RUEGER HERBERT (DE)
SUTTAN FRANZ (DE)
SCHARDT ERNST (DE)
RUEGER HERBERT (DE)
SUTTAN FRANZ (DE)
DE2345527A1 | 1975-03-20 | |||
DE2345528A1 | 1975-03-20 | |||
JPS60177925A | 1985-09-11 | |||
DE2345527A1 | 1975-03-20 |
A. HERBERT FRITZ; GÜNTER SCHULZE: "vdi-Fertigungstechnik", 2001, SPRINGER-VERLAG, pages: 402 - 405
Patentansprüche 1. Umformmaschine zum Schmieden, insbesondere Streckschmieden, von erwärmten und/oder in einem fließfähigen Zustand befindlichen metallischen Werkstücken umfassend a) wenigstens zwei Umformwerkzeuge (4A, 4B), b) wenigstens eine Antriebseinrichtung zum Antreiben wenigstens eines der Umformwerkzeuge in einer Zustellbewegung (R) der Umformwerkzeuge aufeinander zu oder in einer Rückholbewegung der Um- formwerkzeuge voneinander weg, c) wobei die Antriebseinrichtung wenigstens ein Exzenterelement (22A, 22B) und wenigstens ein hydraulisches Antriebselement (I IA, I I B) umfasst, d) wobei das wenigstens eine hydraulische Antriebselement (I IA, I I B) hydraulisch mittelbar oder unmittelbar mit dem Exzenterelement (22A, 22B) gekoppelt ist, derart, dass eine Exzenterbewegung des Exzenterelements über ein hydraulisches Medium eine Arbeitsbewegung des hydraulischen Antriebselementes erzeugt, und e) wobei das oder jedes hydraulische Antriebselement (I IA, I I B) mit wenigstens einem der Umformwerkzeuge (4A, 4B) gekoppelt ist und in seiner Arbeitsbewegung dieses wenigstens eine Umformwerkzeug antreibt. 2. Umformmaschine nach Anspruch 1, bei der wenigstens ein Teil des hydraulischen Antriebselementes (I IA, I I B) in einer mit hydraulischem Medium gefüllten Hydraulikkammer (13A, 13B) angeordnet ist und die Hydraulikkammer (13A, 13B) in eine vordere Teilkammer (15A, 15B) und eine hintere Teilkammer (14A, 14B) trennt. 3. Umformmaschine nach Anspruch 2, bei der der vorderen Teilkammer (15A, 15B) eine Rücksteileinrichtung (65, 75 A, 75B) zugeordnet ist zum Rücksteilen des Antriebselementes (I IA, I I B), wobei die Rück- stelleinrichtung insbesondere eine hydraulische Rücksteileinrichtung, insbesondere mit einer hydraulischen Pumpe, ist, die den hydraulischen Druck in der vorderen Teilkammer (15A, 15B) auf wenigstens einen bestimmten Rücksteil-Druckwert einstellt. Umformmaschine nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei der der hinteren Teilkammer (15A, 15B) jeder Hydraulikkammer eine hydraulische Einsteileinrichtung (64A, 64B, 54A, 54B, 34A, 34B) zugeordnet ist zum Einstellen der Endposition des Antriebselementes (I IA, I I B) in der Arbeitsbewegung, insbesondere durch Einstellen des zugeführten Volumens oder Druckes des hydraulischen Mediums in der hinteren Teilkammer (14A, 14B), wobei die hydraulische Einsteileinrichtung insbesondere eine hydraulische Pumpe (64A, 64B) und einen Anschluss (34A, 34B) an der hinteren Teilkammer (14A, 14B) und eine zugehörige hydraulische Verbindung (44A, 44B) der hydraulischen Pumpe (64A, 64B) mit dem Anschluss (34A, 34B) aufweist, wobei insbesondere die hydraulische Pumpe (64A, 64B) eine hydraulische Servopumpe, beispielsweise Axialkolbenpumpe, ist und einen lagegeregelten Servomotor (54A, 54B), der den Pumpenrotor oder -kolben festhält, aufweist und/oder wobei insbesondere die hydraulische Pumpe (64A, 64B) zum Befüllen der hinteren Teilkammer (14A , 14B) mit dem hydraulischen Medium dient. Umformmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das oder jedes Exzenterelement (22A, 22B) bei seiner Exzenterbewegung ein mit dem hydraulischen Antriebselement hydraulisch gekoppeltes Übertragungselement (18A, 18B) in einer Übertragungsbewegung antreibt, wobei insbesondere das Übertragungselement sich während der Übertragungsbewegung in der Hydraulikkammer oder in einer mit der Hydraulikkammer hydraulisch verbundenen, ebenfalls mit dem hydraulischen Medium gefüllten Hubkammer (17A, 17B), vorzugsweise im Wesentlichen linear, hin und her bewegt und wobei insbesondere das Übertragungselement (18A, 18B) oder die Hubkammer (17A, 17B) mit der hinteren Teilkammer (14A, 14B) der Hydraulikkammer hydraulisch gekoppelt oder verbunden ist. Umformmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Antriebseinrichtung wenigstens einen elektrischen Antriebsmotor (58) umfasst, wobei das wenigstens eine Exzenterelement von dem wenigstens einen Antriebsmotor über wenigstens eine Antriebswelle (30, 23A, 23B) antreibbar oder angetrieben ist und sich in einer Exzenterbewegung