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Vorrichtung zum Schließen der offenen Umkehrenden von Oberhitzerelementen
in gesenkartigen Werkzeugen. Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom
a. Juni igi i die Priorität auf Grund der Anmeldung in England vom 14. Februar 192c
beansprucht. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schließen der offenen Umkehrenden
von Überhitzerelementen in gelenkartigen Werkzeugen, die eine zum Werkstück quer
gerichtete Bewegung und gleichzeitig eine Drehbewegung um das Werkstück ausführen.
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Gemäß der Erfindung sind die Gesenke an Haltern angebracht, die unter
einem Winkel zur Längsachse des Werkstückes liegen und in einem drehbaren Gesenkkopf
gelagert sind, wobei auf diese Halter Druckstangen einwirken.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird die Bewegung für die
Halter der Gelenke in der einen Richtung von einer hin und her gehenden Exzenterstange
durch Vermittlung eines Druckstückes abgeleitet. Dieses Druckstück wirkt durch Stangen
mit keilförmig gestalteten Enden auf die entsprechend gestalteten Enden der Gesenklalter
ein. Die Rückführung der beweglichen Teile erfolgt hierbei durch Federn.
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Die die Gelenke tragenden Halter sind gemäß einer weiteren Ausführungsform
als zweiarmige Hebel ausgebildet, die in dem drehbaren Gelenkkopf so gelagert sind,
daß die Gelenke einander genähert und voneinander entfernt werden können.
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Die Zeichnung stellt vier Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
dar, die zum Schmieden der Umkehrstücke von Überhitzerelementen bestimmt sind. Abb.
i zeigt die erste Ausführungsform im senkrechten Längsschnitt, Abb.2 in Stirnansicht,
Abb.3 in Aufsicht; Abb. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-d. der Abb. 3 ; Abb!. 5 bis
9 zeigen Einzelheiten, wobei Abb.7 ein Schnitt nach Linie 7-7 der Abb. i ist; Abb.
io zeigt die zweite Ausführungsform im senkrechten Längsschnitt; Abb. i i und 12
zeigen die dritte und vierte Ausführungsform je in einem senkrechten Längsschnitt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i bis 9 ist i i das Maschinengestell,
welches mit Lagern für die Antriebswelle 12 und den Gesenkkopf 13 versehen ist (Abb.
i). Das Lager für die Welle 12 besteht aus zwei Teilen 14. und 15 (Abb. 3), die
zu beiden Seiten der Längsachse der Maschine, d. h. der Drehungsachse des Gelenkkopfes
13, angeordnet sind. Die Welle 12 trägt ein Schwungrad 16 und eine Antriebriemnenscheibe
17 (Abb. 2 und 4.). 18 sind Lagerbuchsen (Abb. .4 und 9) für die Antriebwelle, welche
durch Bolzen i9 und Hülsen 2o in Stellung gehalten werden. Das Schmiermittel wird
den Lagern 1q. und 15 durch einen Docht 21, eine Schmiernut a2 und ein Filzpolster
23 zugeführt.
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Der mittlere Teil 2.4 (Abb. 3 und 4.) der Welle 12 ist exzentrisch
gestaltet und nimmt eine hin und her gehende Exzenterstange 25 auf. 26 (Abb. i urud
4.) ist ein Lagerfutter für die Stange 25, welches durch Stellschrauben an der Drehung
gehindert wird und ein Ölpolster 27 besitzt, das von dem Docht 28 mit Schtnieröl
versehen wird. Die Exzenterstange 25 besitzt ein kugelförmiges Ende 29, welches
mit einem Druckstück 30 in Berührung steht.
