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Title:
FORMING MACHINE FOR PRESSING AND FLOW FORMING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/008354
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a forming machine for pressing and flow forming, comprising: a vertically directed main spindle, on which a forming tool is disposed; a first drive, by means of which the main spindle can be driven to rotate about a vertically directed axis of rotation; a tailstock spindle, which is coaxial with the main spindle and can be axially moved relative to the main spindle; a machine lower bed and a machine upper bed, which are interconnected by at least three vertically directed machine stands, the main spindle being disposed on the machine lower bed and the at least three machine stands being distributed around the axis of rotation, said machine stands surrounding a working space; and at least one forming roller, which is guided such that the forming roller can be axially moved along at least one machine stand and such that the forming roller can be radially advanced. According to the invention, the tailstock spindle is disposed on a carriage, which is axially guided and supported on the at least three machine stands, by means of at least one linear guide in each case, such that the carriage stiffens the machine stands to prevent them being forced open outward in the radial direction.

Inventors:
NILLIES BENEDIKT (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/063066
Publication Date:
January 11, 2024
Filing Date:
May 16, 2023
Export Citation:
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Assignee:
LEIFELD METAL SPINNING GMBH (DE)
International Classes:
B21D22/14; B21D53/26
Foreign References:
DE102007012765B42013-03-28
CN109454143A2019-03-12
CN201283385Y2009-08-05
CN201385079Y2010-01-20
CN201960026U2011-09-07
CN102581104A2012-07-18
CN2810802Y2006-08-30
CN109201829A2019-01-15
DE9103358U11991-06-27
DE102007012765B42013-03-28
Attorney, Agent or Firm:
WUNDERLICH & HEIM (DE)
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Claims:
SCHUTZANSPRÜCHE