exzentrisch zur Drehachse (E) der Antriebswelle mit der Antriebswelle mitdreht. Umformmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der für jedes Umformwerkzeug (4A, 4B) ein zugeordneter Werkzeugträger (5A, 5B) vorgesehen ist, an dem das Umformwerkzeug (4A, 4B) vorzugsweise lösbar befestigt ist und der zum Antreiben mit dem zugehörigen hydraulischen Antriebselement (I IA, I I B) gekoppelt ist, wobei die Kopplung insbesondere verwirklicht ist durch lösbare Verbindung des Werkzeugträgers (5A, 5B) mit einem Befestigungsflansch (6A, 6B), der am Ende einer Schiebestange (7A, 7B) befestigt ist, die wiederum, vorzugsweise durch ein Axiallager (8A, 8B) axial geführt und gelagert, an einem von diesem Befestigungsflansch (6A, 6B) abgewandten Ende einen weiteren Befestigungsflansch (9A, 9B) aufweist, der wiederum mit einem zugehörigen Befestigungsflansch (10A, 10B) am stirnseitigen Ende des Antriebelements (I IA, I I B) lösbar verbunden ist. Umformmaschine nach Anspruch 7, bei der das Umformwerkzeug (4A, 4B) am zugeordneten Werkzeugträger (5A, 5B), insbesondere vertikal und/oder senkrecht zur Zustellbewegung (R), verschieblich gelagert und geführt ist oder der Werkzeugträger (5A, 5B) so ausgestaltet, dass zwei Teile relativ zueinander verschieblich sind und eines dieser Teile das Umformwerkzeug (4A, 4B) trägt, wobei vor- zugsweise eine Versteileinrichtung (47) zum Verstellen der Umform- werkzeuge (4A, 4B) in verschiedene Verschiebpositionen, insbesondere in vertikaler Richtung und/oder senkrecht zur Zustellbewegung (R), vorgesehen ist, die beispielsweise eine Führungsstange (48) umfasst, die die beiden Werkzeugträger (5A, 5B) miteinander verbindet und die mittels einer Antriebseinheit (47) bewegbar ist. Umformmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Umformwerkzeug (4A, 4B) eine, vorzugsweise obere, Reckfläche (40) und eine, vorzugsweise untere, Schlichtfläche (41) aufweist und verschieblich gelagert und in zwei Positionen festlegbar ist, um die Reckfläche (40) oder die Schlichtfläche (41) in der für die Zustellbewegung (R) maßgeblichen Lage (B) anzuordnen. Umformmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit wenigstens einer Positionsmesseinrichtung (21A, 21 B) zum Messen der Position des Antriebselementes (I IA, I I B), wobei vorzugsweise die gemessene Position als Parameter für eine Überwachung oder Regelung des Umformprozesses verwendet wird. Umformmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine arbeitsgebundene oder weggebundene Umformmaschine ist, vorzugsweise ein Schmiedehammer oder eine Schmiedepresse. |
Beschreibung
Die Erfind ung betrifft eine Umformmaschine zu m Schmieden, insbesondere Streckschmieden, von Werkstücken. Schmieden ist ein Warmu mformen von metall ischen schmiedbaren Werkstoffen, insbesondere metallischen Legierungen wie Stählen . Das Streckschmieden, auch als Reckschmieden oder kurz als Recken bezeichnet, ist ein zum Freiformschmieden zählendes Verfahren, bei dem in aufeinanderfolgenden Schmiedeschritten jeweils nur ein kleiner Teil des Werkstückvo- lu mens zwischen zwei Reckwerkzeugen (oder: Recksättel n) u mgeformt wird . Während des Streckschmiedens wird das Werkstück an einem Ende oder auch an beiden Enden übl icherweise von Greifzangen von Manipulatoren oder Robotern gehalten u nd in einer Reckrichtu ng zwischen den Reckwerkzeugen in einzelnen Schritten hind urchbewegt u nd dann in ent- gegen der Reckrichtung aufeinanderfolgenden Teil bereichen von den
Reckwerkzeugen senkrecht zur Reckrichtung gestaucht. Der Werkstoff des Werkstücks fl ießt dabei paral lel zu r Reckrichtu ng, das Werkstück wird also im Querschnitt senkrecht zu r Reckrichtung d ü nner und parallel zur Reckrichtung länger. Die Reckwerkzeuge haben in der Regel eher ball ige oder konvex gekrümmte Oberflächen und werden auch als Streck- oder Recksättel bezeichnet, wobei der obere Sattel als Obersattel u nd der u ntere Sattel als Untersattel bezeichnet werden. Durch die aufeinanderfolgenden einzel nen Umformvorgänge oder " Bisse" bleibt eine d ie Form der Sättel abbildende wel lige Stru ktur mit Rillen auf dem Werkstück zurück. Die Oberfläche des Werkstücks wird deshalb häufig in einem nachfolgenden Arbeitsgang geglättet mit Glättwerkzeugen, d ie in der Regel eine größere Abmessung aufweisen als die Reckwerkzeuge. Als Umformmaschinen beim Recken werden meist Schmiedepressen oder