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Schmiedepresse Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiedepresse,
bestehend aus Pressenständer, in dem Pressenständer angeordnetem, festen Pressentisch,
beweglichem Pressenschlitten, Pressenschlittenantrieb mit Exzenterwelle und über
eine Reibungskupplung angeschlossener Schwungscheibe, Exzenter, Exzenterdruckübertragungseinrichtung
sowie Einrichtung für den Rückhub des Pressenschlittens,-wobei die Exzenterwelle
ihrerseits exzentrisch in Lagerbuchsen gelagert ist und die Lagerbuchsen mit Hilfe
einer Verstelleinrichtung in ihren Aufnahmen im Pressenständer verdrehbar sind.
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Bei bekannten Schmiedepressen der beschriebenen Gattung (DT-PS 1 627
435) erfolgt die Verstellung der Lagerbuchsen ausschließlich zum Zwecke der Einstellung
der Schlittenhöhenlage und damit zum Zwecke der Anpassung an unterschiedliche Schmiedeaufgaben.
Die Verstelleinrichtung arbeitet mit über Kurbeltrieb od.dgl. verstellbaren Ritzeln,
die mit Zahnkränzen an den Lagerbuchsen kämmen. Das hat sich an sich bewährt. Man
kann ohne Schwierigkeiten eine solche Schmiedepresse so auslegen, daß sie sehr hohe
Steifigkeit und damit sehr reduzierte Auf federung aufweist, und erhält auf diese
Weise Schmiedepressen, die mit sehr hoher Präzision schmieden.
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Dazu wird zweckmäßigerweise die Anordnung so getroffen, daß der Krümmungsradius
des als Teilzylinder oder Kalotte ausgeführten Druckübertragungszapfens der Exzenterdruckübertragungseinrichtung
etwa gleich oder kleiner dem des Exzenters ist, und daß der Druckübertragungszapfen
in einem den Exzenter umfassenden Exzenterring eingesetzt ist. Man erhält so einen
Druckübertragungszapfen, der praktisch als starres Bauelement angesehen werden kann.
Das allein führt bereits zu einer Erhöhung der Steifheit-und zu einer Reduzierung
der Auffederung, hinzu kommt jedoch, daß sich eine diesen Effekt unterstützende
reduzierte Bauhöhe ergibt. Die Kupplung einer Schmiedepresse der erfindungsgemäßen
Gattung und insbesnndere der vorbeschriebenen Schmiedepresse hoher Steifigkeit und
reduzierter Auf federung darf nur soviel Drehmoment entwickeln, wie die Auffederung,
nach Umsetzung des Drehmomentes in Kraft und Reaktionskraft, aufnehmen kann. Andernfalls
kommt es zu Zerstörungen durch Überbeanspruchung von Bauteilen der
Presse.
Damit ist die Größe des Reibungsschlusses der zumeist pneumatisch betätigten Reibungskupplung
eine wichtige Konstruktionsgröße. Zwischen zulässigem Federweg der Schmiedepresse,
der mit Sicherheit im elastischen Bereich liegen muß, und dem Hubbereich, der zwischen
Erreichen der Nennkraft und unterem Umkehrpunkt des Schlittens oder des Stößels
liegt, muß gleichsam Kongruenz bestehen. In der Praxis hat sich herausgestellt,
daß bei Schmiedepressen der eingangs beschriebenen Gattung diese Verhältnisse nur
dann erfüllt werden, wenn, ausgedrückt in der Bewegung der Exzenterwelle, die Nennkraft
der Maschine etwa lo bis 15 Winkelgrade vor unterem Umkehrpunkt erreicht wird. Ubersteigt
die am Schlitten angreifende Reaktionskraft die zweifache Nennkraftgröße, so soll
die Reibungskupplung durchrutschen. Die Reibungskupplung funktioniert hier also
als Uberlast- oder Bruchsicherung. Da jedoch das Funktionieren von Reibungskupplungen
erheblichen Zustandsschwankungen unterliegt, sei es durch Veränderungen der Reiboberflächen,
sei es durch Schwankungen im Betätigungsdruckmittel, kommt es in der Praxis immer
wieder zu Pressenblockaden.- Die dargelegten Verhältnisse sind die Ursache dafür,
daß Schmiedepressen der beschriebenen Gattung, insbesondere in der Ausführungsform
mit hoher Steifigkeit und reduzierter Auf federung, bisher nur zum Schmieden eingesetzt
werden konnten und nicht etwa für schwere Loch- und Abgratoperationen, für Vorwärts-
oder Rückwärtsfließarbeiten, kurz für Operationen, bei denen die gegebenenfalls
sogar erhöhte Nennkraft der Maschine erheblich früher als etwa loO vor unterem Umkehrpunkt
verlangt
wird. Wenn die Nennkraft erheblich früher als etwa o vor unterem Umkehrpunkt verlangt
wird, besteht im übrigen erhöhte Bruchgefahr durch Bedienungsfehler, z.B. durch
Einführen von Werkstücken, die entsprechende Verformungswege nicht zulassen; oder
wenn die Werkzeuge unmittelbar gegeneinander gefahren werden.