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Der Gelenkkopf 13 ist in einem Lager 31 (Abb. i) drehbar und außerhalb
des Lagers mit einem verbreiterten Teil 32 versehen, der sich mit einer Stirnfläche
33 gegen eine entsprechende Fläche an dem Maschinengestell i i abstützt. An dem
Gesenkkopf 13 ist ein Zahnrad 34 befestigt, welches sich gegen eine der Fläche 33
parallele Fläche 35 des Gestelles i i stützt, so daß eine Längsbewegung des Gelenkkopfes
vermieden ist. Gleichachsig
mit dein Lager 31 ist in dem
Gesenkkopf 13 eine Bohrung zur Aufnahme einer Büchse 3lti angeordnet, welche in
dieser Bohrung in der Längsrichtung gleiten kann. Diese Buchse ist an dem Druckstück
30 durch Schrauben 37 (Abb. 6) befestigt.
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Das Stück 30 soll die Bewegungen der Exzenterstange 25 auf
Zwischenstücke 38 übertragen, welche in Bohrungen 39 (Abb. i und 2) des Gesenkkopfes
verschiebbar gelagert sind. Diese Bohrungen liegen zu der Längsachse der Maschine
geneigt. Die Innenfläche des Druckstückes 30 ist entsprechend dem kugelförmigen
Ende 29 der Exzenterstange z5 hohlkugelförmig gestaltet und wird durch den Dochtd.i
über die Längsbohrung_lo der Exzenterstange 25 geschmiert. Die Außenseite des Stückes
3o besitzt zwei unter einem Winkel zueinander liegende Flächen 42 (Abb, i utid6),
initwelchen dieZwischenstücke 38 in Berührung stehen. Die Schmierung dieser Flächen
erfolgt durch Kan'ile d.3 und 44 (Abb. i) in dem Stück 3o bzw. der Büchse 36 von
dem Behälter 45 aus üher den Docht 46, die Schmiernut 47 in dem Gesenkkopf 13, radiale
Kanäle 4.8 und eine Schmiernut d.9 in der Bohrung des Gesenkkopfes. Die Kanäle :43
führen das Schmiermittel auch der hohlkugelförinigen Innenfläche des Druckstückes
3o zu. Von dem Behälter q.5 fließt das Öl über den Docht 5o und eine Schmiernut
51 im Gesenkkopf 13 den Lagerflächen 3 i zu.
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Die Zwischenstücke 38 sind von kreisförinigern Querschnitt und mit
keilförmigen Blöcken 52 durch Stifte 53 verbunden, wobei zwischen den Teilen 3$
und 52 ein Zwischenraum gelassen ist, um bei einem Brechen der Stifte 53 eine gegenseitige
Bewegung der Teile 52 und 38 zuzulassen.
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jeder Keilblock 52 besitzt eine Schrägfläche 5d., welche mit einer
entsprechenden Fläche an einem in dein Gesenkkopf verschiebbar gelagerten Block
55 in Berührung steht. Die Blöcke 55 besitzen viereckigen Querschnitt und sind im
Gesenkkopf in entsprechenden Ausnehmungen gelagert, die zu der Längsachse der Maschine
derart geneigt sind, daß der Winkel zwischen jedem hin und her gehenden Block 55
und dem zugehörigen Keilblock 52 im wesentlichen ein rechter ist, wie aus Abb. i
zu ersehen ist. Die Blöcke 55 tragen die beiden Gesenkstücke 56, von denen jedes
mit einem Zapfen 57 in eine entsprechende Vertiefung des Blockes 55 eingreift und
darin durch eine Stellschraube 58 gehalten ist. Statt zweier Gesenkstücke können
deren auch drei oder mehr verwendet werden.
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Der Block 55 (Abb. 7) ist so angeordnet, daß zwei seiner einen Winkel
einschließenden Flächen im Gesenkkopf 13 und die beiden anderen Flächen in einer
Kappe 59 geführt sind. Diese Kappe wird in einer unterschnittenen Nut des Gesenkkopfes
13 durch Keilstücke 6o und Stellschrauben 61 und 62 (Abb. 7 und 8) gehalten, während
die Bew egung der Kappe 59 in der Längsrichtung durch eine Schraube 63 verhindert
wird. Die Kappen sind mit einem Einschnitt 64 zum Durchführen der Stellschraube
58 (Abb. i) versehen.
