[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von stangenförmigen Körpern
mit mindestens einer einseitigen Endverdickung, vorzugsweise Ventilkörper von Kolbenmaschinen,
durch Warmumformung eines Rundstabrohlings, der auf eine geeignete Länge abgelängt
ist, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
[0002] Verfahren der eingangs beschriebenen Art sind bereits bekannt geworden durch ein
Prospekt der Maschinenfabrik Hasenclever GmbH, 4000 Düsseldorf 1, Witzelstraße 55,
mit der Nr. B M - 56 - D 3/72 - 3000 - K. sowie durch "Stauchen und Pressen" 2. Auflage,
Billigmann/Feldmann, Hanser-Verlag, Seiten 150, 151; 194-200).
Bei solchen Einrichtungen wird z.B. ein Werkstückrohling zur Herstellung von Ventilen
im umzuformenden Bereich in einer Elektrostauchanlage durch eine elektrische Widerstandserwärmung
erwärmt und dabei gestaucht, so daß eine sogen. Stauchbirne entsteht. Das solcherart
erhitzte und gestauchte Werkstück wird dann der Elektrostauchmaschine entnommen und
in eine Fertigschmiedepresse eingelegt, die den Ventilkopf mit dem Ventilteller formt.
Da die Fertigschmiedepresse wesentlich schneller arbeitet als die Elektrostauchmaschine,
ist es zur Auslastung der Fertigschmiedepresse notwendig, entsprechend der Leistung
der Fertigschmiedepresse mehrere Elektrostauchmaschinen vorzusehen, die die Fertigschmiedepresse
beliefern. Dies geschieht dadurch, daß zwischen den einzelnen Elektrostauchmaschinen
und der einzelnen Schmiedepresse ein Bedienungsmann steht, der den Elektrostauchmaschinen
die Werkstücke entnimmt und in die Fertigschmiedepresse einlegt. Es sind jedoch,
wie dem genannten Prospekt zu entnehmen ist, hierzu auch sehr aufwendige Automaten
entwickelt worden, bei denen in der Elektrostauchmaschine eine entsprechende Anzahl
von Staucheinheiten auf einem Karusell angeordnet sind und sich drehen. Hierbei drehen
sie sich an der Schmiedepresse vorbei und es wird während der Karuselldrehung elektrisch
vorgestaucht. Beim Vorbeifahren an der Schmiedepresse wird das fertig vorgestauchte
Werkstück automatisch in das Schmiedewerkzeug eingelegt und dort fertig geschmiedet
(siehe Seite 12 des genannten Prospektes). Dieser bekannte Warmstauchvorgang ist nicht
ganz befriedigend, weil die elektrische Widerstandserwärmung zu einer inhomogenen
Wärmeverteilung und Temperaturverteilung im erwärmten Bereich führt. Dies ist auch
ohne weiteres einsichtig, denn mit der sich verändernden Abmessung des Kopfes ändert
sich auch dessen Widerstand. Zwar sind Automatiken vorgesehen, die den fließenden
Strom konstant halten, jedoch ist durch die automatische Konstanthaltung des fließenden
Stromes keineswegs eine gleichmäßige Wärme- und Temperaturverteilung gewährleistet.
Insbesondere tritt an der Kontaktfläche der Werkstückstirn mit der entsprechenden
Gegenfläche der Warmstauchmaschine eine unerwünschte Temperaturveränderung am Werkstück
auf. Da die Temperaturverteilung nicht zuverlässig beherrscht wird, kann auch die
unerwünschte Zunderbildung am Werkstück nicht befriedigend verhindert werden.
[0003] Zur Durchführung der beschriebenen bekannten Verfahren werden Werkstückrohlinge von
Stangenmaterial als Ausgangsmaterial abgelängt, wobei das Stangenmaterial von irgendeinem
geeigneten Walzwerk geliefert wird. Um kostengünstige Ventile herzustellen ist es
dabei notwendig, auf die Normabmessungen des Stangenmaterials die Durchmesser der
Ventilschäfte abzustellen. Natürlich können hier beliebige Durchmesser gewählt werden.
Dies erfordert jedoch Sonderabmessungen die vom Walzwerk geliefert werden müssen.
Solche Sonderabmessungen sind teuer. Bevorzugt wird daher die Normabmessung, wodurch
die Ventilkonstruktion stark eingeengt wird.
[0004] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein
Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, das eine Herstellung der genannten
Werkstücke aus Stangenmaterial als Ausgangswerkstück ermöglicht, ohne daß hierbei
darauf geachtet werden müßte, daß der Schaftdurchmesser des herzustellenden Werkstückes
dem Durchmesser des vom Walzwerk angelieferten Stangenmaterials entspricht und wobei
dennoch das bisher erreichte Verhältnis von Durchmesser des fertigen Kopfes zu Schaftdurchmesser
verbessert werden kann.
[0005] Weiter soll eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagen werden.
[0006] Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen
Art dadurch gelöst, daß ein Endbereich des Rundstabrohlings durch einen Reduzierprozeß
zu einem Schaft geformt und hierzu im umzuformenden Bereich erwärmt wird, worauf im
nicht verformten Bereich erwärmt und dort nachfolgend durch Stauchung der Kopf geformt
wird. Dies bedeutet also, daß von einem Rundstabrohling, dessen Durchmesser als Normdurchmesser
in der Nähe des Fertigdurchmessers liegen kann, ein geeignet langes Stück abgelängt
und nach Erwärmung mindestens über den notwendigen Längenbereich einem Reduzierprozeß
unterworfen wird, wodurch der notwendige Schaft mit dem gewünschten Durchmesser angeformt
wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dieser Reduzierprozeß als Fließpreßprozeß
gestaltet ist. Durch den Umformvorgang bzw. den Fließpreßvorgang wird der Schaft mit
dem notwendigen Durchmesser und der gewünschten Länge angeformt. Es bleibt dann am
Werkstückrohling ein unverformter Bereich. In diesem Bereich kann dann der Werkstückrohling
wiederum erwärmt werden. Hierbei ist es für alle Erwärmungsvorgänge wiederum besonders
vorteilhaft, wenn es sich um induktive Erwärmungen handelt. Ist der unverformte Bereich
in der notwendigen Weise erwärmt, so kann er durch einen Stauchvorgang in die notwendige
Form, beispielsweise in die Form eines Ventiltellers gepreßt werden. Diese Art der
Herstellung macht einerseits völlig unabhängig von den Normdurchmessern der Rundstabrohlinge,
die vom Walzwerk geliefert werden und erlaubt anderseits ein extrem großes Verhältnis
zwischen dem Durchmesser des Ventilkopfes einerseits und dem Schaftdurchmesser des
Ventiles andererseits. Es ist nämlich im Stand der Technik bei solchen Ventilen angestrebt,
einen möglichst dünnen Schaft zu erreichen und gleichzeitig einen Ventilkopf zu erreichen
mit möglichst großem Durchmesser. Solche Werkstücke sollen vorzugsweise einstückig
hergestellt werden. Dies macht jedoch große Probleme wegen der großen Durchmesserunterschiede
zwischen dem Ventilteller einerseits und dem Schaftdurchmesser andererseits, so daß
in der Regel Ventilteller und Ventilschaft einzeln hergestellt und später zusammengeschweißt
werden. Das erfindungsgemäße Verfahren jedoch ermöglicht eine einstückige Herstellung
der Schaftdurchmesser aus einem ursprünglich dickeren Rohling, bei dem der Schaft
vorzugsweise durch einen Fließpreßvorgang hergestellt wird, während der Ventilkopf
ebenfalls von dem dickeren Rohling als günstigerem Ausgangsdurchmesser hergestellt
werden kann. Es gelingt damit einerseits von den Normdurchmessern der Walzwerke unabhängig
zu werden und andererseits trotz des sehr großen Verhältnisses zwischen Tellerdurchmesser
einerseits und Schaftdurchmesser andererseits solche Werkstücke einstückig zu formen.