1 . Umformmaschine zum Drücken und Drückwalzen mit einer vertikal gerichteten Hauptspindel (12), an der ein Umformwerkzeug (14) angeordnet ist, einem ersten Antrieb (16), mit welchem die Hauptspindel (12) um eine vertikal gerichtete Drehachse (18) rotierend antreibbar ist, einer Reitstockspindel (20), die zur Hauptspindel (12) koaxial angeordnet und relativ dazu axial verfahrbar ist, einem Maschinenunterbett (26) und einem Maschinenoberbett (28), welche über mindestens drei vertikal gerichtete Maschinenständer (30) miteinander verbunden sind, wobei die Hauptspindel (12) an dem Maschinenunterbett (26) angeordnet ist und die mindestens drei Maschinenständer (30) verteilt um die Drehachse (18) angeordnet sind, welche einen Arbeitsraum (5) umgrenzen, und mindestens eine Umformrolle (37), welche entlang mindestens eines Maschinenständers (30) axial verfahrbar und radial zustellbar geführt ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Reitstockspindel (20) auf einem Schlitten (21 ) angeordnet ist, welcher an den mindestens drei Maschinenständern (30) mit jeweils mindestens einer Linearführung (90) derart axial geführt und gelagert ist, dass der Schlitten (21 ) die Maschinenständer (30) gegen ein Aufbiegen in radialer Richtung nach außen versteift. Umformmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Linearführung (90) in der radialen Richtung hintergreifend ausgebildet ist. Umformmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Maschinenständern (30) jeweils zumindest eine lineare Führungsleiste (92) ausgebildet ist, welche eine radial nach außen gerichtete Führungsfläche (94) aufweist, und dass jeder Führungsleiste (92) mindestens ein Führungselement (96) zugeordnet ist, welche an dem Schlitten (21) gelagert und zum Führen des Schlittens (21) an der radial nach außen gerichteten Führungsfläche (94) der zugeordneten Führungsleiste (92) anliegt. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schlitten (21) ein zweiter Antrieb (22) angeordnet ist, mit welchem die Reitstockspindel (20) um die Drehachse (18) drehend antreibbar ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass entlang von zumindest einem Maschinenständer (30) ein Rollensupport (36) für zumindest jeweils eine Umformrolle (37) verschiebbar geführt ist und dass der Rollensupport (36) mit einem axialen Vorschubantrieb und einem radialen Vorschubantrieb für die Umformrolle (37) versehen ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Maschinenständer (30) zwei kastenförmige Säulen (31) aufweist, zwischen denen ein Freiraum gebildet ist, und dass in dem Freiraum mindestens ein Rollensupport (36) für die Umformrolle (37) verfahrbar geführt ist. Umformmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an allen Maschinenständern (30) jeweils ein Rollensupport (36) geführt ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Umformrolle (37) unter einem Winkel von 5° bis 20° zur Drehachse (18) angeordnet ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für zumindest eine Umformrolle (37) ein Umformrollenantrieb vorgesehen ist, mit welchem die Umformrolle (37) mit einer vorgegebenen Drehzahl antreibbar ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Bearbeitungseinheit (40) mit Umformrolle (37) in einem Durchgangsbereich (34) zwischen zwei Maschinenständern (30) angeordnet ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem axial verfahrbaren Schlitten (21) eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden und Anheben des Umformwerkzeuges (14) von der Hauptspindel (12) angeordnet ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeicnet, dass an dem Maschinenunterbett (26) eine Werkzeugwechseleinrichtung angeordnet ist, welche zum Zuführen und/oder Abführen des Umformwerkzeuges (14) zu beziehungsweise von der Hauptspindel (12) ausgebildet ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reitstockspindel (20) mit einer Andrückverlängerung mit Andrückscheibe versehen ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformmaschine (10) zur Umformung von Stahlradschüsseln und/oder Stahlrädern ausgebildet ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Reitstockspindel (20) mit einer Messeinrichtung als Positionierachse ausgebildet ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft der Reitstockspindel (20) verstellbar und/oder programmierbar ausgebildet ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Reitstockspindel (20) mit einer ersten axial verschiebbaren Andrückverlängerung (25) mit Andrückring (27) versehen ist, die vorzugsweise über eine zweite Andrückverlängerung mit Andrückscheibe hinausragt. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an der Hauptspindel (12) und/oder der Reitstockspindel (20) eine Ausstossereinheit (80) angeordnet ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Reitstockspindel (20) zum Aufnehmen eines weiteren Umformwerkzeuges ausgebildet ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (21) zum Aufnehmen von Umformrollen (37) ausgebildet ist. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine CNC-Steuerung vorgesehen ist, die eine vollständige virtuelle Abbildung des Entwicklungsprozesses und/oder der Inbetriebnahme der Umformmaschine unterstützt. Umformmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenständer (30) in ihren Mittenbereichen über Querstreben (32) miteinander verbunden sind.

Description:
Umformmaschine zum Drücken und Drückwalzen

Die Erfindung betrifft eine Umformmaschine zum Drücken und Drückwalzen mit einer vertikal gerichteten Hauptspindel, an der ein Umformwerkzeug angeordnet ist, einem ersten Antrieb, mit welchem die Hauptspindel um eine vertikal gerichtete Drehachse rotierend antreibbar ist, einer Reitstockspindel, die zur Hauptspindel koaxial angeordnet und relativ dazu verfahrbar ist, einem Maschinenunterbett und einem Maschinenoberbett, welche über mindestens drei vertikal gerichtete Maschinenständer miteinander verbunden sind, wobei die Hauptspindel an dem Maschinenunterbett angeordnet ist und die mindestens drei Maschinenständer verteilt um die Drehachse angeordnet sind, welche einen Arbeitsraum umgrenzen, und mindestens einer Umformrolle, welche entlang mindestens eines Maschinenständers axial verfahrbar und radial zustellbar geführt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Umformmaschinen mit vertikal gerichteter Drehachse sind seit langem bekannt. Aus der DE 9103358 U1 geht eine Umformmaschine mit zwei vertikal gerichteten Maschinenständern hervor. Sowohl am Maschinenunterbett als auch am Maschinenoberbett befinden sich Antriebe zum separaten Antreiben der Hauptspindel und der Reitstockspindel. Bei der Verwendung von zwei Maschinenständern ist die Steifigkeit des Maschinenrahmens begrenzt.