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Zum Zurückführen der Stücke 38 und der Keilblöcke 52 nach einem @-or-,wärtshub
der Exzentersfange 25 ist eine Feder 6-.a in einer achsialen Bohrung 65 des Gesenkkopfes
v orgesehen. Diese Feder stützt sich einerseits gegen eine Scheibe 66, die an den
Zwischenstücken 38 anliegt, und anderseits gegen einen in den Gesenkkopf eingeschraubten
Pfropfen 68. Bei der Vorwärtsbewegung der Exzenterstange 25 wird die Scheibe 66
in eine Ausnehnrung 69 des Gesenkkopfes gedrückt.
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u11,1 die Gesenkhalter 55 nach dem Arbeitslitib in. ihre Anfangsstellung
zurückzuführen, ist jeder derselben mit einer in einer Ausnehmung des Halters untergebrachten
Feder 71 versehen, welche auf eine Stange 72 wirkt, die durch einen Schlitz 73 in
dem Block 55 geht und in Ausnehmungen 74 des Gesenk-1:«pfes 13 gehalten wird (Abb.
1, 7 und 8).
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An dem Maschinengestell ist durch Schraubet' 76 ein Schutzschild 75
mit einer öf£nung angebracht, durch welche das zu schmiedende Werkstück den Gesenken
56 zugeführt. wird. Durch dieses Schild soll vermieden werden, daß Teile des Werkstückes,
die nicht bearbeitet werden sollen, mit dem Gesenk oder dem Gesenkkopf in Berührung
kommen.
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Der Widerlagerpfropfen 68 besitzt eine mittlere Bohrung 77, durch
welche Druckluft auf die Gesenke zwecks Kühlung derselben geleitet werden kann.
Diese Luft wird durch ein biegsames Rohr 78 nach einem Ringkanal 79 (Abb. i und
2) zwischen dein Gesenkkopf 13 und dem Gestell i i geführt und gelangt von dort
durch Kanäle 8o nach dem Hohlraum 81 und dann um die hinteren Enden des ZwischenstÜcl'zes
38 durch eine Öffnung in der Scheibe 66 nach der Bohrung 65 in dem Gesenkkopf 13.
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Die Antriebswelle 12 (Ab#b. 3 und ¢) trägt eine Schnecke 83, welche
mit einem Schneckenrad 84 auf einer Vorgelegewelle 85 in Eingriff steht, die in
Lagern 86 am Maschinengestell i i gelagert ist. Die Welle 85 trägt ein Zahnritze187,
welches mit dem an dem Gesenkkopf angebrachten Stirnrad 34. in Eingriff steht.
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Die Drehung der Welle 12, verursacht durch das Exzenter 2¢ eine hin
und her gehende Bewegung der Exzenterstange 25, welche das Druckstfick
30 mit der Büchse 36 in Längsbewegung versetzt, die auf die Teile 38 und
52
übertragen wird, welch letztere durch ihre abgeschrägten Enden eine Längsbewegung
der die Gesenke 56 tragenden Blöcke 55 hervorrufen. Gleichzeitig wird bei der Drehung
der Welle r2 durch den Schneckentrieb 83, 84 eine Drehung der Vorgelegewelle 85
bei verminderter Geschwindigkeit und durch den Stirnradtrieb 87, 34 eine geringe
Drehung des Gesenkkopfes 13 hervorgerufen. Der Rückwärts- oder Leergangshub der
hin und her gehenden Teile wird durch die Federn 64a und 71 bewirkt, welche die
Teile in Berührung halten und so ein knarrendes Geräusch vermeiden. Eine etwaige
Nachstellung der Gesenke 56 kann z. B. durch Einlegen von Packungen zwischen Gesenk
56 und Gesenkhalter 55 bewirkt werden.
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In manchen Fällen ist es wünschenswert, den Gesenkkopf nicht vollkommen
zu drehen, sondern nur zu schwenken. Zur Zuführung des Werkstückes nach den Gesenken
muß natürlich eine geeignete Vorrichtung vorgesehen sein.