[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen
2 bis 13 beschrieben. Hiernach kann insbesondere der Reduzierprozeß einerseits und
der Stauchprozeß andererseits mehrstufig durchgeführt werden, wodurch einerseits größere
Unabhängigkeit von den Abmessungen der Stangen, die das Walzwerk liefert, erreicht
wird und wodurch andererseits noch extremere Verhältnisse von Kopfdurchmesser und
Ventiltellerdurchmesser zu Schaftdurchmesser trotz Einstückgikeit der herzustellenden
Werkstücke erreicht werden. Weiterhin soll mit den ausgestaltenden Maßnahmen sichergestellt
werden, daß bei jedem Umformvorgang das Werkstück mindestens im umzuformenden Bereich
die erwünschte Temperatur- und Wärmeverteilung aufweist.
Es soll weiter die Möglichkeit geschaffen werden nicht nur den gesamten umzuformenden
Bereich gleichmäßig im notwendigen Umfang zu erwärmen sondern vielmehr eine beliebige,
mindestens für den vorzunehmenden Umformschritt zweckmäßige unterschiedliche Temperaturverteilung
zu erreichen.
Weiterhin soll erreicht werden, daß die an sich bei einem Stauchvorgang üblichen und
bekannten Stauchkräfte möglichst reduziert werden, wodurch ein leichterer Maschinenaufbau
erreichbar ist.
[0008] Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
enthält Mittel zum taktweisen Vorwärtsbewegen von separierten Werkstücken zwischen
einer Eingabe- und Ausgabestation, Mittel zum Aufheizen von umzuformenden Teilstücken
des Werkstückes, Mittel zur Durchführung eines Reduzierprozesses von mindestens Teillängen
des Werkstückes sowie Mittel zum Stauchen eines Endbereiches eines Werkstücks bis
zur Fertigform eines Werkstückkopfes. Hierbei ist darauf zu achten, daß die Mittel
zum Aufheizen von umzuformenden Teilstücken des Werkstückes und die Mittel zur Durchführung
des Reduzierprozesses und zum Stauchen des Endbereiches zwischen der Eingabestation
und der Ausgabestation angeordnet sind. Die um den Betrag des Taktabstandes separierten
Werkstücke können dann von der Eingabestation taktweise durch die Mittel zum Aufheizen
des umzuformenden Teilstückes des Werkstücks geführt werden und gelangen dann während
des Weitertaktens zu den Mitteln zur Durchführung eines Reduzierprozesses. Hier soll
das Werkstück vorzugsweise einem Fließpreßprozeß zur Reduzierung unterworfen werden.
Es werden jedoch nur Teillängen des Werkstückes diesem Fließpreßprozeß unterworfen,
worauf dann der nicht dem Fließpreßprozeß unterworfene Teil wiederum im notwendigen
Umfang von den Mitteln zum Aufheizen aufgeheizt und von dem Mitteln zum Stauchen des
Endbereiches bis zur Fertigform verformt wird.
[0009] Die Ansprüche 15 bis 63 enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Einrichtung. Mit diesen Ausgestaltungen soll eine übersichtliche starre, und dennoch
leicht aufgebaute Maschine erreicht werden.
Der Aufbau soll einen problemlosen Werkstückfluß ermöglichen und weitgehend hydraulische
Elastizitäten vermeiden. Die Steuerungen sollen hierbei optimale Arbeitsgeschwindigkeiten
ermöglichen und es soll eine leichte Umrüstbarkeit der gesamten Einrichtung auf unterschiedliche
Werkstückabmessungen möglich sein. Es soll gleichzeitig im aufzuheizenden Bereich
eine gewünschte Wärmeverteilung erreichbar sein und bei schnellen Taktfolgen eine
thermische Überlastung von Fließpreßmatrizen verhindert werden.
[0010] Es soll weiterhin eine besonders einfache Variante der erfindungsgemäßen Einrichtung
ebenso wie eine Hochleistungsvariante vorgeschlagen werden.
[0011] Der konstruktive Aufbau der Maschine soll auch in solcher Weise vorgeschlagen sein,
daß besonders beengte Raumverhältnisse innerhalb einer Fertigungsstraße, in der sich
eine solche Einrichtung befinden kann, berücksichtigt werden können.
[0012] Erfindungsgemäße Einrichtungen sollen nun anhand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele
und Funktionsprinzipien zeigen, näher beschrieben werden. Hierbei soll auch das erfindungsgemäße
Verfahren beschrieben werden.
[0013] Es zeigen:
Figur 1 und Figur 2 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung in abgewickelter
Form, wobei Figur 1 die Fließpreßeinheit und Figur 2 die Staucheinheit darstellt
Figur 3 Ansicht in Richtung des Pfeils II nach Figur 6 ohne Elektroschaltschrank
Figur 4 Schnitt entlang der Linie B-B nach Figur 3 90° nach links geschwenkt
Figur 5 Schnitt entlang der Linie A-A nach Figur 3 90° nach rechts geschwenkt
Figur 6 Ansicht in Richtung des Pfeils I nach Figur 3
Figur 7 Fließpreßeinheit als Einzeleinheit in Ansicht C-C nach Figur 12 um 90° nach
rechts geschwenkt
Figur 8 Staucheinheit als Einzeleinheit in Ansicht nach D-D nach Figur 11 um 90° nach
links geschwenkt
Figur 9 und Figur 10 Ansicht in Richtung des Pfeiles F-F nach den Figuren 11 und 12
Figur 11 Draufsicht nach Figur 8 um 90° nach rechts geschwenkt
Figur 12 Draufsicht nach Figur 7 um 90° nach links geschwenkt
Figur 13 und Figur 14 Schnitt entlang der Linie E-E nach den Figuren 11 und 12
Figur 15 schematische Darstellung einer Ansicht wie Figur 4
Figur 16 schematische Darstellung nach Art der Figur 15, jedoch mit sich überlappender
Fließpreß- und Staucheinheit
Figur 17 schematische Darstellung des Funktionsablaufs einer Einrichtung nach Figur
16
Figur 17A Einrichtung wie Figur 17 jedoch mit veränderter Staucheinheit
Figur 18 schematische Darstellung des Arbeitsablaufs einer Einrichtung nach Figur
15
Figur 18A Einrichtung wie Figur 18 jedoch mit veränderter Staucheinheit
Figur 19 Hydraulikschema
Figur 20 koaxiale Staucheinheit mit Trageinrichtung im Längsschnitt
[0014] Es sei zunächst eingegangen auf Einrichtungen nach den Figuren 1 bis 6, bei denen
sowohl eine Fließpreßeinheit als auch eine Staucheinheit als Baueinheit gestaltet
ist.