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Zwar kennt man bei Schmiedepressen grundsätzlich auch Überlastsicherungen
in Form von Brechplatten oder hydraulischen Zylinderkolbenanordnungen mit überlastventil,
die beispielsweise zwischen Exzenter und Schlitten angeordnet sind. Das ist jedoch
einerseits aufwendig und vergrößert andererseits die Auffederung, beeinträchtigt
folglich die verlangte Präzision.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schmiedepresse der
beschriebenen Gattung mit hoher Steifigkeit und kleiner Auffederung zu schaffen,
bei der ohne weiteres die Kupplung so ausgelegt oder eingestellt werden kann, daß
sie ein sehr hohes Drehmoment entwickelt, und daß die Nennkraft der Maschine erheblich
früher als etwa 100 vor unterem Umkehrpunkt verlangt werden kann.
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Die Erfindung geht aus von einer Schmiedepresse der eingangs beschriebenen
Gattung, bei der also die Exzenterwelle ihrerseits exzentrisch in Lagerbuchsen gelagert
ist und die Lagerbuchsen mit Hilfe einer Verstelleinrichtung in ihren Aufnahmen
im
Pressenständer verdrehbar sind. Die Lösung der Erfindungsaufgabe besteht darin,
daß die Verstelleinrichtung an die Lagerbuchsen angeschlossene Schwingen aufweist,
und daß die Schwingen über eine überlastsicherung (mittelbar oder unmittelbar) an
dem Pressenständer abgestützt sind.- Das impliziert, daß in Arbeitsstellung die
Achsen von Exzenterwelle und Lagerbuchsen nicht in einer vertikalen Ebene übereinanderliegen,
so daß beim Arbeiten der erfindungsgemäßen Schmiedepresse ein auf die Lagerbuchsen
wirkendes Moment erzeugt wird, welches in der beschriebenen Weise über die Uberlastsicherungen
derSchwingen abgestützt wird.
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Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten
der weiteren Ausbildung und Gestaltung.
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Durch Einfachheit und Funktionssicherheit ausgezeichnet ist eine Ausführungsform,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß die überlastsicherung als Reibungskraftsicherung
ausgeführt ist. Das ist im allgemeinen hinreichend definiert und ausreichend. Man
kann dazu die überlastsicherung aus bogenförmig ein- oder beidseitig eines Schlitzes
in den Schwingen angeordneten Reibflächen und zugeordneten Reibscheiben aufbauen,
die mittels Spannbolzen über Federpakete u. dgl.
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an den Pressenständern abgestützt sind. Es besteht aber auch die Möglichkeit,
die Überlastsicherung als hydraulisch beaufschlagte Zylinderkolbenanordnung auszuführen
und mit einem Uberdruckventil auszurüsten. Ohne weiteres kann hier die Zylinderkolbenanordnung
auch zur betriebsmäßigen Einstellung
der Schwingen und damit der
Schlittenhöhenlage dienen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, auch mit elektrischen
Überlastsicherungen zu arbeiten, beispielsweise mit elektrischen Stelltrieben, die
bei Aufnahme bestimmter Kräfte zurückdrückbar sind. Wo mechanische Lösungen bevorzugt
werden, besteht auch die Möglichkeit, die Überlastsicherungen aus Federpaketen aufzubauen,
die ihrerseits aus vorgespannten Federn bestehen. Macht man hier die Vorspannung
einstellbar, so erreicht man gleichzeitig auf eine einfache Weise auch eine Einstellmöglichkeit
für die Ansprechschwelle der über lastsicherung.- Um bei einer erfindungsgemäßen
Schmiedepresse die betriebsmäßige Einstellung der Schlittenhöhenlage auf einfache
Weise durchzuführen, ist die Schwinge mit einer entsprechenden Verstelleinrichtung
versehen. Es kann sich auch hier wieder um eine Verstellung mittels Ritzel und Zahnkranz
handeln. Damit diese betriebsmäßige Einstellung mit kleinen Stellkräften durchgeführt
werden kann, wird man im allgemeinen die Anordnung so treffen, daß die Uberlastsicherungen
beim betriebsmäßigen Einstellen der Schlittenhöhenlage ausrückbar sind, was am einfachsten
mittels hydraulischer Zylinderkolbenanordnungen erfolgt.