auch Schmie- dehämmer verwendet, an denen dann d ie Reckwerkzeuge vorgesehen sind . Meist ist der Obersattel an einem beweg lichen oberen Werkzeugträger oder Bär angeordnet u nd der Untersattel an einem in der Regel unbewegl ichen unteren Werkzeugträger, der Schabotte oder dem Pressen- tisch. Es ist aber auch mög lich, dass sich beide Reckwerkzeuge bewegen. Zu m Zu rückschmieden einer beim Recken des Werkstücks meist u nerwü nschten Breitung kann das Schmiedestück nach jedem Schlag (oder nach jedem Reckd urchgang) um 90° gewendet werden. Das Streckschmieden oder Recken wird häufig als Vorformen oder zu r Materialvor- Verteilung eingesetzt vor einem Gesenkschmieden, bei dem das Werkstück in d ie endgü ltige Form gebracht wird (zu d iesem al lgemeinen Stand der Technik siehe z. B. A. Herbert Fritz und Günter Schulze,„vdi- Fertigungstechnik", Springer- Verlag, 5. Auflage, 2001, Seiten 402 bis 405).
Typischerweise werden stabförmige oder quaderförmige Rohlinge beim Streckschmieden axial gelängt u nd ggf. schon in einem Längsschnitt in Reckrichtung gesehen mit Kontu ren versehen . Als Antriebe für den oberen u nd ggf. auch unteren Werkzeugträger sind sowohl hyd rau lische Antriebe als auch mechanische Antriebe bekannt.
Der Erfindu ng liegt d ie Aufgabe zug ru nde, eine neue hydraulische Umformmaschine anzugeben, mit der insbesondere ku rze Taktzeiten real i- sierbar sind .
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfind ung gelöst d urch eine Umformmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen u nd Weiterbildu ngen ergeben sich aus den vom Patentanspruch 1 abhäng igen Patentansprüchen.
Die Umformmaschine gemäß Patentanspruch 1 ist zu m Schmieden, insbesondere Streckschmieden, von erwärmten und/oder in einem fließfähigen Zustand befindlichen metallischen Werkstücken geeignet und bestimmt und umfasst
wenigstens zwei Umformwerkzeuge, insbesondere Reckwerkzeuge, wenigstens eine Antriebseinrichtung zum Antreiben wenigstens eines der Umformwerkzeuge in einer Zustellbewegung der Umformwerkzeuge aufeinander zu oder in einer Rückholbewegung der Umformwerkzeuge voneinander weg,
wobei die Antriebseinrichtung wenigstens ein Exzenterelement und wenigstens ein hydraulisches Antriebselement, insbesondere einen Antriebskolben, welches Antriebselement hydraulisch mit dem Exzenterelement gekoppelt ist, umfasst, derart, dass die Exzenterbewegung des Exzenterelements über ein hydraulisches Medium eine Arbeitsbewegung des hydraulischen Antriebselementes erzeugt, und wobei das oder jedes hydraulische Antriebselement in der Arbeits- bewegung jeweils ein Umformwerkzeug antreibt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Teil des hydraulischen Antriebselementes in einer mit hydraulischem Medium gefüllten Hydraulikkammer angeordnet und die Hydraulikkammer ist durch das An- triebselement in eine vordere Teilkammer und eine hintere Teilkammer aufgeteilt oder getrennt.
Zweckmäßigerweise ist nun der vorderen Teilkammer der Hydraulikkammer jeweils eine Rücksteileinrichtung zugeordnet ist zum Rücksteilen des Antriebselementes, wobei die Rücksteileinrichtung insbesondere eine hydraulische Rücksteileinrichtung, insbesondere mit einer hydraulischen Pumpe, sein kann, die den hydraulischen Druck in der vorderen Teilkammer auf wenigstens einen bestimmten Rücksteil-Druckwert einstellt. Es ist aber auch eine mechanische Rücksteileinrichtung mit mechanischen Fe- dem oder dergleichen möglich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der hinteren Teilkammer jeder Hydraulikkammer eine hydraulische Einsteileinrichtung zugeordnet ist zum Einstellen der, insbesondere axialen, Endposition des Antriebselementes in der Arbeitsbewegung, insbesondere durch Einstellen des zugeführten Volumens oder Druckes des hydraulischen Mediums in der hinteren Teilkammer Die hydraulische Einsteileinrichtung umfasst im Allgemeinen eine hydraulische Pumpe und einen Anschluss an der hinteren Teilkammer sowie eine zugehörige hydraulische Verbindung der hydraulischen Pumpe mit dem Anschluss. Die hydraulische Pumpe ist insbesondere eine hydraulische Servopumpe, beispielsweise Axialkolbenpumpe, und weist einen lagegeregelten Servomotor auf, der den Pumpenrotor oder -kolben in ei- ner vorbestimmten Lage festhält. Die hydraulische Pumpe wird dann zweckmäßigerweise auch zum Befüllen der hinteren Teilkammer mit dem hydraulischen Medium verwendet.
