gegenüber dem Maschinengestell 1 halten, an welchen Flanschansätzen 30 jeweils eine Druckfeder 11 angreift.
Unabhängig davon, wie Unterteil 5a und Oberteil 5b miteinander verschraubt sind, kommt es bei einem Verdrehen des Oberteils 5b über den Drehantrieb 16 zu einer Hublagenverstellung der Schmiedewerkzeuge, und wegen der kraftschlüssigen Antriebsverbindung zwischen Exzenter 8 und Pleuelkopf 12 entsteht eine besonders einfache, kompakte und leistungsstarke Schmiedemaschine.

Claims

Schmiedemaschine mit exzentergetriebenen Schmiedepleueln (5), die radial zur Exzenterwellenachse (8) in einem Maschinengestell (1) geführt sind und zur Antriebsverbindung am exzenterzugewandten Ende einen eine Gleitfläche (13) für einen drehbar am Exzenter (9) sitzenden Gleitstein (10) bildenden Pleuelkopf (12) aufweisen, wobei Pleuelkopf (12) und Gleitstein (10) rein kraftschlüssig miteinander verbunden sind und am Maschinengestell (1) abgestützt Druckfedern (11) die Schmiedepleuel (5) zum Andrücken der Pleuelköpfe (12) mit ihren Gleitflächen (13) an die Gleitsteine (10) druckbeanfschlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiedepleuel (5) aus zwei schraubverstellbar miteinander verbundenen Teilen (5a, 5b), einem gegenüber dem Maschinengestell (1) drehfest geführten Teil (5a) und einem gegenüber dem Maschinengestell (1) verdrehbar geführten Teil (5b), bestehen, wobei ein werkzeugseitiger Unterteil (5a) den drehfesten Pleuelteil und ein exzenterseitiger Oberteil (5b) den verdrehbaren Pleuelteil bilden, und daß am Unterteil (5a) die Druckfedern (11) angreifen und dem Oberteil (5b) ein Drehantrieb (16) zugeordnet ist, der ein Getriebe mit einem am Oberteil (5b) drehfest, aber axial verschiebbar sitzenden und im Maschinengestell (1) verdrehbar, aber unverschiebbar gelagerten Zahnkranz (17) aufweist.
Schmiedemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengestell (1) im wesentlichen aus zwei unter Zwischenlage von vorzugsweise rahmenförmig umlaufenden Abstandhaltern (2) zusammengespannten Stirnwandplatten (3) besteht.