Schmiedepresse in Unterflurbauart

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiedepresse in Unterflurbauart mit Laufrahmen, die aus einem Tischholm, einem aus oberem und unterem Laufholm sowie diese verbindenden Säulen gebildeten Laufrahmen, einem mit dem Tischholm verbundenen, dem unteren Laufholm als Führung dienenden Führungsschaft, mindestens einer zwischen dem Tischholm und unterem Laufholm wirkend angeordneten Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheit, und Rückzugs-Kolben-Zylinder-Einheiten zwischen Tischholm und oberem Laufholm besteht. Um den baulichen Aufwand solcher Schmiedepressen gering zu halten und gleichzeitig eine Trennung der Laufrahmenführung von der Arbeits- Kolben-Zylinder-Einheit zu haben, sieht die Erfindung vor, daß der Führungsschaft (11) hohl als Zylinder für den Arbeitskolben (14) ausgebildet ist, wobei der unter Laufholm (3) am hohlen Führungsschaft (11) geführt ist und der Arbeitskolben (14) im Zylinderhohlraum (12) des Führungsschaftes (11) geführt und mittels einer zwischen Kugelgelenken angeordneten Druckstelze (15) am unteren Laufholm (3) abgestützt ist. Zur Verkürzung der Bauweise kann eine zweite Laufrahmenführung zwischen dem Tischholm und den die Laufholme verbindenden Säulen vorgesehen sein.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiedepresse in Unterflurbauart mit Laufrahmen, die aus einem feststehenden Tischholm und einem aus oberem und unteren Laufholm sowie diese verbindenden Säulen gebildeten Rahmen, dem sogenannten_Laufrahmen besteht.

[0002] Für den Arbeitshub ist zwischen dem Tischholm und dem unteren Laufholm wirkend mindestens eine Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen, während mindestens eine weitere Kolben-Zylinder-Einheit für den Rückzug zwischen dem Tischholm und dem oberen Laufholm wirkend angeordnet ist. Um die Säulen solcher Schmiedepressen von den durch exzentrischen Schmiedewiderstand hervorgerufenen Biegebeanspruchungen zu entlasten ist es bekannt, den Tischholm an seiner Unterseite mit einem Führungsschaft zu versehen, an dem der untere Laufholm geführt ist, wobei die Führungen im unteren Laufholm das Moment aus dem exzentrischen Schmiedewiderstand an den Führungsschaft ableiten (Ernst Müller "Hydraulische Pressen und Druckflüssigkeitsanlagen" erster Band "Schmiedepressen", dritte Auflage, Springer-Verlag, 1962, Seiten 33, 34, Abb. 29). Wegen der zentralen Anordnung des Führungsschaftes ist eine Anordnung von zwei Kolben-Zylinder-Einheiten für den Arbeitshub beiderseits des Führungsschaftes erforderlich, da sich eine außergewöhnliche Bauhöhe ergeben würde, wenn nur eine Kolben-Zylinder-Einheit ebenfalls zentral, gleichachsig und somit in Verlängerung zum Führungsschaft angeordnet würde. Auch ist ein verhältnismäßig großer Abstand zwischen den das Moment an den Führungsschaft ableitenden Führungsbuchsen im unteren Laufholm erforderlich. Diese Erfordernisse führen zu einem erheblichen baulichen Aufwand.

[0003] Diesen Nachteilen ist man begegnet, indem man den Führungsschaft als Plungerkolben und den unteren Laufholm als Zylinderholm ausgebildet hat (Zeitschrift "MPT, Metallurgical Plant and Technology", Vol. 2, 1979, Seiten 5 bis 14, Fig. 3). Da hier die ausschließliche Führung am Führungsschaft (Plungerkolben) entfällt, ist neben der Führung des Laufholms mittels des Zylinders an dem als Plungerkolben ausgebildeten Führungsschaft eine weitere Führung im Abstand zu dieser ersten Führung erforderlich, wozu die den oberen und unteren Laufholm verbindenden Säulen im Tischholm geführt sind. Dabei hat sich die Führung des unteren Laufholms mittels des Zylinders am Plungerkolben als Führungsschaft als nachteilig erwiesen, da die Grund- und Stopfbuchse im Zylinder, die die Führungsmittel bilden, erheblichen Querkräften ausgesetzt sind und daher einem erheblichen Verschleiß unterliegen. Der durch den Verschleiß hervorgerufene unvermeidliche Abrieb an der Grund- und Stopfbuchse kann über das Betriebsmedium Schäden an Pumpen und Steuerungen hervorrufen. Als weiterer Nachteil ist zu erwähnen, daß die für die Befestigung des Plungerkolbens im Tischholm erforderliche Zentrierbohrung den Tischholm schwächt bzw. eine besondere Verstärkung des Tischholms erforderlich macht.