Eine erhöhte Steifigkeit des Maschinenrahmens wird durch die Anordnung von drei Maschinenständern erreicht, wie es beispielsweise aus der gattungsbildenden DE102007012765 B4 bekannt ist. Bei dieser bekannten Umformmaschine ist die Reitstockspindel entlang den drei Maschinenständern linear verschiebbar geführt. Eine hohe Maschinensteifigkeit ist wichtig, um eine exakte Führung und Positionierung der Umformrollen sicherzustellen und damit eine hohe Umformgenauigkeit zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umformmaschine anzugeben, bei welcher eine besonders hohe Maschinensteifigkeit gegeben ist.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Umformmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Umformmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reitstockspindel auf einem Schlitten angeordnet ist, welcher an den mindestens drei Maschinenständern mit jeweils mindestens einer Linearführung derart axial geführt und gelagert ist, dass der Schlitten die Maschinenständer gegen ein Aufbiegen in radialer Richtung nach außen versteift.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass beim Drücken oder Drückwalzen eines Werkstücks erhebliche radial gerichtete Umformkräfte von den Umformrollen auf das mittig gelagerte Werkstück ausgeübt werden. Diese Bearbeitungskräfte sind von den Maschinenständern aufzunehmen, an welchen die einzelnen Umformrollen verschiebbar gelagert und geführt sind. Die Maschinenständer dienen sozusagen als Widerlager und werden während eines Umformvorganges mit radial nach außen gerichteten Kräften beaufschlagt, durch welche die vertikalen oder säulenartigen Maschinenständer radial nach außen aufgebogen werden können. Selbst bei einer sehr steifen Ausgestaltung der Maschinenständer kann sich eine unerwünschte Aufbiegung bei großen Umformkräften im Bereich von Zehntelmillimetern oder Millimetern ergeben, was eine negative Auswirkung auf die Umformgenauigkeit haben kann.

Dem wird nach einem Aspekt der Erfindung dadurch entgegengewirkt, dass ein Schlitten für die Reitstockspindel derart ausgebildet und angeordnet ist, dass der Schlitten so entlang der Maschinenständer geführt ist, dass dieser die Maschinenständer gegen ein Aufbiegen in radialer Richtung nach außen versteift. Der Schlitten dient somit als eine Querversteifung, welche vertikal entlang der Maschinenständer verfahrbar geführt ist. Radial nach außen gerichtete Kräfte an den vorzugsweise symmetrisch um die Drehachse verteilten Maschinenständern können so von dem insbesondere horizontal gerichteten Schlitten aufgenommen und gegeneinander kompensiert werden. Die so bewirkte erhöhte Steifigkeit der Maschine gegen radial gerichtete Kräfte nach außen führt zu einer Erhöhung der Formgenauigkeit beim Umformen.

Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass die mindestens eine Linearführung je Maschinenständer in einer radialen Richtung hintergreifend bzw. formschlüssig in Richtung der radial eingeleiteten Kräfte ausgebildet ist. Dabei bestehen insbesondere eine in Bezug auf die Drehachse radial nach außen gerichtete Führungsfläche und eine radial nach innen gerichtete Führungsfläche zwischen dem jeweiligen Maschinenständer und dem Schlitten, so dass radial nach außen gerichtete Kräfte von dem jeweiligen Maschinenständer auf den Schlitten übertragen werden können. Der Schlitten ist entsprechend steif ausgebildet, so dass er die radialen Kräfte von den einzelnen Ständern aufnehmen und diese weitgehend gegeneinander aufheben kann.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass an den Maschinenständern jeweils zumindest eine lineare Führungsleiste ausgebildet ist, welche eine radial nach außen gerichtete Führungsfläche aufweist, und dass jeder Führungsleiste mindestens ein Führungselement zugeordnet ist, welches an dem Schlitten gelagert und zum Führen des Schlittens an der radial nach außen gerichteten Führungsfläche der zugeordneten Führungsleiste anliegt. Das mindestens eine Führungselement an dem Schlitten kann dabei eine Führungsrolle, eine Führungskugel und/oder auch ein Gleit- oder Wälzführungsschuh sein, welcher auf Kontakt an der nach außen gerichteten Führungsleiste des Maschinenständers anliegt. Dies erlaubt eine besonders gute Versteifung.