[0015] Ein als Ölbehälter ausgebildeter Maschinenständer 99 trägt querverlaufend in der
Form von senkrechten Wänden, die im Abstand zueinander sich gegenüberliegend angeordnet
sind, die Traggerüste 71 und 72, die ihrerseits auf der Abdeckplatte 74 für den Maschinenständer
99 aufgebaut sind (siehe z.B. Figuren 3 und 6). Im Traggerüst mit horizontaler Drehachse
sind hierbei Mittel 26 zum taktweisen Vorwärtsbewegen der Werkstücke 20 vorgesehen.
Weitere Mittel 27 zum taktweisen Vorwärtsbewegen der Werkstücke 20 sind mit seitlich
versetzter Achse in dem Traggerüst 72 untergebracht. Die Mittel 26 sind hierbei der
Fließpreßeinheit zugeordnet, während die Mittel 27 der Staucheinheit zugeordnet
sind. Der detaillierte Aufbau dieser Einrichtungen wird später noch beschrieben.
[0016] Sowohl den Mitteln 26 als auch den Mitteln 27 jeweils gegenüberliegend angeordnet
sind die Mittel 28 zum Aufheizen der Werkstücke. Diese Mittel 28 sind vorzugsweise
ausgebildet als Gruppen von Schwingkreisen für eine induktive Erwärmung des Werkstückes.
Jede Gruppe ist hierbei separat entlang der Achse des Werkstückes bewegbar und weist
hierzu einen zugeordneten Verfahrantrieb auf. Jeder einzelne Schwingkreis ist mit
einer entsprechenden einwindigen oder mehrwindigen Induktionsspule ausgerüstet. Auch
diese Einheiten werden später noch näher beschrieben.
[0017] In der erfindungsgemäßen Einrichtung und getragen von den Traggerüsten 71 und 72
sind Mittel zur Durchführung eines Reduzierprozesses in Form einer Fließpreßeinrichtung
vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den eingangs genannten Zeichnungen weist
diese Fließpreßeinrichtung zwei unabhängig gelagerte und über einen Schwenkantrieb
schwenkbare Träger 48 und 49 auf, die jeweils an ihrem freien Ende Fließpreßmatrizen
23 bzw. 23ʹ tragen. Durch entsprechende Schwenkbewegung sind diese Fließpreßmatrizen
einer Taktstation zuzuordnen, so daß ihnen in dieser Taktstation ein Werkstück 20,
in notwendiger Weise aufgeheizt, gegenüber steht und von einer Preßeinrichtung 31
teilweise durch die Fließpreßmatrize hindurchgepreßt und damit auf den gewünschten
Durchmesser reduziert werden kann. Auch diese Einrichtungen werden später noch genauer
beschrieben.
[0018] Jeder Preßeinrichtung im Taktabstand benachbart ist eine Verschiebeeinrichtung 93
bzw. 94 vorgesehen, wobei die Verschiebeeinrichtung 93 dafür sorgt, daß ein in einer
ersten Stufe durch Fließpressen bearbeitetes Werkstück nach Durchführung des folgenden
Taktschrittes wieder soweit in Axialrichtung verschoben wird, daß die Induktionsspule
eines Schwingkreises einer zugeordneten Heizeinrichtung wieder darüber gefahren werden
kann. Die Verschiebeeinrichtung 94 steht hingegen am Ende des Fließpreßvorganges und
schiebt das Werkstück aus seiner noch zu beschreibenden Halterung vollständig aus
in die Werkstückaufnahmebuchse 76 eines noch näher zu beschriebenden Werkstückumsetzers
53. Dieser setzt das Werkstück um, das nun im Bereich der Staucheinheit von den Mitteln
27 zum taktweisen Vorwärtsbewegen der Werkstücke 20 übernommen wird. Hierzu ist eine
Ladeeinrichtung 95 vorgesehen die das Werkstück 20 aus der Werkstückaufnahmebuchse
76 axial ausschiebt und in die Fertigformmatrize 24 der Mittel 27 zum taktweisen Vorwärtsbewegen
solange axial einschiebt, bis das Werkstück mit seiner axialen Stirnseite gegen einen
Anschlag 96 anschlägt, der in entsprechender Anordnung am Traggerüst 72 vorgesehen
ist.
[0019] Das Drehlager 78 für den Werkstückumsetzer 53 ist in Figur 3 und 6 (ebenso wie in
den Figuren 4 und 5) in richtiger Anordnung gezeigt, aus Darstellungsgründen in Figur
2 jedoch in versetzter Lage dargestellt. Darüber hinaus ist das Drehlager 78 in Figur
2 im Traggerüst 72 angeordnet, während es nach Figur 3 im Traggerüst 71 angeordnet
ist. Beide Ausführungsformen sind problemlos durchführbar. Wegen der hydraulischen
Verschaltung wird jedoch eine Anordnung nach Figur 3 bevorzugt.
[0020] Ist nun in der beschriebenen Weise das Werkstück im Bereich der Staucheinheit angekommen,
so wird es dort nunmehr in seinem unverformten Bereich von zugeordneten Mitteln 28
zum Aufheizen im gewünschten Umfang während des Weitertaktens aufgeheizt. Während
des Durchtaktens gelangt das Werkstück in die Taktposition der in stationärer Anordnung
eine Döpperstation SZ 3 mit einem Döpper 44 mit zugeordnetem Döpperantrieb 46 zugeordnet
ist. Dort wird die erste Verformung des Werkstückkopfes oder Tellers durchgeführt
und danach das Werkstück weiter getaktet und während der nachfolgenden Taktstationen
im notwendigen Umfang nachgeheizt. Es erreicht dann eine weitere Taktstation, der
eine weitere Döpperstation SZ 4 stationär zugeordnet ist. Dieser weiteren Döpperstation
SZ 4 ist der Döpper 45 mit dem Döpperantrieb 47 zugeordnet. In dieser Station wird
der Kopf oder Teller des Werkstückes von Döpper 45 fertiggeformt. Nachfolgend erreicht
das Werkstück die Entladestation und wird dort von einer Entladeeinrichtung PZ 4 entnommen.