In einer weiteren Ausführungsform treibt das oder jedes Exzenterelement bei seiner Exzenterbewegung ein mit dem hydraulischen Antriebselement hydraulisch gekoppeltes Übertragungselement in einer Übertragungsbewegung an. Das Übertragungselement bewegt sich während der Übertragungsbewegung insbesondere in der Hydraulikkammer oder in einer mit der Hydraulikkammer hydraulisch verbundenen, ebenfalls mit dem hyd- raulischen Medium gefüllten Hubkammer, vorzugsweise im Wesentlichen linear, hin und her, wobei insbesondere das Übertragungselement oder die Hubkammer mit der hinteren Teilkammer der Hydraulikkammer hydraulisch gekoppelt oder verbunden ist.
Weiterhin umfasst die Antriebseinrichtung bevorzugt wenigstens einen elektrischen Antriebsmotor, wobei das wenigstens eine Exzenterelement von dem wenigstens einen Antriebsmotor über wenigstens eine Antriebswelle antreibbar oder angetrieben ist und sich in einer Exzenterbewegung exzentrisch zur Drehachse der Antriebswelle mit der Antriebswelle mitdreht.
In einer besonderen Weiterbildung ist für jedes Umformwerkzeug ein zugeordneter Werkzeugträger vorgesehen, an dem das Umformwerkzeug, vorzugsweise lösbar, befestigt ist und der zum Antreiben mit dem zuge- hörigen hydraulischen Antriebselement gekoppelt ist. Diese Kopplung ist insbesondere realisiert durch lösbare Verbindung des Werkzeugträgers mit einem Befestigungsflansch, der am Ende einer Schiebestange befestigt ist, die wiederum, vorzugsweise durch ein Axiallager axial geführt und gelagert, an einem von diesem Befestigungsflansch abgewandten Ende einen weiteren Befestigungsflansch aufweist, der wiederum mit einem zugehörigen Befestigungsflansch am stirnseitigen Ende des Antriebelements lösbar verbunden ist. In einer bevorzugten Variante ist das Umformwerkzeug am zugeordneten Werkzeugträger, insbesondere vertikal und/oder senkrecht zur Zustellbewegung, verschieblich gelagert und geführt oder der Werkzeugträger ist entsprechend so ausgestaltet, dass zwei Teile relativ zueinander verschieblich sind und eines dieser Teile das Umformwerkzeug trägt. Dies ist insbesondere vorteilhaft in Kombination mit einer Ausführungsform, bei der das Umformwerkzeug eine, vorzugsweise obere, Reckfläche und eine, vorzugsweise untere, Schlichtfläche aufweist und dann verschieblich gelagert und in zwei Positionen festlegbar ist, um die Reckfläche oder die Schlichtfläche in der für die Zustellbewegung maßgeblichen Lage anzu- ordnen.
Vorzugsweise ist zur Automatisierung dieser Verschiebung eine Versteileinrichtung zum Verstellen (und Fixieren) der Umformwerkzeuge in verschiedene Verschiebpositionen, insbesondere in vertikaler Richtung und/oder senkrecht zur Zustellbewegung, vorgesehen. Die Versteileinrichtung umfasst beispielsweise eine Führungsstange, die die beiden Werkzeugträger miteinander verbindet und die mittels einer Antriebseinheit bewegbar ist. In einer speziellen Ausführungsform ist wenigstens eine oder jeweils eine Positionsmesseinrichtung zum Messen der Position des Antriebselementes vorgesehen, wobei vorzugsweise die gemessene Position als Parameter fü r eine Überwachu ng oder Regelu ng des Umformprozesses verwendet wird .
Die Umformmaschine gemäß der Erfindu ng ist oder umfasst im Allgemei- nen eine arbeitsgebundene oder weggebu ndene Umformmaschine, vorzugsweise einen Schmiedehammer, insbesondere Oberhammer oder Ge- genschlag hammer, oder eine Schmiedepresse, d . h. ihre Umformwerkzeu- ge arbeiten entweder pressend oder weggebu nden einerseits oder schlagend oder arbeitsgebu nden andererseits.