Grundsätzlich kann bei einer Umformmaschine lediglich die Hauptspindel drehend angetrieben sein. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umformmaschine ergibt sich dadurch, dass an dem Schlitten ein zweiter Antrieb, idealerweise in gleicher Größe, angeordnet ist, mit welchem die Reitstockspindel um die Drehachse drehend antreibbar oder/und drehzahl- und/oder drehwinkelsynchron an- treibbar ist. Über zwei Antriebe können besonders hohe Drehmomente beim Umformen eines Werkstücks aufgebracht werden, welches zum Umformen drehend anzutreiben ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung beruht darauf, dass entlang von zumindest einem Maschinenständer ein Rollensupport für zumindest jeweils eine Um- formrolle verschiebbar geführt ist und dass der Rollensupport mit einem axialen Vorschubantrieb und einem radialen Vorschubantrieb für die Umformrolle versehen ist. Es wird so ein insgesamt kompakter Aufbau erreicht, wobei jeder Maschinenständer nicht nur den Schlitten, sondern auch einen Rollensupport trägt und führt. Idealerweise wird der Schlitten und der mindestens eine Rollensupport über die gleichen Leisten geführt. Über einen eigenen axialen Vorschubantrieb können die einzelnen Rollensupporte individuell angesteuert und verstellt werden. Dies erlaubt ein Umformen von Werkstücken mit großer Formenvielfalt.

Eine besonders kompakte Anordnung der Umformmaschine wird nach einer Ausführungsvariante der Erfindung dadurch erzielt, dass jeder Maschinenständer zwei kastenförmige Säulen aufweist, zwischen denen ein Freiraum gebildet ist, und dass in dem Freiraum mindestens ein Rollensupport für die Umformrolle verfahrbar geführt ist. Dabei kann der Schlitten jeweils über eine gabelförmige Halterung verfügen, an deren Enden jeweils ein Führungselement zum Führen an einer Führungsleiste an jedem der kastenförmigen Säulen angeordnet ist. Die gabelförmige Halterung kann den einzelnen Maschinenständer mit den zwei kastenförmigen Säulen umgreifen und so die gewünschte versteifende Führung an der Außenseite der zwei kastenförmigen Säulen bewirken.

Grundsätzlich können nur ein einzelner Rollensupport oder ein Teil der Rollensupporte an einem Maschinenständer gelagert sein. Besonders zweckmäßig ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass an allen Maschinenständern jeweils ein Rollensupport geführt ist.