Den Döpperstationen SZ 3 und SZ 4, die im Traggerüst 71 angeordnet sind, sind gegenüberliegend
im Traggerüst 72 die Ausschiebeeinrichtungen AZ 3 und AZ 4 angeordnet. Diese dienen
dazu, das Werkstück nach einem Stauchvorgang axial wieder soweit zu verschieben, daß
die Heizeinrichtung den umgeformten Kopf in der notwendigen Weise nachheizen kann
bzw. das die Entladeeinrichtung das Werkstück zur Entladung ergreifen kann. Darüber
hinaus kann die Ausschiebeeinrichtung AZ 3, die der ersten Döpperstation SZ 3 zugeordnet
ist, auch noch während des Umformvorganges als Axialanschlag für das Werkstück dienen,
damit während des ersten Umformschrittes das Werkstück nicht in unerwünschter Weise
in die Fertigformmatrize 4 hineingedrückt wird, so daß durch die unerwünschte Axialverschiebung
des Werkstückes kein vollständiger Kopf mehr geformt werden könnte und darüber hinaus
ein zu langer Schaft entstehen würde.
[0021] Während nach den Darstellungen der Figuren 1, 2, 3 und 6 jeder Induktionsspule ein
Schwingkreis SK zugeordnet ist, wobei die einzelnen Schwingkreise zu Gruppe 69 von
Schwingkreisen zusammengefaßt sind, die je ein Mittel zum Aufheizen bilden, wobei
diese Gruppe 69 jeweils unabhängig von jeder anderen solchen Gruppe axial verfahrbar
ist, sind nach dem Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 nicht mehr einzelne Induktionsspulen
mit jeweils separatem Schwingkreis vorgesehen, sondern es ist vielmehr für mehrere
hintereinander liegende Taktstationen eine sogen. Tunnelspule mit einem einzigen zugeordneten
und entsprechend größeren Schwingkreis SKE vorgesehen. Dies macht jedoch im Prinzip
keinen Unterschied.
[0022] Die während des Fließpreßprozesses und Stauchprozesses auftretenden Kräfte werden
von den zugehörigen Einrichtungen jeweils auf die Traggerüste 71 und 72 übertragen,
die daher in gleicher Richtung über Zuganker 73 miteinander verbunden sind, so daß
hierdurch ein Kräftekurzschluß geschaffen ist. Das Maschinenbett selbst hat daher
keine Kräfte, die vom Fließpreßprozess oder vom Stauchprozeß herrühren, aufzunehmen.
[0023] Der schematische Ablauf ist in Figur 15 noch einmal dargestellt. An der Eingabestation
1 wird das Werktück eingeführt und wird in Richtung des Pfeils an der Trageinrichtung
34 von dieser weitergetaktet und während dessen in den Tunnelspulen der Schwingkreise
SKE aufgeheizt und gelangt hierbei während des Taktens in den Bereich der Fließpreßmatrize
23, von deren Träger 48 zwei Stück vorgesehen sind, die wechselweise zum Einsatz
kommen. An der Fließpreßmatrize 23 wird ein erster Fließpreßprozeß durchgeführt und
nachfolgend werden die Werktücke wieder weiter getaktet und in den nachfolgenden Tunnelspulen
der nachfolgend angedeuteten Schwingkreise weiter erhitzt, bis sie von einer Fließpreßmatrize
23ʹ des Trägers 49 übernommen werden. Es wird dann dort ein zweiter Fließpreßschritt
durchgeführt, worauf die Werkstücke vom Werkstückumsetzer 53 übernommen und in den
Bereich der sich drehenden und taktenden Trageinrichtung 43 gelangen und von dieser
übernommen werden. Sie werden dann in Richtung des dort nicht näherbezeichneten Pfeiles
weitergetaktet und auch hierbei in Tunnelspulen von Schwingkreiseinrichtungen im notwendigen
Umfang erhitzt, bis sie im Bereich der Döpperstation SZ 3 im bisher umverformten Teil
einer ersten Verformung unterworfen werden. Danach werden Sie, soweit erforderlich,
wiederum nachgeheizt und in der Döpperstation SZ 4 fertiggeformt, worauf sie an der
Ausgabestation 18ʹ entnommen werden.
[0024] Die Grundelemente einer Fließpreßeinheit sind zur Veranschaulichung des Fließpreßverfahrens
noch einmal in Figur 18 in einer schematischen Anordnung im Schnitt dargestellt. In
einer Führungseinrichtung 32, die im wesentlichen aus einer Trageinrichtung 34 besteht,
die drehbar um eine nicht näher dargestellte Achse drehbar ist, sind Stempelführungsbuchsen
36 angeordnet. Sowohl die Trageinrichtung 34 als auch die Stempelführungsbuchsen 36
sind auch in Figur 1 dargestellt. Die Trageinrichtung 34 kann in den Figuren 3 und
6 ebenfalls erkannt werden.
Die Stempelführungsbuchsen 36 sind jeweils im Taktabstand zueinander in der Trageinrichtung
34 parallel zu deren Drehachse und parallel zueinander angeordnet und weisen eine
axiale durchgehende Bohrung auf, die am vorderen Ende einen solchen Durchmesser aufweist,
daß ein Werkstück 20 exakt hineinpaßt. Im hinteren Bereich ist diese Bohrung erweitert.
In diese nicht näher bezeichnete Bohrung hinein wird ein Werkstück 20 eingesetzt,
was in Figur 1 der Arbeitsstation 1 entspricht. Während des Weitertaktens wird dann
das Werkstück 20 in der Wärmezone 40 von Mitteln 28 zum Aufheizen des Werkstückes
aufgeheizt. Die Mittel 28 werden in Figur 18 durch die Induktionsspulen symbolisiert.
Die gesamte Figur 18 zeigt die komplette Fließpreßeinrichtung 29 in zweistufiger
Ausführung, wie sie auch in Figur 1 erkannt werden kann. Nach erfolgter Aufheizung
des Werkstückes 20 im gewünschten Bereich wird der Träger 48 mit einer Fließpreßmatrize
23 axial verfahren, bis Fließpreßmatrize 23 und die Stirnseite einer Stempelführungsbuchse
36 gegenseitig fest zur Anlage gekommen sind. Gegenüberliegend wird dann die Kolbenstange
des Stützzylinders AZ 1.1 ausgefahren bis zur Anlage an der Rückseite der Fließpreßmatrize
23 bzw. an entsprechenden Zwischenstücken, so daß hiervon die Fließpreßkraft vollständig
aufgenommen werden kann. Der Träger 48 ist hierdurch entlastet.