Eine Anlage gemäß der Erfind ung zu m Umformen, insbesondere Streckschmieden, von erwärmten u nd/oder in einem fließfähigen Zustand befind lichen metallischen Werkstücken kann neben der Umformmaschine gemäß der Erfind ung auch wenigstens ein Handhabungsgerät zum Greifen eines Werkstücks u nd vorzugsweise zum Durchführen einer Relativbewegu ng des Werkstückes relativ zu den wenigstens zwei Umformwerk- zeugen der Umformmaschine umfassen .
Die Erfind ung wird im Folgenden anhand von Ausfü hrungsbeispielen wei- ter erläutert. Dabei wird auch auf die Zeichnungen Bezug genommen, in deren
FIG 1 eine Umformmaschine zu m Schmieden, insbesondere,
Streckschmieden von Werkstücken in einer Ausführu ngsform gemäß der Erfind u ng in einer teilweise geschnittenen Darstell u ng und
FIG 2 die Umformmaschine gemäß FIG 1 in einer perspektivischen
Darstel lu ng jeweils schematisch dargestellt sind . Einander entsprechende Teile und Größen sind in den FIG 1 und 2 mit denselben Bezugszeichen versehen. Die FIG 1 u nd 2 zeigen eine Umformmaschine 4 zu m Schmieden, insbesondere Streckschmieden oder Recken, eines zunächst in Form eines, beispielsweise q uader- oder polyederförmigen oder zylindrischen, Rohlings vorliegenden metal lischen Werkstücks 2.
Der Rohling oder das Werkstück 2 wird, nachdem es zur Warmumformu ng in einem Ofen erwärmt u nd dadu rch in einen fließfähigen Zustand gebracht wu rde, von einer oder zwei nicht dargestellten Greifeinrich- tung(en) in jeweils einem an einem Ende des Werkstücks 2 befindl ichen Greifbereich gegriffen und in einer entlang einer Achse A ausgerichteten Lage gehalten, d ie in den dargestellten Ausführu ngsbeispielen eine im Wesentlichen horizontale Lage ist. Die Achse A verläuft längs u nd, vorzugsweise zentral, durch das Werkstück 2. Wenn d ie Umformmaschine zum Streckschmieden des Werkstücks 2 verwendet wird, hält die wenigstens eine Greifeinrichtu ng nicht nu r das Werkstück 2 in der sich entlang der Achse A entsprechenden Lage, sondern bewegt das Werkstück 2 axial oder linear zur Achse A in einzel nen axialen Wegabschnitten zu r sukzessiven Bearbeitung des Werkstücks 2 in einzel nen Streckschmiedeschritten oder Reckschritten du rch Reckwerkzeuge.
Es sind im dargestellten Ausfü hrungsbeispiel gemäß FIG 1 u nd 2 zwei seitlich der horizontalen Achse A befindliche Reckwerkzeuge 4A u nd 4B vorgesehen, d ie in einer Reckbewegu ng oder Zustell beweg ung R axial zu einer senkrecht zur Achse A gerichteten u nd ebenfalls horizontalen Achse B auf das Werkstück 2 zu bewegbar sind und zu r Umformu ng des Werkstückes 2 auf d ieses schlagend oder pressend einwirken und nach einem solchen Umformschritt wieder in einer entgegengesetzt zur Zustell bewe- gu ng R gerichteten Rückholbewegu ng vom Werkstück 2 heraus oder zurück bewegbar sind . In FIG 1 und 2 sind beide Reckwerkzeuge 4A u nd 4B beweg bar. Es kann aber auch nur eines der beiden Reckwerkzeuge 4A u nd 4B bewegt werden . Ferner können auch mehr als zwei Reckwerkzeuge vorgesehen sein . Die Zustell bewegu ng R muss nicht horizontal erfolgen, sondern kann auch beispielsweise vertikal oder in einer schrägen Richtung erfolgen .
Die Umformmaschine 4 umfasst für jedes Reckwerkzeug 4A u nd 4B einen zugeordneten Werkzeugträger 5A bzw. 5B, an dem das Reckwerkzeug 4A oder 4B lösbar befestigt ist, und jeweils einen Antrieb zu m Antreiben des Werkzeugträgers 5A oder 5B mit dem Werkzeug 4A oder 4B in der Reckbewegu ng R und der entgegengesetzten Rückholbewegu ng .