Weiterhin ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung bevorzugt, dass mindestens eine Umformrolle unter einem Winkel von 5 Grad bis 20 Grad zur Drehachse angeordnet ist. Hiermit kann bei der Umformung von Ronden eine weitere Verbesserung des Abrollverhaltens der Umformrolle am Werkstück durch den sich ergebenen Freiwinkel am Rollenauslauf erzielt werden. Durch die Anordnung der Umformrolle im Winkel von 5 bis 20 Grad kann eine deutliche Reduzierung der radialen Rolleneingriffsfläche erzielt werden, so dass unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten zwischen Werkstück und Umformrolle auf ein Minimum reduziert werden. Dadurch wir außerdem der Verschleiß der Umformrolle nachhaltig miniemiertund die Formgenauigkeit bei der Umformung auf zylindrischen und speziell konischen Werkzeuggeometrien verbessert. Die Umformrollen an den einzelnen Rollensupporten können passiv drehbar gelagert sein. Bei Kontakten mit dem drehend angetriebenen Werkstück können so die Umformrollen passiv in Rotation versetzt werden. Zur Vermeidung von Schlupf an den Umformrollen und damit zum Erzielen einer besonders hohen Formgenauigkeit ist es nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorteilhaft, dass für zumindest eine Umformrolle ein Umformrollenantrieb vorgesehen ist, mit welchem die Umformrolle mit einer vorgegeben Drehzahl antreibbar ist. Über eine grundsätzlich bekannte Steuereinheit kann eine Synchronisation zwischen der Drehzahl des Werkstücks bzw. der Umfangsgeschwindigkeit im Umformrolleneingriffsdurchmesser und der Drehzahl der Umformrolle eingestellt und sichergestellt werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass mindestens eine Bearbeitungseinheit mit Umformrolle in einem Durchgangsbereich zwischen zwei Maschinenständern angeordnet ist. Es besteht so ein relativ großer Freiraum zum Anordnen und Zustellen der mindestens einen Umformrolle. An einem Rollensupport können dabei auch mehrere Umformrollen mit einer entsprechenden Wechseleinrichtung zum Wechseln der Umformrolle vorgesehen sein, welche sich in einer Betriebsposition zum Umformen befindet. Außerdem kann der Rollensupport mit eine Winkelverstelleinrichtung für die Umformrolle versehen sein, so dass der Arbeitswinkel und/oder Umformrollengeometrie optimal zur Bearbeitungsaufgabe eingestellt werden kann. Eine Winkelverstellung kann manuell oder automatisiert erfolgen.

Eine weitere besonders zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Umformmaschine wird dadurch erzielt, dass an dem axial verfahrbaren Schlitten eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden und Anheben des Umformwerkzeuges von der Hauptspindel angeordnet ist. Das Umformwerkzeug an der Hauptspindel ist dabei lösbar und wechselbar gelagert. Über eine Verbindungseinrichtung am darüber angeordneten axial verfahrbaren Schlitten kann das Umformwerkzeug mit dem Schlitten verbunden werden. Zum Verbinden kann eine Kette, eine oder mehrere Verbindungsstangen oder ein oder mehrere sonstige Verbindungselemente eingesetzt werden. Durch ein axiales nach oben Verfahren des Schlittens kann dieser als eine Hubeinrichtung dienen, um das Umformwerkzeug von der Hauptspindel zu trennen. Dies erleichtert den Wechselvorgang des Umformwerkzeuges. Ein Wechseln des Umformwerkzeuges kann insbesondere dann erforderlich sein, wenn eine andere Werkstückkontur zur Bearbeitung vorgesehen ist.

Eine weitere Verbesserung des Wechselns kann nach einer Ausführungsvariante der Erfindung dadurch erreicht werden, dass an dem Maschinenunterbett eine Werkzeugwechseleinrichtung angeordnet ist, welche zum Zuführen und/oder Abführen des Umformwerkzeuges zu beziehungsweise von der Hauptspindel ausgebildet ist. Die Werkzeugeinrichtung kann dabei insbesondere eine quer gerichtete Verschiebeeinrichtung zum radialen Verschieben des gelösten Umformwerkzeuges von der Hauptspindel oder eines neuen Umformwerkzeuges zu der Hauptspindel ausgebildet sein.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Umformmaschine kann dadurch erzielt werden, dass am Maschinenständer eine axial verfahrbaren und radial in Zentrum einschwenkbare Einheit mit einer Verbindungseinrichtung zum Verbinden und Anheben des Umformwerkzeuges von der Hauptspindel angeordnet ist.