[0025] Von der Preßeinrichtung 31 wird dann ein Fließpreßstempel 54 (die jeweils angesprochenen
Bauteile sind alle auch in Figur 1 dargestellt) in die Stempelführungsbuchse 36 hineingefahren
und es wird von diesem Fließpreßstempel 54 das Werkstück 20 soweit durch die Fließpreßmatrize
23 hindurchgepreßt, bis sich ein genügend langer Schaft mit kleinerem Durchmesser
gebildet hat. Danach fährt ein Ausstoßer 100, der dem Werkstück 20 und dem Preßstempel
54 gegenüberliegend angeordnet ist, in die in Figur 18 rechts dargestellte Ausschiebeposition,
worauf sich der Fließpreßstempel 54 zurückzieht gefolgt von dem von einem hier noch
nicht näher beschriebenen Hydraulikzylinder betätigten Ausstoßer 100, so daß das Werkstück
20 zwischen Fließpreßstempel 54 und Ausstoßer 100 eingespannt ist. Hat das Werkstück
20 durch diesen Ausstoßvorgang die Fließpreßmatrize 23 verlassen, so wird der Ausstoßer
100 mittels seines Betätigungszylinder AZ 1.2 wieder in Ausgangsposition zurückgefahren.
Gleiches gilt für die Kolbenstange des Stützzylinders AZ 1.1 und für die Fließpreßmatrize
23 mit dem Träger 48. Die Trageinrichtung 34 kann nun um eine Station weiter takten,
worauf ein Ausschieber A 11 das Werkstück 20 wieder soweit axial aus der Stempelführungsbuchse
36 herausschiebt, daß eine Nachheizung über die Einrichtung 28 möglich wird. Das Werkstück
taktet weiter bis zum Arm 49 mit der Fließpreßmatrize 23ʹ und wird dort in der eben
bereits beschriebenen Weise in einer zweiten Stufe durch einen Fließpreßvorgang im
Bereich des Schaftes fertiggestaltet. Es wird nun, wie bereits zum Ausstoßer 100 beschrieben,
vom Ausstoßer 101 zurück in die Stempelführungsbuchse 36 geschoben, so daß es weiter
takten kann zur Übernahme durch den Werkstückumsetzer 53. Hierzu wird das Werkstück
wiederum mittels des Ausschiebers A 18 ganz aus der Stempelführungsbuchse 36 hinaus
in die Werkstückaufnahmebuchse 76 des Werkstückumsetzers 53 hineingeschoben. Dieser
wird dann im Drehlager 78 um seine Drehachse 77 um 180° geschwenkt, so daß das Werkstück
nunmehr einer Ladeeinrichtung 95 gegenübersteht (siehe auch Figur 2) und von der Ladeeinrichtung
95 axial ausgestoßen werden kann in eine Fertigformmatrize 24, die von einer Trageinrichtung
43 getragen wird. Hierbei trägt die Trageinrichtung 43 in Umfangsrichtung wiederum
im Taktabstand zueinander angeordnet eine entsprechende Anzahl solcher Fertigformmatrizen
24.
[0026] Der konstruktive Aufbau einer entsprechenden Maschine kann im wesentlichen den Figuren
1 und 2 entnommen werden. Die bereits beschriebenen Traggerüste 71 und 72 sind so,
wie das in Figuren 1 und 2 erkennbar ist, in sich gegenüberliegender Anordnung vorgesehen
und sind im wesentlichen aufgebaut aus in einem Abstand parallel zueinander angeordneten
Platten 83 und 84 bzw. 81 und 82, die jeweils durch einen umlaufenden Steg 85 bzw.
86 auf Abstand gehalten und stabilisiert werden. Die genannten Teile können hierbei
miteinander verschweißt sein. Im Traggerüst 71 ist eine Drehachse 55 in üblicher Weise
drehbar gelagert und am hinteren Ende mit einem Rollensterngetriebe 102 verbunden,
so daß die Drehachse 55 über dieses Rollensterngetriebe 102 diskontinuierlich, also
in den gewünschten Taktschritten drehantreibbar ist. Für den nötigen Antrieb sorgt
hierbei der Ölmotor HMO.1
[0027] Im Bereich zwischen den beiden Traggerüsten 71 und 72 trägt die Drehachse 55 an ihrem
entsprechenden überstehenden Ende die als Kreisscheibe ausgebildete Trageinrichtung
34, die in gleichmäßiger Verteilung im äußeren Bereich des Umfangs Stempelführungsbuchsen
36 aufweist, wie dies bereits zur Figur 18 beschrieben wurde. In Figur 1 sind diese
Stempelführungsbuchsen in Abwicklung dargestellt und liegen außerdem mit Rücksicht
auf das Zeichnungsformat zu eng nebeneinander. Der richtige Abstand und auch damit
der Taktabstand muß so groß sein, daß ein Taktschritt dem Mittenabstand zwischen dem
Fließpreßstempel 54 und dem Ausschieber A 11 entspricht.
Im Traggerüst 71 ist weiter eine Preßeinrichtung 31 mit einer Betätigungseinrichtung
SZ 1.1 sowie eine weitere Preßeinrichtung 31 mit einer Betätigungseinrichtung SZ 2.1
angeordnet. Diese Einrichtungen sind hierbei in einer solchen Lage angeordnet, daß
ihre zugeordneten Preßstempel 54 bzw. P 17 in einer zugeordneten Taktstellung in die
Stempelführungsbuchsen 36 hineinfahren können.
[0028] Den genannten Betätigungseinrichtungen im Taktabstand zugeordnet sind die Verschiebeeinrichtungen
93 und 94 mit ihren Betätigungseinrichtungen SZ 1.2 bzw. SZ 2.2.
[0029] In der beschriebenen Richtung weiter seitlich versetzt weist das Traggerüst 71 eine
Ladeeinrichtung 95 auf und nachfolgend im Ausführungsbeispiel 4 zum Teil unterschiedliche
Gruppen von Aufheizeinrichtungen 28. Jede dieser Gruppen verfügt über einen eigenen
Verfahrmotor SM 5 - 8. Mit diesen Verfahrmotoren ist es möglich die jeweils zugeordnete
Gruppe 69 von Schwingkreisen SK axial zu verfahren, so daß die Spulen der Schwingkreise
zur Aufheizung eines Werkstücks 20 entsprechend verfahrbar sind. So kann z.B. mit
dem Verfahrmotor S 5 Schwingkreis SK 5.1 bis Schwingkreis SK 5.4 verfahren werden.
Mit dem Verfahrmotor SM 8 kann z.B. Schwingkreis SK 8.1 bis Schwingkreis SK 8.3 verfahren
werden. Auch hier müssen die Spulen der Schwingkreise selbstverständlich wieder so
angeordnet werden, daß sie den Taktstationen der Werkstücke zugeordnet sind.
[0030] Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist zwischen den Aufheizeinrichtungen mit den
Verfahrmotoren SM 7 und SM 8 einerseits und hinter der Einrichtung mit dem Verfahrmotor
SM 8 andererseits jeweils eine Döpperstation SZ 3 bzw. SZ 4 angeordnet, wobei die
Hydraulikzylinder 65 und 66 der Döpperantriebe 46 und 47 in das Traggerüst 71 eingeschweißt
sind. Hierdurch wird ein weiterer Beitrag zur Stabilität dieses Traggerüstes geleistet.