Jedes Reckwerkzeug 4A und 4B weist eine obere Reckfläche 40 auf u nd eine u ntere Schl ichtfläche 41. M it den Reckflächen 40 wird das Werkstück 2 in seiner Gestalt gereckt und u mgeformt. Die Schlichtflächen 41 der Reckwerkzeuge 4A u nd 4B dienen dazu, die Oberfläche des gereckten Werkstücks 2 nachträg lich zu g lätten oder zu schl ichten. Um d ie Reckfläche 40 oder die Schlichtfläche 41 in der für die Reckbewegu ng R vorgesehenen Achse B anzuord nen, ist das Reckwerkzeug 4A oder 4B, insbe- sondere vertikal, verschiebl ich relativ zum Werkzeugträger 5A und 5B oder, alternativ, der Werkzeugträger 5A und 5B so ausgestaltet, dass zwei Teile relativ zueinander verschiebl ich sind und eines dieser Teile das Reckwerkzeug 4A oder 4B trägt. Zum Verstellen der Reckwerkzeuge 4A und 4B, insbesondere in vertikaler Richtu ng, senkrecht zur Achse B ist eine Verstei leinrichtung 47 vorgesehen, d ie eine Führu ngsstange 48 u mfasst, die d ie beiden Werkzeugträger 5A und 5B miteinander verbindet. Die Reckwerkzeuge 4A und 4B sind an den Werkzeugträgern 5A und 5B befestigt, welche eine Linearführu ng in vertikaler Richtu ng aufweisen . Mittels der Antriebseinheit 47, welche pneumatisch, hyd raul isch oder e- lektromechanisch arbeitet werden die Werkzeugträger nach oben oder nach u nten bewegt, je nach gewünschter Arbeitsweise der Anlage (Recken oder Schlichten). Die Einleitung der Vertikalbewegu ng erfolgt mittels der Führu ngsstange 48. Der Einsatz der Führu ngsstange 48 erlaubt d ie Zustellbewegung R. Die beiden Werkzeugträger 5A und 5B können in jeder der beiden Endlagen verriegelt werden. Diese Verriegelung kann hydraulisch oder pneumatisch angetrieben sein. Die Versteileinrichtung 47 ist an einer Querplatte 43 befestigt, die wiederum seitlich an zwei vertikal verlaufenden Halteplatten 42A und 42B befestigt ist. Die Struktur aus den Halteplatten 42A und 42B und der Querplatte 43 ist durch vier stangenförmige Befestigungselemente 46 versteift und stabilisiert und begrenzt den eigentlichen Arbeitsbereich der Umformmaschine. Die vier Befestigungselemente 46 sind an senkrechten, über Gestellfüße auf dem Boden stehenden Gestellplatten 52A und 52B eines umgebenen Gestells 51 befestigt. Oberhalb der Querplatte 43 und der Versteileinrichtung 47 verläuft eine quer verlaufende horizontale Gestellplatte 53 des Gestells 51.
Jeder Werkzeugträger 5A und 5B ist, beispielsweise mittels Schrauben, lösbar mit einem Befestigungsflansch 6A oder 6B verbunden, der am Ende einer Schiebestange 7A oder 7B befestigt ist, die wiederum durch ein Axiallager 8A oder 8B an der Halteplatte 42A oder 42B axial geführt und ge- lagert ist. An dem vom Befestigungsflansch 6A und 6B abgewandten Ende ist an jeder Schiebestange 7A oder 7B ein weiterer Befestigungsflansch 9A und 9B vorgesehen, der wiederum mit einem zugehörigen Befestigungsflansch 10A oder 10B am stirnseitigen Ende eines hydraulischen Antriebskolbens I IA oder I I B lösbar verbunden ist, beispielsweise wieder mittels Schrauben.
Es ist auch vorstellbar, dass bei bestimmten Maschinengrößen die Werkzeugträger 5A und 5B direkt an die Befestigungsflansche 10A und 10B angeschraubt werden und auf das Führungssystem mit den Halteplatten 42A und 42B komplett verzichtet werden kann.
Der hydraulische Antriebskolben I IA oder I I B ist in einer zugehörigen Hydraulikkammer 13A oder 13B axial zur Achse B beweglich und geführt. Ein Kolbenteil 12A oder 12B trennt dabei eine vordere Teilkammer 15A oder 15B von einer hinteren Teilkammer 14A oder 14B der Hydraulikkammer 13A oder 13B und ist an der Innenwand der Hydraulikkammer 13A oder 13B dichtend geführt. Bei einer Vorwärtsbewegung des An- triebskolbens I IA oder I I B entlang der Achse B in der Richtung der Zustellbewegung R vergrößert sich die hintere Teilkammer 14A oder 14B und verkleinert sich die vordere Teilkammer 15A oder 15B und bei der entgegengesetzt zur Zustellbewegung R gerichteten Rückholbewegung ist es umgekehrt.
Die Position des Antriebskolbens I IA oder I I B innerhalb der Hydraulikkammer 13A oder 13B ist mittels einer zugehörigen Positionsmesseinrichtung 21A oder 21 B messbar und kann somit als Parameter für eine Überwachung oder Regelung des Umformprozesses verwendet werden.