Eine weitere Erhöhung der Umformflexibilität der erfindungsgemäßen Maschine kann dadurch erzielt werden, dass die Reitstockspindel mit einer Andrückverlängerung mit Andrückscheibe versehen ist. Somit kann auch bei einem begrenzten Verfahrweg der Reitstockspindel entlang den Maschinenständern ein notwendiger Andruckkontakt beim Bearbeiten bestimmter Werkstücke erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Umformmaschine ist besonders flexibel einsetzbar. Insbesondere ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass die Maschine zur Umformung von Stahlradschlüsseln und/oder Stahlrädern ausgebildet ist. Insbesondere können Stahlräder für größere Fahrzeuge, wie Lastkraftwägen oder Omnibusse, hergestellt werden. Hierfür sind relativ große, massige und/oder hochfeste Ausgangswerkstücke notwendig, welche üblicherweise eine Blechronde oder ein durch Gießen, Pressen oder Schmieden vorgeformtes Halbzeug sind. Eine weitere Verbesserung der Umformgenauigkeit kann nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt werden, dass die Reitstockspindel mit einer Messeinrichtung als Positionierachse ausgebildet ist. Es kann so auch ein Verfahrweg der Reitstockspindel und damit des Schlittens entlang der Maschinenständer exakt ermittelt werden. Die Positions-Messdaten können dabei einer Steuereinheit zum Ansteuern und Verfahren der Reitstockspindel zugeführt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Anpresskraft der Reitstockspindel verstellbar und/oder programmierbar ausgebildet ist. Die Reitstockspindel kann dabei mit einem entsprechenden Vorschubantrieb versehen sein. Dieser kann eine Kugelrollspindel oder insbesondere einen oder mehrere Hydraulikzylinder aufweisen.

Eine weitere Erhöhung der Bearbeitungsflexibilität wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt, dass die Reitstockspindel mit einer ersten axial verschiebbaren Andrückverlängerung mit Andrückring versehen ist, die vorzugsweise über eine zweite Andrückverlängerung mit Andrückscheibe hinausragt. Durch die Verwendung einer äußeren ersten Andrückverängerung und einer zweiten inneren Andrückverlängerung kann ein besonders gezieltes Andrücken des Werkstücks an das Umformwerkzeug an der Hauptspindel erzielt werden. Es kann auch nur die innere Andrückverlängerung angeordnet sein.

Für ein gutes Lösen des umgeformten Werkstücks ist es vorteilhaft, dass an der Hauptspindel und/oder der Reitstockspindel eine Ausstoßereinheit und/oder Abstreifereinheit angeordnet ist. Diese kann insbesondere eine hydraulisch betätigbaren und in axialer Richtung verstellbaren Zylinder mit einem Ausstoßer- und/oder Abstreiferelement umfassen. Das Ausstoßer- und/oder Abstreiferelemet hauptspindelseitig kann vorteilhafter Weise zusätzliche zum Anheben des fertigen Werkstück vom Werkzeug auf ein Entnahmeniveau und/oder Absenken Rohteils auf ein Spann und Bearbeitungsniveau eingesetzt werden.

Grundsätzlich kann lediglich ein einzelnes Umformwerkzeug an der Hauptspindel angeordnet sein. Das Umformwerkzeug gibt eine Innenkontor des zu formenden Werkstücks vor. Insbesondere zum Herstellen von Fahrzeugrädern, bei welchen sich zu beiden Seiten eines radialen Nabenbereiches ein Felgenbett erstreckt, besteht eine vorteilhafte Ausführungsform der Umformmaschine darin, dass die Reitstockspindel zum Aufnehmen eines weiteren Umformwerkzeuges ausgebildet ist.

Die Umformrollen können grundsätzlich nur an den dafür vorgesehenen Rollensupporten angeordnet sein. Eine weitere Erhöhung der Umformflexibilität wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt, dass der Schlitten zum Aufnehmen von Umformrollen ausgebildet ist. Somit sind an dem axial entlang dem Maschinenständern verfahrbaren Schlitten nicht nur die Reitstockspindel, sondern auch ein oder mehrere Umformrollen gelagert. Diese können über entsprechende Antriebe radial und/oder axial an das Werkstück zugestellt werden, um dieses umzuformen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Maschinenständer in ihren Mittenbereichen über Querstreben miteinander verbunden sind. Hierdurch wird eine weitere Versteifung gegenüber einer Ausbiegung radial nach außen erreicht.