Die Hydraulikzylinder 65 und 66 weisen Kolbenstangen 67 bzw. 68 mit nicht näher bezeichneten
zugeordneten Kolben auf, wobei die zwischen den Traggerüsten 71 und 72 liegenden Enden
der Kolbenstange Döpper 44 bzw. 45 tragen. Diese Döpper 44 und 45 werden über Außenkegel
von entsprechenden Innenkegeln der Kolbenstangen 67 und 68 aufgenommen und zentriert
und von längs durch die gesamten Kolbenstangen 67 und 68, die als sogen. doppelte
Kolbenstangen ausgeführt sind, geführten Anzugsspindeln 91 bzw. 92 angezogen. Die
Anzugsspindeln 91 und 92 weisen einen Wasserkanal auf, der an seinem äußeren Ende
mit einer nicht näher bezeichneten Wasserzuführung verbunden ist. Dieses Wasser dient
als Kühlwasser für die Döpper und wird durch diese hindurch und durch die hohle Kolbenstange
67 bzw. 68 um die Anzugsspindeln 91 bzw. 92 herum wieder abgeführt.
[0031] Etwa um einen Taktabstand der Döpperstation SZ 4 nachgeordnet, ist eine Entladungseinrichtung
PZ 4 noch am Traggerüst 71 befestigt.
[0032] Bei der Beschreibung der Teile, die vom Traggerüst 72 getragen werden, sie wieder
begonnen im Bereich der Fließpreßeinheit.
Auch im Bereich der Fließpreßeinheit sind mehrere Gruppen von Heizeinrichtungen 28
vorgesehen, von denen jede Gruppe mit einem Verfahrantrieb SM 1 - 4 ausgerüstet ist
und mittels dieses Verfahrantriebes axial entlang einer Werkstückachse verfahrbar
ist, so daß zugeordnete Induktionsspulen einen entsprechenden Verfahrweg aufweisen.
Die entsprechenden Spulen sind jeweils über einzelne zugeordnete Schwingkreise erregbar.
Diese wiederum sind zu Gruppen zusammengefaßt. So kann z.B. vom Verfahrmotor SM 1
die Gruppe der Schwingkreise SK 1.1 bis SK 1.4 verfahren werden. Vom Verfahrmotor
SM 4 kann beispielsweise die Gruppe der Schwingkreise SK 4.1 bis SK 4.3 gemeinsam
verfahren werden. An geeigneter Stelle zwischen diesen Heizeinrichtungen ist ein Verfahrantrieb
RZ 1 für einen Träger 48 angeordnet, dessen Hydraulikzylinder 103 in das Traggerüst
72 eingeschweißt ist. Die dem Hydraulikzylinder 103 zugeordnete Kolbenstange ist
als Schwenkachse 79 ausgebildet, dessen eines Ende den Träger 48 trägt und dessen
doppelter Teil außen mit einem Bewegungsantrieb 50 für eine Drehbewegung in Form eines
Rollensterngetriebes verbunden ist. Ein Ölmotor HM 1 sorgt für den notwendigen Antrieb.
[0033] Im geeigneten Abstand zum Verfahrantrieb RZ 1 ist in gleicher Weise ein weiterer
Verfahrantrieb RZ 2 vorgesehen, der den zur RZ 1 bereits beschriebenen Aufbau zeigt.
Auch hier ist der zugeordnete Hydraulikzylinder 104 in das Traggerüst 72 eingeschweißt
und die doppelte Kolbenstange des Hydraulikzylinders 104 ist als Schwenkachse 80 ausgebildet,
deren äußeres überstehendes Ende ebenfalls mit einem Bewegungsantrieb 51 in Form eines
Rollensterngetriebes verbunden ist, das seinerseits über den Ölmotor HM 2 angetrieben
wird. Von der Schwenkachse 80 betätigt wird auch hier ein Träger 49. Die Träger 48
bzw. 49 weisen jeweils zwei Fließpreßmatrizen 22 bzw. 23ʹ auf, die je Träger wechselweise
zum Einsatz kommen, so daß eine Fließpreßmatrize abkühlen kann während die andere
Fließpreßmatrize arbeitet. Durch die jeweilige Schwenkbewegung des Trägers 48 bzw.
49 wird eine zugeordnete Fließpreßmatrize 23 bzw. 23ʹ in Arbeitsposition gebracht.
Dies ist nach Figur 1 die Taktstation 10 bzw. 17. Hierbei wird in der Arbeitsstation
10 ein in der Station 1 eingesetzes und in den Stationen 2 bis 9 im Endbereich 19
im notwendigen Umfang aufgeheiztes Werkstück 20 einer ersten Stufe einer Fließpreßoperation
unterworfen. In der Station 17 erfolgt dann die zweite und letzte Fließpreßoperation,
nachdem das Werkstück in den Stationen 11 bis 18 wieder im notwendigen Umfang im Endbereich
19 nachgeheizt wurde. In der Station 18 erfolgt dann die Übergabe des Werkstückes
an den Werkstückumsetzer 53. Hierdurch wird das Werkstück 20 aus der Fließpreßeinheit
in die Staucheinheit gefördert.
[0034] Während des Fließpreßprozesses müssen die Träger 48 und 49 selbstverständlich frei
von der Biegelast durch den Fließpreßprozeß gehalten werden da sie eine solche Biegelast
nicht aufnehmen könnten. Es sind daher den Fließpreßstationen 10 und 17 stationär
entsprechende Stützzylinder AZ 1.1 bzw. AZ 2.1 zugeordnet, deren Zylindergehäuse
89 bzw. 90 ebenfalls in das Traggerüst 72 eingeschweißt sind. Koaxial hierzu in der
hohlen Kolbenstange 105 bzw. 106 untergebracht befinden sich die Ausstoßzylinder AZ
1.2 bzw. AZ 2.2 mit ihren Ausstoßern 100 bzw. 101. Diese Stützzylinder AZ 1.1 und
AZ 2.1 dienen in noch zu beschreibender Weise der Erzeugung einer Gegenkraft zur Fließpreßkraft.
Die koaxial angeordneten Ausstoßer schieben das Werktück nach Durchführung des jeweiligen
Fließpreßvorganges aus.
[0035] Zwischen dem Bereich die Fließpreßeinheit und der Staucheinheit folgt nun mit dem
Drehlager 78 in das Traggerüst 72 eingeschweißt der Werkstückumsetzer 53 (siehe Figur
2), der ebenfalls wieder diskontinuierlich über ein Rollensterngetriebe 107 drehantreibbar
ist, wobei das Rollensterngetriebe von einem Ölmotor HM 3 angetrieben wird.