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Bei der dargestellten Maschine arbeiten die Gesenke auf das Werkstück
unter einem Winkel zu der Längsachse desselben. Dies ist von Wichtigkeit, wenn es
sich um das Schmieden von Werkstücken, wie Überhitzerelementen, handelt, die Umkehrstücke
besitzen. Der Druck der Gesenke ist dann sowohl auf die längslaufenden Teile als
auch auf das Ende des Werkstückes wirksam.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. io ist eine hydraulische Kraftübertragung
für die Werkzeuge vorgesehen. 88 ist ein Druckkolben, der in hin und her gehende
Bewegung versetzt wird und die Druckflüssigkeit durch die Leitung 89 in die Kammer
97 des Gesenkkopfes 87 drückt, in welchem hin und her gehende Kolben 9o angeordnet
sind, die auf schwingbare Hebel gi einwirken, «-elche die Gesenkstücke 92 tragen.
Die Leitung 89 ist mit einem Zweig 93 verbunden, der zu einem (nicht dargestellten)
Sammelbehälter o. dgl, führt. In dem Gesenkkopf 87 ist eine Sicherheitsvorrichtung
94 vorgesehen. Die Gesenke werden nach dem Arbeitshub durch Federn 95 in ihre alten
Stellungen zurückgeführt. Die Drehung des Gesenkkopfes wird durch ein Rad 96 bewirkt,
wobei zwischen die Leitung 89 und der dieses Rad 96 und den Gesenkkopf tragenden
Welle 99 eine Kupplung 98 eingeschaltet ist. Auch hier ist ein Schutzschild ioo
um die Gesenke angebracht, um die Teile des Werkstückes, die nicht bearbeitet werden
sollen, von den Gesenken bzw. den sonstigen Teilen der Maschine fernzuhalten.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i i ist eine Grundplatte a mit drei
aufwärts gerichteten Lagern a1, a2, a3 versehen, deren Achsen in einer Linie
liegen. In dem mittleren Lager a2 ist der Gesenkkopf b in einem feststehenden äußeren
Ring c so gelagert, daß er darin gedreht oder hin und her geschwenkt werden kann
und die Druckbeanspruchungen in beiden Längsrichtungen aufgenommen werden. Durch
eine Öffnung in dem Gesenkkopf b ragt ein Paar von Hebeln dl, d2, die an einem Ende
bei e drehbar miteinander verbunden sind, während die anderen Enden die Gesenkteile
f11, f 2 tragen. Ungefähr in ihrer Mitte sind die Gesenkhebel d1, d2 an Lenker g1,
g2 angeschlossen, die ihrerseits mit dem Gesenkkopf b gelenkig verbunden sind. Die
Gesenkhebel dl, d2 sind derart angeordnet, daß die Gesenke f1, f2 um ein geeignetes
Stück über die Stirnfläche des Gesenkkopfes b hinausragen.
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Um die Drehung des Gesenkkopfes zu ermöglichen, ist an ihm ein Zahnkranz
k angebracht, welcher über das Lager d2 und den feststehenden Ring c hinausragt
und mit einem zweiten Zahnrad h1 in Eingriff steht, das gegebenenfalls durch eine
geeignete übertragungsvorrichtung von einem Motor i aus angetrieben wird. Statt
oder neben der Drehung kann auch eine Schwenkbewegung des Gesenkkopfes b auf mechanischem
Wege oder unter Umständen auch von Hand bewirkt werden, wobei im letzteren Falle
ein geeigneter Handgriff vorzugsweise an der dem Zahnkranz h abgewendeten Stirnfläche
des Gesenkkopfes b angebracht wird. Soll der Gesenkkopf nur eine hin und her schwingende
Bewegung ausführen, so wird man den Zahnradantrieb mittels einer geeigneten (nicht
dargestellten) Kupplung ausrücken.