Die Erfindung wird anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter erläutert, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 : eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Umformmaschine;

Fig. 2: eine Querschnittsdarstellung der Maschine von Fig. 1 gemäß dem Schnitt C-C;

Fig. 3: eine perspektivische Ansicht der Maschine gemäß Fig. 1 , wobei Komponenten weggelassen sind;

Fig. 4: eine schematische Querschnittsansicht durch einen Spindelbereich der erfindungsgemäßen Umformmaschine;

Fig. 5: eine perspektivische Ansicht auf den Maschinenrahmen;

Fig. 6: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Umformmaschine; und

Fig. 7: eine Querschnittsdarstellung der Maschine von Fig. 6 gemäß dem Schnitt

A-A. Der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäßen Umformmaschine 10 wird anhand des Ausführungsbeispieles gemäß den Figuren 1 bis 4 erläutert. In der Ansicht von oben gemäß Fig. 1 ist ein sternförmiger Maschinenrahmen 24 mit drei Maschinenständern 30 zu erkennen. Zwischen den drei vertikalen Maschinenständern 30 sind ein erster Durchgangsbereich 34a, ein zweiter Durchgangsbereich 34b und ein dritter Durchgangsbereich 34c gebildet, durch welche man zu einem inneren Arbeitsraum 5 gelangt.

Am ersten Durchgangsbereich 34a ist eine Abführeinrichtung 60 mit einem Transportband als Fördereinrichtung 64 angeordnet. Mittels eines nicht dargestellten Greifers kann ein Werkstück von der nicht dargestellten Abstreifeinrichtung auf die Fördereinrichtung 64 aus Arbeitsraum 5 herausgebracht werden.

Am zweiten Durchgangsbereich 34b ist eine Zuführeinrichtung 70 mit einem Greifer 72 angeordnet. Der Greifer 72 kann ein kann ein Rohteil von einer nicht dargestellte Förder- oder Bereitstellungseinrichtung vereinzeln und aufnehmen, danndem Arbeitsraum 5 zuführen und auf eine nicht dargestellte Umformwerkzeug ablegen.

Am dritten Durchgangsbereich 34c kann eine zusätzliche Bearbeitungseinheit 40 angeordnet werden, welche nachfolgend noch näher erläutert wird.

Gemäß Fig. 2 weist der Maschinenrahmen 24 ein Maschinenunterbett 26 und ein plattenförmiges Maschinenoberbett 28 auf, welche über die drei vertikalen Maschinenständer 30 fest miteinander verbunden sind.

Am Maschinenunterbett 26 ist eine Hauptspindel 12 mit einem Umformwerkzeug 14 zur Aufnahme eines Werkstücks 1 angeordnet. Über einen ersten Antrieb 16 wird die Hauptspindel 12 mit dem Umformwerkzeug 14 rotierend um eine Drehachse 18 angetrieben. Unterhalb der Hauptspindel 12 ist eine Ausstoßereinheit 80 vorgesehen. Die Ausstoßereinheit 80 dient zum Beladen - Übergabe des Werkstücks 1 von der Zuführeinrichtung 70 zum Positionieren und Klemmen des Werkstücks 1 auf die Drehachse 18 mit anschließendem Spannen auf das Umformwerkzeug 14 - und zum Entladen, Losbrechen und Abschieben der Werkstücke 1 vom Umformwerkzeug 14 mit anschließender Übergabe an die Abführeinrichtung 60. Wenn als Werkstücke 1 Aluminiumräder bearbeitet werden, ist ein Angreifen der Ausstoßereinheit 80 in der Radmitte zweckmäßig, um das empfindliche Aluminiumwerkstück nicht zu beschädigen. In der Radmitte ist die Wanddicke am größten.

Wenn als Werkstücke 1 Stahlräder oder Stahlradschüsseln bearbeitet werden, ist ein Angreifen der Abstreifereinheit 81 am Außenrand des Werkstück zweckmäßig, um das empfindliche Stahlwerkstück nicht zu beschädigen und/oder auf das Entnahmeniveau durch die Abstreiferplatte 82 anzuheben. Die Zylinder zur Betätigung sind möglich symmetrisch zum Zentrum im Maschinenunterbett 26 integriert.