[0036] Dem Werkstückumsetzer 53 vorangehend angeordnet ist jedoch noch ein axial wirkender
Anschlag 96, der der eben bereits beschriebenen Ladeeinrichtung 95 gegenüberliegend
angeordnet ist. Durch eine Schwenkbewegung des Werkstückumsetzers 53 kann eine zugeordnete
Werkstückaufnahmebuchse zwischen Ladeeinrichtung 95 und Anschlag 96 gefahren werden,
so daß die Ladeeinrichtung 95 ein in der Werkstückaufnahmebuchse 76 befindliches
Werkstück ausschieben kann, solange, bis dieses in eine zugeordnete Fertigformmatrize
24 eingeführt und gegen den axial wirkenden Anschlag 96 gefahren ist. Das Werkstück
20 hat dann die richtige axiale Lage für den nächsten Taktschritt erreicht.
[0037] Die soeben angesprochene Fertigformmatrize 24 ist zusammen mit siebzehn weiteren
Fertigformmatrizen gleicher Art in Umfangsrichtung auf einer scheibenförmig ausgebildeten
Trageinrichtung 43 jeweils im Taktabstand zueinander angeordnet. Diese scheibenförmige
Trageinrichtung 43 ist lösbar auf einer Drehachse 56 angeordnet, die in einer in
üblicher Weise ausgebildeten Lagerung drehbar gelagert ist. Es muß jedoch dafür gesorgt
sein, daß die Drehachse 56 und mit ihr die Trageinrichtung 43 in der Drehlagerung
um einen kleinen Betrag axial verfahrbar ist. Dies kann z.B. durch den Einsatz einer
Tellerfeder 108 erreicht werden, die einen entsprechenden axialen Verfahrweg zuläßt
und nach Kraftentlastung diesen axialen Verfahrweg wieder rückgängig macht. Auch hier
ist die Drehachse 56 an ihrem hinteren Ende mit einem Rollensterngetriebe 109 verbunden,
welches wiederum von einem Ölmotor HM 0.2 angetrieben werden kann. Die Drehachse 56
weist an ihrem hinteren Ende eine Wasserzuführung 110 auf, mit der das Wasser zentral
durch die Drehachse 56 geführt und durch die Trageinrichtung 43 hindurch geleitet
wird zur Kühlung der Fertigformmatrizen 24 über die entsprechenden Kühlkanäle 111.
Das Rückwasser wird ebenfalls wieder über die Wasserzuführung 110 abgeführt.
[0038] In der beschriebenen Anordnung befindet sich nun die Trageinrichtung 43 im Zwischenraum
zwischen den Traggerüsten 71 und 72, wobei die Fertigformmatrizen 24 so angeordnet
sind, daß sie auf der den Döppern 44 und 45 gegenüberliegenden Seite der Trageinrichtung
43 eingesetzt werden können. Hierbei stützen sich die Fertigformmatrizen 24 auf einem
dahinter angeordneten Schaftführungsteil 112 ab, das jeweils über einen nicht näher
bezeichneten Ansatz in der Trageinrichtung 43 gehalten ist. Die jeweilige Fertigformmatrize
24 mit Schaftführungsteil 112 kann von einem Haltering 113 (nur in Figur 18 dargestellt)
in axialer Position gehalten werden.
[0039] Wie bereits beschrieben, sind den Döpperstationen SZ 3, SZ 4 gegenüberliegend im
Traggerüst 72 die Ausschiebeeinrichtungen AZ 3 und AZ 4 zugeorndet, deren Hydraulikzylinder
63 bzw. 64 ebenfalls im Traggerüst 72 eingeschweißt sind. Hierbei verfügt die Ausschiebeeinrichtung
AZ 3 über einen als Kolbenstange mit Kolben ausgebildeten Ausschieber 61 und die Ausschiebeeinrichtung
AZ 4 über einen als Kolbenstange mit Kolben ausgebildeten Ausschieber 62. Zwischen
der Rückseite 115 der Trageinrichtung 43 und der Vorderseite der Platte 82 kann jeder
Ausschiebeeinrichtung AZ 3 und AZ 4 ein Zwischenstück 14 zugeordnet sein, das in
Figur 2 der Einfachheit halber nur zur Ausschiebeeinrichtung AZ 3 gezeichnet ist.
Dieses Zwischenstück 114 soll die während des Stauchvorganges auftretende Kraft des
Döppers weiterleiten auf das Traggerüst 72, so daß die Trageinrichtung 43 weitgehend
entlastet wird von einer entsprechenden Biegekraft. Es ist lediglich noch eine Biegekraft
aufzunehmen, die von der Tellerfeder 108 erzeugt wird.
[0040] In der beschriebenen Anordnung sind somit die Drehachsen 55 und 56 seitlich versetzt
zueinander jeweils in den sich gegenüberliegenden Traggerüsten 71 bzw. 72 angeordnet
und tragen an jeweils ihrem inneren Ende eine Trageinrichtung 34 für die Stempelführungsbuchsen
36 bzw. eine Trageinrichtung 43 für die Fertigformmatrizen 24. Die beiden Trageinrichtungen
sind hierbei im Abstand 70 (Figur 6) zueinander angeordnet. Der Abstand 70 muß ausreichend
groß sein um eine Werkstückumsetzung mittels des Werkstückumsetzeres 53 zu ermöglichen.
[0041] Für die Beladung der Einrichtung ist noch eine Zuführeinrichtung 116 vorgesehen mit
dem Einschubzylinder PZ 2 sowie einem nicht näher bezeichneten Werkstückmagazin mit
dem Vereinzelungszylinder PZ 1 mit zugeordneter Vereinzelungseinrichtung. Der grundsätzliche
Aufbau solcher Zuführeinrichtunge ist an sich bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.
[0042] Alle für den Betrieb der Einrichtung notwendigen Ventile und Schaltelementebaugruppen,
soweit diese den Ölverlauf steuern und nicht etwa nur den Druck des Hydrauliköls feststellen,
sind unterhalb der Abdeckplatte 74 im als Hydraulikbehälter ausgebildeten Maschinenständer
99 angeordnet, wie dies in Figur 19 angedeutet ist. Alle Zu- und Ableitungen sind
daher durch die Platte 74 gebohrt und danach durch die Platten 81 und 82 bzw. 83 und
84 zu den jeweiligen Verbrauchern geführt. Hierbei symbolisieren gleiche Anschlußbezeichnungen
zusammengehörige Anschlüsse. Auf diese Art und Weise können schwierige und Platz
in Anspruch nehmende Verrohrungen und Schlauchverbindungen eingespart werden, wodurch
es zusätzlich gelingt die hier verwendete Hydraulik außerordentlich starr zu machen.
Dies ist vorteilhaft, weil bei solchen Maschinen mit Höchstdrücken, d.h. mit Drücken
von 400 bis 600 bar gearbeitet wird. In einem so hohen Druckbereich sorgt jede Rohrbiegung
und jeder Schlauch für elastisches Verhalten der Hydrauliksäule. Dieses elastische
Verhalten ist jedoch unerwünscht.