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Das Werkstück m wird in einer Greifvorrichtung x gehalten, welche
in dem äußeren, den Gesenken zugekehrten Lager a' derart geführt wird, daß das Werkstück
in die Gesenke eingeführt werden kann. In dem anderen äußeren Lager a1 wird ein
in der Längsrichtung hin und her bewegliches Glied o geführt, das mit dem einen
Ende an dem Schwingzapfen e der Gesenkhebel dl, d2 angelenkt ist und seinen Antrieb
von einer geeigneten Kraftquelle erhält, z. B. könnte es mit der Stange eines Kurbeltriebes
verbunden sein, der sich an einem Schwungrad oder einer Scheibe befindet, die durch
einen Riemen oder eine andere geeignete übertragungsvorrichtung angetrieben wird.
Zweckmäßig wird hierbei das Lager für das Schwungrad oder die Scheibe einstellbar
angeordnet. Das andere Ende des Gliedes o ist mit der Antriebs-oder Schubstange
p durch einen kugelförmigen oder ähnlich gestalteten Zapfen q derart verbunden,
daß es sich um seine Längsachse drehen kann. Durch diese Anordnung wird die Drehung
der Gesenkhebel mit dem Gesenkkopf ermöglicht. Der Gesenkkopf kann
ferner
mit Mitteln versehen sein, um einen Dorn in das zu bearbeitende Werkstück hineinzuschalten.
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Handelt es sich um die Bearbeitung von Uberhitzerelementen, die mit
einem doppelten Umkehrstück versehen sind, so kann eine Vorrichtung angebracht werden,
um den Teil des Werkstückes, welcher nicht bearbeitet wird, also z. B. das eine
Umkehrstück, von den Gesenken abzuhalten. Diese Vorrichtung kann z. B. aus einem
Ring r von umgekehrt konischer Form bestehen, welcher an dem Gesenkkopf b angebracht
ist und die Enden der die Gesenke f l, f 3 tragenden Hebel dl, d=
umgibt.
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Bei jeder Bewegung der Gesenkhebel dl, d2 nach dem Werkstück m hin
schließen sich die Gesenke f 1, f 2 auf diesem Werkstück, während sie sich bei jedem
Rückwärtshub öffnen. Der Abstand zwischen den Gesenken kann durch Einstellung des
das Antriebsrad für das Druckglied o tragenden Lagers in der Längsrichtung geändert
werden.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 12 werden die Gesenke durch je einen
Arm dl, d2 von Winkelhebeln gehalten, welche an dem Gesenkkopf b um ihre Winkelpunkte
schwingbar gelagert sind, während ihre anderen Arme g', g= durch Lenker g3, g4 an
das hin und her gehende Glied o angelenkt sind. Das andere Ende des hin und her
gehenden Gliedes o ist mit einem kugelförmigen Sitz o1 versehen, um das kugelförmige
Ende der das Glied o antreibenden Kurbelstange o. dgl. aufzunehmen. Die Gesenkhebel
werden durch das Glied o und .die Lenker g3, g4 gegeneinander-und durch eine oder
mehrere Federn s auseinanderbewegt. Diese Federn halten auch das hin und her gehende
Glied o finit seiner .yntriebsstange in Eingriff.
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Anstalt d'_e Lenker g3, g4 mit dem hin und hergehenden Glied o durch
einen gemeinsamen Zapfen e zu verbinden, könnte auch jeder Lenker für sich an dem
Gliede o angelenkt sein. Außerdem könnte die öffnungsfeder s zwischen dein Ende
des hin und her gehenden Gliedes o und dem Gesenkkopf b eingeschaltet sein.
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Bei der zuletzt teschriebenen Ausführungsform sind die die Gesenke
tragenden Winkelh-zhel mit ihren Winkelpunkten am Gesenkkopf schwingbar gelagert.
Sie könnten mit dem Gesenkkopf natürlich auch durch einen ihrer Arme gelenkig verbunden
«erden. In diesem Falle müßten die die Verbindung mit dem hin und her gehenden Glied
o herstellenden Lenker an den Winkelpunkten der Gesenkhebel angreifen. Der Arbeitshub
der Gesenkhebel wird dann nicht durch einen Druck wie bei den Beispielen nach Abb.
i i und 12, sondern durch einen Zug an diesen Hebeln bewirkt werden.