[0004] Ziel der Erfindung ist es, den baulichen Aufwand von Schmiedepressen in Unterflurbauart mit Laufrahmen gering zu halten und gleichzeitig die Laufrahmenführung getrennt von der Arbeits- (Plunger-) Kolben-Zylinder-Einheit zu haben. Gelöst wird diese Aufgabe, dadurch, daß bei einer Schmiedepresse in Unterflurbauart mit Laufrahmen und einem mit dem Tischholm verbundenen, dem unteren Laufholm als Führung dienenden Führungsschaft erfindungsgemäß der Führungsschaft hohl als Zylinder für einen Arbeitskolben ausgebildet ist, wobei der untere Laufholm des Laufrahmens am hohlen Führungsschaft geführt ist und der Arbeitskolben im Zylinderhohlraum des Führungsschaftes geführt und mittels einer zwischen Kugelgelenken angeordneten Druckstelze am unteren Laufholm abgestützt ist. Unter Beibehaltung seiner Führungsfunktion ist der hohl ausgebildete Führungsschaft zugleich Zylinder für den Arbeitskolben, ohne daß zusätzliche Bauhöhe oder baulicher Aufwand erforderlich sind, wobei durch die Abstützung des Arbeitskolbens über eine Druckstelze am unteren Laufholm der Arbeitskolben querkraftfrei im Zylinder unabhängig von der Führung des Laufrahmens geführt ist.

[0005] In Anlehnung an den Stand der Technik können entlang dem Führungsschaft zwei Führungen im Abstand zur Aufnahme des aus dem exzentrischen Schmiedewiderstand resultierenden Moments angeordnet sein, wobei die Länge des Führungsschafts dem vom Abstand und der Länge der Führungen bestimmten Maß zuzüglich dem maximalen Pressenhubmaß zu entsprechen hat.

[0006] Um jedoch die Bauhöhe der Schmiedepresse weiter zu verringern, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Laufrahmen mittels nur einer Führung zwischen dem unteren Laufholm und dem Führungsschaft an diesem geführt sein, wenn weitere Führungen zwischen dem Tischholm und den die Lauf--holme verbindenden Säulen vorgesehen sind, wobei die Länge des Führungsschafts der Länge der Führung zuzüglich dem maximalen Pressenhubmaß zu entsprechen hat. Dem Vorteil geringerer Bauhöhe gegenüber ist der Nachteil abzuwägen, daß die Säulen aus der Querkraft einer Biegebeanspruchung ausgesetzt sind.

[0007] Die Führungen können als Rund- Flach- oder Wälzführungen mit entsprechenden Führungsmitteln ausgebildet sein, wobei die Führungsmittel am Führungsschaft oder im unteren Laufholm befestigt sein können.

[0008] Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele. Jedes der in den

Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel ist in der linken Hälfte der Darstellung in einer Ansicht A und in der rechten Darstellungshälfte in einem Schnitt nach der Linie S-S gezeigt,. wobei

Fig. 4 eine allen Beispielen gemeinsame Aufsicht zeigt.

_Fig. 5 zeigt in größerem Maßstab die Einzelheit eines abgewandelten Ausführungsbeispiels zur Fig.2.

[0009] Die in Fig. 1 dargestellte Schmiedepresse besteht aus einem Tischholm 1, der über eine nicht dargestellte Sohlplatte im ebenfalls nicht dargestellten Fundament verankert ist. Gegenüber dem Tischholm 1 ist in senkrechter Richtung ein Laufrahmen beweglich, der aus einem oberen Laufholm 2, einem unteren Laufholm 3 und den diese verbindenden Säulen 4 besteht.