Die vordere Teilkammer 15A oder 15B ist über eine Dichtung 28A oder 28B gegen die Außenfläche des Antriebskolbens I IA oder I I B abgedichtet, wobei die Dichtung 28A oder 28B zusätzlich auch die Funktion eines Lagers für den Antriebskolben I IA oder I IB haben kann. Im Allgemeinen übernimmt die Dichtung nicht die Lagerfunktion. Dafür wird entweder ein zusätzliches Führungsband aus Kunststoff oder eine Führungsbuchse, z. B. aus Bronze, verwendet, welche z. B. auch die Dichtung aufnehmen kann. Die hintere Teilkammer 14A oder 14B steht über einen hinteren Verbindungskanal 24A oder 24B mit einer zugehörigen Hubkammer 17A oder 17B in Strömungsverbindung. Die vordere Teilkammer 15A oder 15B der Hydraulikkammer 13A oder 13B steht über einen vorderen Verbindungskanal 25A oder 25B mit einer Zwischenkammer 26A oder 26B in Strö- mungsverbindung, die wiederum mit einem Ausgleichsbehälter oder Druckspeicher 75A oder 75B in Strömungsverbindung steht. Die Teilkammern 14A und 14B sowie 15A und 15B der Hydraulikkammern 13A und 13B, sowie die Hubkammern 17A und 17B und Zwischenkammern 26A und 26B und die Verbindungskanäle 24A und 24B sowie 25A und 25B sind alle mit einem hydraulischen Medium gefüllt, insbesondere einem Hydrauliköl oder einem andern gut geeigneten druckfesten und nahezu inkompressiblen hydraulischem Medium.
In jeder Hubkammer 17A oder 17B bewegt sich ein zugehöriger Hubkolben 18A oder 18B, der über ein Gelenk 20A oder 20B mit einem Ende ei- ner Hubstange 19A oder 19B als Übertragungselement gekoppelt ist. Die Hubstange 19A oder 19B ist an einem anderen Ende mit einem Exzenterelement 22A oder 22B gekoppelt.
Das Exzenterelement 22A oder 22B ist an einer zugehörigen Drehwelle 23A oder 23B drehfest angeordnet und gegenüber einer Drehachse E der Drehwelle 23A oder 23B exzentrisch gelagert. Eine Exzenterachse F oder G des Exzenterelements 22A oder 22B ist mit einem entsprechenden Exzenterabstand hA oder hB von der Drehachse E beabstandet, wodurch sich ein entsprechender maximaler Hub um 2-hA oder 2-hB des über die Hubstange 19A oder 19B mit dem Exzenterelement 22A oder 22B angekoppelten Hubkolbens 18A oder 18B ergibt bei einer vollständigen Umdrehung des Exzenterelementes 22A oder 22B. Die Hubbewegung des Hubkolbens 18A oder 18B erfolgt dabei linear entlang einer Hubachse C oder D, die senkrecht zur Drehachse E und den Exzenterachsen F und G ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel fallen die Drehachsen der beiden Drehwellen 23A und 23B zusammen auf eine gemeinsame Drehachse E, auch wenn dies nicht notwendigerweise so sein muss. Außerdem sind die beiden Drehwellen 23A und 23B von einer gemeinsamen zentralen Drehwelle 30 über jeweilige Kupplungen 33A und 33B, vorzugsweise synchron, angetrieben. Die Drehwelle 30 dreht sich ebenfalls um die gemeinsame Drehachse E und ist von einem zentralen Drehantrieb 50 angetrieben, der auf und/oder in einem Gehäuse 32 angeordnet ist, das wiederum auf der Gestellplatte 53 abgestützt und angeordnet ist. Die Drehwelle 30 ist in einem als Getriebehohlwelle ausgebildetes Drehlager 31 innerhalb des Gehäuses 32 gelagert. Der Drehantrieb 50 umfasst einen elektrischen An- triebsmotor 58, der insbesondere ein Servomotor oder Permanentmagnetmotor und/oder Torquemotor, oder Asynchronmotor sein kann, und ein in dem Gehäuse 32 angeordnetes Getriebe, mit dem der Antriebsmotor 58 die Drehwelle 30 antreibt. Aufgrund dieser Anordnung bewegen sich die beiden Drehwellen 23A und 23B und damit die Exzenterelemente 22A und 22B und schließlich die Hubkolben 18A und 18B synchron zueinander, was wiederum zur Folge hat, dass sich beide Antriebskolben I IA und I I B auf Grund der hydraulischen Kopplung mit den Hubkolben 18A und 18B gleichzeitig nach vorne in der Zustellbewegung R oder nach hinten in der Rückholbewegung bewegen, die beiden Werkzeuge 4A und 4B also gleichzeitig auf das zum Werkstück 2 zugestellt oder gleichzeitig vom Werkstück 2 zurückgezogen werden. Es ist auch vorstellbar, den kompletten Drehantrieb 50 mit dem Antriebsmotor 58 und dem Getriebe 32 als„Unterflurantrieb" auszubilden und dabei diese Einheiten zusammen mit den Exzenterelementen 22A und 22B unterhalb der Achse B anzuord- nen.