Am Maschinenoberbett 28 ist ein zweiter Antrieb 22 angeordnet, welche über eine übliche Getriebeeinrichtung eine Reitstockspindel 20 rotierend um die Drehachse 18 antreibt. Die Reitstockspindel 20 und der zweite Antrieb 22 sind an einem horizontal gerichteten, plattenförmigen und kastenartig versteiften Schlitten 21 gelagert, welcher entlang den vertikalen Maschinenständern 30 axial verfahrbar ist. Hierzu sind hydraulische Stellzylinder 23 am Maschinenoberbett 28 vorgesehen. Die Hauptspindel 12 und die dazu koaxiale Reitstockspindel 20 sind in dem Arbeitsraum 5 angeordnet, welcher von den drei Maschinenständern 30 umgrenzt wird. Die Reitstockspindel 20 kann mit einer axial verschiebbaren Andrückverlängerung 25 mit Andrückring 27 versehen sein, die über eine erste Andrückverlängerung mit Andrückscheibe hinausragt.

Jeder Maschinenständer 30 ist aus zwei kastenförmigen Säulen 31 aufgebaut, zwischen denen ein Freiraum ausgebildet ist. In diesem Freiraum können Rollensupporte 36 mit einer Umformrolle 37 zustellbar gelagert sein, wie anschaulich in Fig. 4 gezeigt ist. Die radialen Rollensupporte 36 sind horizontal ausgerichtet. Die drei radialen Rollensupporte 36 können zueinander um 120 Grad versetzt angeordnet sein. Der Vorschubantrieb in radialer Richtung erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen servogesteuerten Hydraulikzylinder wie auch in axialer Richtung die vertikale Verstellung über einen servogesteuerten Hydraulikzylinder erfolgt. Sie können auch elektrisch sein. Die Rollensupporte 36 können jeweils mit radialer und axialer Zustellung für die Umformrollen 37 mechanisch völlig unabhängig voneinander verfahrbar sein.

Am dritten Durchgangsbereich 34c kann eine zusätzliche Bearbeitungseinheit 40 zur Durchführung einer weiteren Bearbeitungsoperation am Werkstück vorgesehen sein. Der Aufbau des Maschinenrahmens 24 ist anschaulich in Fig. 5 dargestellt. Die säulenförmigen Maschinenständer 30 können zusätzlich zur Versteifung durch den Schlitten in ihrem jeweiligen Mittenbereich über horizontale Querstreben 32 mit dem jeweils angrenzenden Maschinenständer 30 verbunden und so zusätzlich versteift werden. Die Anordnung eines Rollensupportes 36 zwischen den beiden kastenförmigen Säulen 31 eines Maschinenständers 30 geht ebenfalls anschaulich aus Fig. 5 hervor.

Gemäß dem Schnitt A-A in Fig. 6 wird die erfindungsgemäße Führung des Schlittens 21 entlang den Maschinenständern 30 verdeutlicht, wobei die Schnittdarstellung in der Fig. 7 gezeigt ist. Dabei sind entlang jedes Maschinenständers 30 je zwei Linearführungen 90 angeordnet, welche parallel zur Drehachse 18 verlaufen.

Jede Linearführung 90 weist eine schienenartige Führungsleiste 92 auf, welche an einer radialen Innenseite eines der Maschinenständers 30 angebracht ist. Zum Bilden einer seitlichen Hinterschneidung sind an den Seiten der Führungsleisten 92 konkave Ausnehmungen vorgesehen. An den zugewandten Seiten des Schlittens 21 sind korrespondierende u-förmige Führungselemente 96 angebracht, welche mit Vorsprüngen in die Ausnehmungen der Führungsleisten 92 eingreifen, wobei über radial nach außen gerichtete Führungsflächen 94 radial gerichtete Kräfte von den Führungselementen 96 aufgenommen werden können. Somit kann der Schlitten 21 zur weiteren Versteifung des Maschinenrahmens 24 beitragen, was insbesondere bei der Umformung großer Fahrzeugräder die Formgenauigkeit erheblich verbessert.