[0010] Im Ausführungsbeispiel ist jede Säule 4 aus einem die Zugkraft übertragenden Anker 4a und einer den Anker 4a umgebenden Hülse 4b zusammengesetzt. Die Hülsen 4b sind in Bohrungen 2b im oberen Laufholm 2 und 3b im unteren Laufholm 3 mit leichter Spannung eingesetzt und verbinden somit die beiden Laufholme 2 und 3 zu einem verwindungssteifen Laufrahmen, während die Anker 4a die abgesetzten kleineren Bohrungen 2a und 3a in oberen Laufholm 2 und unteren Laufholm 3 durchsetzen und durch auf Gewindeschäfte 4c an beiden Enden der Anker 4a aufgesetzte Gewindemuttern 4d gegen die Hülsen 4b vorgespannt sind und im Betrieb die Preßkraft übertragen. Auf dem Tischholm 1 ist der Untersattel 5a und am oberen Laufholm 2 ist der Obersattel 5b befestigt. Zwischen dem Tischholm 1 und dem oberen Laufholm 2 wirkend sind für den Pressenrückzug Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet, die aus je einem Zylinder 6a und einem Plungerkolben 6b bestehen. Jeder Zylinder 6a stützt sich mittels einer in den Tischholm 1 eingelegten Druckpfanne 6c am Tischholm 1 ab, während jeder Plungerkolben 6b mit einem Kugelkopf 6d von einer am oberen Laufholm 2 befestigten Kugelhülse 6e gehalten ist. Mit 6f ist ein Schutzrohr für jeden Plungerkolben 6b bezeichnet. Ein weiteres Schutzrohr 7 dient dem Schutz der Säulen 4 und ist am Tischholm 1 oberhalb der Durchlaßbohrungen 1b für die Säulen 4 befestigt.

[0011] Die in Fig. 2 und 3 dargestellten Schmiedepressen entsprechen der in Fig. 1 dargestellten Schmiedepressen in den bisher beschriebenen Einzelheiten, weshalb die entsprechenden Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so daß sich eine Wiederholung der Beschreibung erübrigt.

[0012] Bei der in Fig. 1 dargestellten Schmiedepresse ist mit dem Tischholm 1 ein Führungsschaft 11 verbunden, der mit einer Zylinderbohrung 12 versehen, also hohl ausgebildet ist. Eine Führungsbuchse 12a in der Zylinderbohrung 12 führt einen in die Zylinderbohrung 12 eintauchenden Plungerkolben 14, der sich über eine Druckstelze 15 und ein den unteren Laufholm 3 nach unten schließendes Brückenstück 16 an dem Laufholm 3 abstützt. Zur Abdichtung des Plungerkolbens 14 in der Zylinderbohrung 12 ist eine Stopfbuchse 12b mit einer Stopfbuchsenpackung 12 c vorgesehen. Die Druckstelze 15 ist beiderends mit sphärischen Ausnehmungen versehen und über kugelballige Druckstücke 15a und 15b einerseits zum Plungerkolben 14 und andererseits zum Brückenstück 16 des unteren Laufholms 3 abgestützt. Die Druckmittelzufuhr zur Zylinderbohrung 12 erfolgt über eine Zuleitung 17.

[0013] Außen auf den Führungsschaft 11 sind Führungsbuchsen 18a und 18b und zwischen diesen eine Distanzbuchse 18c aufgesetzt, die durch einen Druckring 18d in axialer Richtung gehalten sind. Der Führungsschaft 11 mit seinen Führungsbuchsen 18a und 18b führt den mit einer Buchse 19 ausgekleideten unteren Laufholm 3 und nimmt über die Führungsbuchsen 18a und 18b auch das aus einem exzentrischen Schmiedewiderstand resultierende Moment auf.