Die Volumina der Hubkammern 17A und 17B sowie der hinteren Teilkammern 14A und 14B der Hydraulikkammern 13A und 13B sind aneinander angepasst, so dass vorzugsweise der Hub 2 - hA oder 2- hB des Hubkolbens 18A oder 18B dem gesamten Hub oder der gesamten Auslenkung des Antriebskolbens I IA oder I I B und damit der Werkzeuge 4A und 4B in der Arbeitsbewegung entspricht.
Die hinteren Teilkammern 14A und 14B der Hydraulikkammer 13A und 13B sind ferner über jeweils einen Anschluss 34A oder 34B und eine zugehörigen hydraulische Verbindung 44A oder 44B mit einer hydraulischen Pumpe 64A oder 64B verbunden. Die hydraulischen Pumpen 64A und 64B sind insbesondere hydraulische Servopumpen, beispielsweise Axialkolben- pumpen, angetrieben mit lagegeregelten Servomotoren 54A und 54B, die die Pumpenrotoren oder -kolben festhalten, mit einem hydraulischen Ausgleichsreservoir. Die hydraulische Pumpe 64A oder 64B dient einerseits zum Befüllen der hinteren Teilkammer 14A oder 14B mit dem hydrauli- sehen Medium und andererseits zur Festlegung der axialen Endposition des Antriebskolbens I IA oder I I B in der Hydraulikkammer 13A oder 13B und damit auch der Position der Werkzeuge 4A und 4B. Wenn die hydraulischen Pumpen 64A oder 64B durch Aufbau eines entsprechenden hydraulischen Drucks mehr hydraulisches Medium in der zugehörigen hinte- ren Teilkammer 14A oder 14B halten oder dort einbringen, so verschiebt sich die Endposition des Antriebskolbens I IA oder I I B nach vorne und umgekehrt.
Schließlich ist noch eine weitere hydraulische Pumpe 65 vorgesehen, die an eine hydraulische Verbindung 45 angeschlossen ist, in der eine
Druckmesseinrichtung 56 angeordnet ist und die sich in zwei parallele Zweige 45A und 45B aufteilt, wobei jeweils einer der beiden Zweige 45A oder 45B mit einer der Zwischenkammern 26A oder 26B verbunden ist. Die hydraulische Pumpe 65 ist somit hydraulisch auch mit der vorderen Teilkammer 15A oder 15B der Hydraulikkammer 13A oder 13B gekoppelt und dient vorzugsweise als Rücksteileinrichtung zum Ausüben einer Rückstellkraft auf den zugehörigen Antriebskolben (I IA, I I B) auf Grund des Hydraulikdrucks in der vorderen Teilkammer 15A oder 15B, stellt also praktisch die Vorspannung des Antriebskolbens I IA oder I I B ein. An Stelle einer solchen hydraulischen Rücksteileinrichtung könnte man auch eine rein mechanische Rücksteileinrichtung, beispielsweise eine Feder oder dergleichen vorsehen. Bezugszeichenliste
2 Werkstück
4 Umformmaschine
4A, 4B Reckwerkzeug
5A, 5B Werkzeugträger
6A, 6B Befestigungsflansch
7A, 7B Schiebestange
8A, 8B Axiallager
9A, 9B Befestigungsflansch
10A, 10B Befestigungselement
I IA, I I B Antriebskolben
12A, 12B Kolbenteil
13A, 13B Hydraulikkammer
14A, 14B hintere Teilkammer
15A, 15B vordere Teilkammer
16A, 16B Gehäuse
17A, 17B Hubkammer
18A, 18B Hubkolben
19A, 19B Hubstange
20A, 20B Gelenk
21A, 21 B Positionsmesseinrichtung
22A, 22B Exzenterelement
23A, 23B Drehwelle
24A, 24B hinterer Verbindungskanal
25A, 25B vorderer Verbindungskanal
26A, 26B Zwischenkammer
27A, 27B Gehäuse
28A, 28B Dichtung
30 Drehwelle
31 Drehlager
32 Gehäuse
33A, 33B Kupplung 4A, 34B Anschluss
0 Reckfläche
1 Schlichtfläche
2A, 42B Halteplatte
3 Querplatte
4A, 44B hydraulische Verbindung 5 hydraulische Verbindung
45A, 45B Zweig
46 Befestigungsstangen
47 Versteileinrichtung
48 Verbindungsstange
50 Drehantrieb
51 Gestell
52A, 52B Gestellplatte
53 Gestellplatte
54A, 54B Servomotor
55 Servomotor
56 Druckmesseinrichtung
58 Antriebsmotor
64A, 64B hydraulische Pumpe
65 hydraulische Pumpe
75A, 75B Druckspeicher
A Werkstückachse
B Zustellachse
C, D Hubachse
E Drehachse
F, G Exzenterachse hA, hB Exzenterabstand
R Zustellbewegung
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