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Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einer erfindungsgemäßen
Schmiedepresse ohne weiteres die Kupplung so ausgelegt und eingerichtet werden kann,
daß sie ein sehr
hohes Drehmoment entwickelt, und daß die Nennkraft
der Schmiedepresse erheblich vor dem unteren Umkehrpunkt verlangt werden kann. Nichtsdestoweniger
ist es ganz ausgeschlossen, daß Bauteile der erfindungsgemäßen Schmiedepresse vorzeitige
Zerstörungen durch Bedienungsfehler erfahren, die den zur betriebsmäßigen Einstellung
gehörenden Verformungsweg nicht hergeben, oder daß Pressenblockaden eintreten.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schmiedepresse, Fig. 2 einen Schnitt
in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt in Richtung
B-B durch den Gegenstand nach Fig. 2 und Fig. 4 entsprechend der Fig.. 1 eine andere
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schmiedepresse.
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Die in den Figuren dargestellte Schmiedepresse besteht hauptsächlich
zunächst aus dem Pressenständer 1, dem im Pressenständer 1 angeordneten festen Pressentisch
2 und einem beweglichen Pressenschlitten 3 mit Pressenschlittenantrieb. Der Pressenschlittenantrieb
ist ausgerüstet mit Exzenterwelle 4 und über eine Reibungskupplung 5 angeschlossener
Schwungscheibe 6, Exzenter 7, Exzenterdruckübertragungseinrichtung 8, 9, lo sowie
im Ausführungsbeispiel mit der Exzenterdruckübertragungseinrichtung integrierter
Einrichtung für den Rückhub des Pressenschlittens 3. Die Exzenterwelle 4 ist ihrerseits
exzentrisch in Lagerbuchsen 11 gelagert und die Lagerbuchsen 11 sind mit Hilfe einer
Verstelleinrichtung 12, 13, 14 in ihren Aufnahmen in dem Pressenständer verdrehbar.
Diese Verdrehung dient zunächst der Einstellung der Schltttenhubhöhe und funktioniert
insoweit in bekannter Weise.
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Die Exzenterdruckübertragungseinrichtung ist im Ausführungsbeispiel
und nach bevorzugter Ausführungsform so gestaltet, daß hohe Steifigkeit und sehr
reduzierte Auffederung erreicht werden. Sie besteht aus einem den Exzenter umfassenden
Exzenterring 8, der mit einem Druckübertragungszapfen 9 in eine zugeordnete Druckübertragungspfanne
lo des Pressenschlittens 3 eingesetzt ist. Der Druckübertragungszapfen 9 ist praktisch
ein starres Bauelement. Die Höhe des Pressenständers ist sehr gering, was zur Reduzierung
der Auffederung beiträgt.
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Die Verstelleinrichtung, mit der die Lagerbuchsen 11 in ihren Aufnahmen
12 verdrehbar sind, weist an die Lagerbuchsen 11
angeschlossene
Schwingen 13 auf, und zwar im Ausführungsbeispiel an jeder Seite eine, und diese
Schwingen 13 sind über eine Überlastsicherung 14 an dem Pressenständer 1 abgestützt.
Man erkennt, daß in Arbeitsstellung die Achsen von Exzenterwelle 4 und Lagerbuchsen
11 nicht in einer vertikalen Ebene übereinanderliegen. So entsteht beim Arbeiten
der dargestellten Schmiedepresse an den Lagerbuchsen 11 ein Moment, welches die
Lagerbuchsen 11 in ihren Aufnahmen 12 verdrehen will und in der beschriebenen Weise
über die Überlastsicherungen 14 abgestützt ist.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 sind die Überlastsicherungen
14 als Reibungskraftsicherungen ausgeführt. Dabei ist eine sehr einfache Ausführungsform
dargestellt worden, wobei die Reibungskraftsicherung 14 aus beidseitig eines bogenförmigen
Schlitzes 15 in den Schwingen 13 angeordneten Reibflächen 16 mit zugeordneten Reibscheiben
17 besteht, die ihrerseits mittels Spannbolzen 18 über Federpakete 19 an dem Pressenständer
1 abgestützt sind.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Überlastsicherung 14 mit
einem elektrischen Stellmotor auszurüsten oder mit vorgespannten Federpaketen zu
arbeiten, die rein elastisch und damit vollkommen reversibel funktionieren. Die
Vorspannung bestimmt hier die Ansprechschwelle der Überlastsicherung 14.
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Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt worden. Hier
arbeiten die überlastsicherungen 14 mit hydraulisch beaufschlagten Zylinderkolbenanordnungen
20, denen ein Überdruckventil 21 zugeordnet ist. Ohne weiteres können diese Zylinderkolbenanordnungen
20 auch zur betriebsmäßigen Einstellung der Schlittenhöhenlage eingesetzt werden.