[0014] Bei der in Fig. 2 dargestellten Schmiedepresse ist mit dem Tischholm 1 ein gegenüber dem Führungsschaft 11 kürzerer Führungsschaft 21 verbunden, der mit einer Zylinderbohrung 22, also ebenfalls hohl ausgebildet ist. Eine Führungsbuchse 22a in der Zylinderbohrung 22 führt hier ebenfalls einen in die Zylinderbohrung 22 eintauchenden Plungerkolben 24, der gegenüber der Zylinderbohrung 22 durch eine Stopfbüchse 22b und eine Stopfbüchsenpackung 22c abgedichtet ist. Zur Abstützung des Plungerkolbens 24 am Laufholm 23 ist ein den Laufholm 23 nach unten schließendes Brückenstück 26 und eine Druckstelze 25 mit beiderends sphärischen Aussparungen zwischen kugelballigen Druckstücken 25a und 25b vorgesehen.

[0015] Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 ist außen auf dem relativ kurzen Führungsschaft 21 an dessen unterem Ende nur eine Führung 28 vorgesehen und durch den Haltering 28a festgelegt. Die Führung 28 besteht (siehe auch Fig. 5) aus einem Innenring 28b mit kugelballiger Außenfläche und zwei miteinander verbundenen den Innenring 28b zwischen sich einschließenden Außenringen 28c mit entsprechend kugelballiger Innenfläche. Innenring 28b und Außenringe 28c zusammen bilden somit eine Kugelgelenkbüchse. Der mit einer Buchse 29 ausgekleidete untere Laufholm 23 findet an dem Führungsschaft 21 bzw. der Führung 28 am Ende des Führungsschaftes 21 eine erste Führung, während die zweite Führung über die Säulen 4 des Laufrahmens erfolgt, wozu bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 im Tischholm 1 Kugelgelenkbuchsen 20 angeordnet und durch die Schutzrohre 7 gehalten sind. Das aus einem exzentrischen Schmiedewiderstand resultierende Moment wird somit von den Führungen 28 und Kugelgelenkbuchsen 20 aufgenommen, wodurch zwar die Hülsen 4b der Säulen 4 eine Biegebeanspruchung erfahren, die Bauhöhe der Schmiedepresse gegenüber der des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 jedoch geringer ist.

[0016] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. Der ebenfalls relativ kurz gehaltene Führungsschaft 31 ist an seinem Außendurchmesser derart bearbeitet, daß er einer Kugelgelenkbüchse 39, die in die Bohrung des unteren "Laufholms 33 eingesetzt und in dieser gehalten ist, als Führung dient. Eine zweite Führung erhält der Laufholm 33 durch die im Tischholm 1 angeordneten Kugelgelenkbüchsen 30 über die Hülsen 4b der Säulen 4 des Laufrahmens. Dem Vorteil geringen baulichen Aufwands dieser Ausführungsform steht entgegen, daß sich der Abstand der Führungen 39 und 30 während des Pressenhubes ändert.

[0017] Beim Absenken des Laufrahmens durch Ablassen des Druckmittels aus den Rückzugzylindern 6a kann der Arbeitskolben 14 nach Fig. 1, 24 nach Fig. 2, in seiner oberen Stellung verharren und den Kontakt mit der Druckstelze 15 bzw. 25 und dem Brückenstück 16 bzw. 26 zum unteren Laufholm 3 bzw. 23 verlieren, falls der Arbeitskolben 14 bzw. 24 nicht gleichzeitig mit Druckmittel beaufschlagt ist. Fig. 5 zeigt - dargestellt an einer Abwandlung der Schmiedepresse nach Fig. 2 - wie dem entgegengewirkt werden kann. Hierzu ist der Plungerkolben 24 an die seinem unteren Ende mit einer Eindrehung 51 versehen, in/Ringsektoren 52 eingelegt sind, die einen Druckring 53 tragen. Zwischen diesem Druckring 53 und dem Brückenstück 26 des unteren Laufholms 23 sind mehrere Pendelanker 54 angeordnet. Zwischen dem Kopf 55 jedes Pendelankers 54 und einer Haltekappe 56, die am Brückenstück 26 befestigt ist, ist ein Federpaket 57 eingeschlossen, das durch eine Mutter 58 gespannt ist. Die Spannung der Federpakete 57 wird durch die 53 Muttern 58 über Unterlegscheiben 59, 60 auf den Druckring/übertragen und hält somit den Arbeitskolben 24 über die Druckstelze 25 sowie die Druckstücke 25a und 25b in Anlage am Brückenstück 26 des unteren Laufholms 23. Der Arbeitskolben 24 behält so seine Beweglichkeit, um sich in der Zylinderbohrung 22 bzw. der Führungsbuchse 22a einstellen zu können.

Ansprüche

1. Schmiedepresse in Unterflurbauart mit Laufrahmen, bestehend aus einem Tischholm, einem aus oberem und unterem _Laufholm sowie diese verbindenden Säulen gebildetenLaufrahmen, einem mit dem Tischholm verbundenen, dem unteren Laufholm als Führung dienenden Führungsschaft, mindestens einer zwischen dem Tischholm und unterem Laufholm wirkend angeordneten Arbeits- (Plunger-) Kolben-Zylinder-Einheit, und Rückzugs (Plunger-) Kolben-Zylinder-Einheiten zwischen Tischholm und oberem Laufholm,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungsschaft (11, 21, 31) hohl als Zylinder für den Arbeitskolben (14, 24, 34) ausgebildet ist, wobei der untere Laufholm (3, 23, 33) am hohlen Führungsschaft (11, 21, 31) geführt ist und der Arbeitskolben (14, 24, 34) im Zylinderhohlraum (12, 22, 32) des Führungsschaftes (11, 21, 31) geführt und mittels einer zwischen Kugelgelenken angeordneten Druckstelze (15, 25, 35) am unteren Laufholm (3, 23, 33) abgestützt ist.

2. Schmiedepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß entlang dem Führungsschaft (11) zwei Führungen (18a, 18b) im Abstand zur Aufnahme des aus dem exzentrischen Schmiedewiderstand resultierenden Moments angeordnet sind, wobei die Länge des Führungsschaftes (11) dem vom Abstand und der Länge der Führungen (18a, 18b) bestimmten Maß zuzüglich dem maximalen Pressenhubmaß entspricht.

3. Schmiedepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Laufrahmen mittels einer Führung (28, 39) zwischen dem unteren Laufholm (23, 33) und dem Führungsschaft (21, 31) und weiteren Führungen (20, 30) zwischen dem Tischholm (1) und den die Laufholme (23, 33) verbindenden Säulen (4) geführt ist, wobei die Länge des Führungsschaftes (21, 31) der Länge der Führung (28, 39) am Führungsschaft (21, 31) zuzüglich dem maximalen Pressenhubmaß entspricht.

4. Schmiedepresse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die bzw. das Führungsmittel (18a, 18b, 28) zwischen unterem Laufholm (3, 23) und Führungsschaft am Führungsschaft (11, 21) befestigt sind bzw. ist und der untere Laufholm (3, 23) gegenüber den Führungsmitteln (18a,18b) bzw. dem Führungsmittel (28) beweglich ist.

5. Schmiedepresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Laufholm mit einer Führungsbuchse (19, 29) von einer der Länge des Führungsschafts (11, 21) entsprechenden Länge ausgekleidet ist, in deren Bohrung die bzw. das Führungsmittel (18a, 18b, 28) gleiten bzw. gleitet.

6. Schmiedepresse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die bzw. das Führungsmittel (39) zwischen unterem Laufholm (33) und Führungsschaft (31) im unteren Laufholm (33) befestigt sind bzw. ist und die bzw. das Führungsmittel (39) entlang dem Führungsschaft (31) beweglich sind bzw. ist.

7. Schmiedepresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der über die Druckstelze (25) am unteren Laufholm (23) abgestützte Arbeitskolben (24) federnd nachgiebig gegen den unteren Laufholm (23) verspannt ist.

8. Schmiedepresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitskolben (24), dessen unteres Ende zur Aufnahme der Druckstelze (25) und eines kugelballigen Druckstücks (25a) hohl ausgebildet ist, an diesem unteren Ende mit einem Druckring (53) verbunden ist, zwischen dem und dem unteren Laufholm (23) Pendelanker (54) unter Zwischenschaltung von Druckfedern (57) angeordnet sind, wobei sich die Druckstelze (25) gegen den Druck der Federn (57) an einem kugelballigen Druckstück (25b) im unteren Laufholm (23) abstützt.

Zeichnung