Die notwendige elektrische Installation kann auf Säulen 117 oberhalb der ganzen Einrichtung
im Schaltschrank 118 untergebracht sein. In diesen Säulen 117 kann die notwendige
Verkabelung zu den im Maschinenständer 99 untergebrachten Schaltelementen verlegt
werden.
[0043] Nach der bisherigen Beschreibung bildeten Fließpreßeinheit einerseits und Staucheinheit
andererseits in Baueinheit eine einzige Maschine. Wie jedoch den Figuren 8 bis 14
entnommen werden kann, kann eine solche Einrichtung auch in eine selbständige Fließpreßeinheit
und in eine selbständige Staucheinheit getrennt werden. Dies ist einfach möglich,
weil beide Einheiten vollständig selbständig arbeiten können und lediglich in ihrer
Taktfolge miteinander verbunden sind. Eine Baueinheit in der bisher beschriebenen
Weise ist daher nicht zwingend erforderlich. Wird jedoch die Baueinheit aufgegeben,
so kann nicht mehr der einfache, bisher verwendete Werkstückumsetzer 53 eingesetzt
werden, sondern es muß ein solcher Werkstückumsetzer von geeigneter Bauart als Verkettung
zwischen den beiden selbständigen Einheiten vorgesehen sein. Hierbei kann es sich
durchaus um ein Zwischenmagazin handeln. Aus Gründen der Energieersparung ist es jedoch
empfehlenswert die Förderwege zwischen den beiden Einheiten möglichst kurz zu wählen
oder in solcher Art zu gestalten, daß während des Fördervorganges von der einen Einheit
zur anderen Einheit möglichst wenig Werkstückwärme verloren geht. Die Trennung der
beiden Einheiten kann aber Vorteile bieten, wenn besondere Platzschwierigkeiten bei
der Einordnung in bestehende Fertigungsstraßen auftreten. Da die einzelnen Einheiten
für sich jedoch unverändert bleiben können, ist eine gesonderte Beschreibung der Figuren
8 bis 14 entbehrlich. In den genannten Figuren sind die Bezugszeichen der wichtigsten
Baugruppen übereinstimmend mit den bisher beschriebenen Zeichnungen eingetragen. Lediglich
die Elektroschaltschränke weisen in Abweichung von der bisherigen Bezeichnung die
Bezeichnung 118ʹ bzw. 118ʺ auf und die zugeordneten tragenen Säulen weisen die Bezeichnung
117ʹ bzw. 117ʺ auf.
[0044] Die Darstellung nach den Figuren 8 bis 14 kann jedoch dazu benutzt werden ein anderes
System für die Bewegung der Fließpreßmatrizen 23 bzw. 23ʹ zu beschreiben. Während
nach der bisherigen Beschriebung die Fließpreßmatrizen 23 bzw. 23ʹ auf einem schwenkbaren
Träger 48 bzw. 49 angeordnet waren, sollen sie nun auf einer kreuzförmig angeordneten
Trageinrichtung 39 bzw. 39ʹ angeordnet sein, die nach Art eines Revolvers um die Drehachse
57 bzw. 58 diskontinuierlich bewegbar ist. Hierzu kann wieder ein entsprechendes Rollensterngetriebe
vorgesehen sein. Auf diese Art und Weise gelingt es mehr als zwei Fließpreßmatrizen
23 bzw. 23ʹ vorzusehen, wodurch der einzelnen Fließpreßmatrize ein längerer Zeitraum
zur Kühlung zur Verfügung steht. Hierdurch kann es bei hochbelasteten Matrizen gelingen
besondere Kühleinrichtungen für die Fließpreßmatrizen zu vermeiden. Bei einem drehbaren
Revolverkopf als Träger der Fließpreßmatrizen kann dieser Träger im Prinzip eine beliebige
Anzahl Fließpreßmatrizen tragen. In den einzelnen Darstellungen ist die Zufuhr und
die Abfuhr der Werkstücke sowie die Taktrichtung durch entsprechende Pfeile angedeutet.
[0045] Die Figuren 16 und 17 zeigen noch eine vereinfachte Variante der bisher beschriebenen
Einrichtung, bei der auf einen Werkstückumsetzter vollständig verzichtet werden kann.
Auch sind gesonderte Fließpreßmatrizen nicht mehr erforderlich. Der übrige Aufbau
ist jedoch im wesentlichen so, wie bisher bereits beschrieben. Die Abweichungen der
vereinfachten Ausführungsform sollen nachfolgend anhand der Figuren 16 und 17. beschrieben
werden.
[0046] Das vereinfachte Verfahren ist schematisch dargestellt in der Figur 17. Eine Fließpreßeinrichtung
30 enthält eine als drehbare Scheibe ausgebildete Trageinrichtung 35, in welcher parallel
zur Drehachse der Trageinrichtung 35 Stempelführungsbuchsen 37 verschiebbar angeordnet
sind. Hierzu können die Stempelführungsbuchsen 37 im wesentlichen ausgebildet sein
als Kolbenstange mit fest angeordnetem Kolben 119. Der als drehbare Scheibe ausgebildeten
Trageinrichtung 35 in einem Abstand gegenüberliegend kann eine weitere als drehbare
Scheibe ausgebildete Trageinrichtung vorgesehen sein, wobei die zugehörigen Drehachsen
59 und 60 (Figur 16) parallel zueinander aber seitlich versetzt verlaufen. In der
als Führungseinrichtung 33 für die Stempelführungsbuchsen 37 ausgebildeten Trageinrichtung
35 sind die Stempelführungsbuchsen in Umfangsrichtung im Taktabstand zueinander angeordnet.
In der Trageinrichtung 38 sind im gleiche Taktabstand zueinander in Umfangsrichtung
Fertigformmatrizen 25 vorgesehen, die in bereits beschriebener Weise sich auf einem
Schaftführungsteil 112 abstützen können und von einem Haltering 113 gehalten werden
können.
[0047] Die beschriebene Anordnung sorgt dafür, wie in Figur 16 leicht zu erkennen ist, daß
beim taktweisen Drehen der Trageinrichtung 35 und 38 immer jeweils eine Stempelführungsbuchse
37 einer Fertigformmatrize 25 im Überschneidungsbereich gegenübersteht. Es kann daher
vor dem Überschneidungsbereich ein Werkstück 20 an der Eingabestation 1 eingegeben
und von Überschneidungsbereich weg taktweise durch beispielsweise eine Tunnelspule
einer zugeordneten Heizeinrichtung mit einem Hochfrequenzschwingkreis getaktet und
hierbei aufgeheizt werden. Kommt nun dieses Werkstück 20, das sich ja in entsprechender
axialer Anordnung in der Stempelführungsbuchse 37 befindet, im Überschnei dungsbereich
an, so wird die Stempelführungsbuchse 37 soweit ausgefahren, daß sie in der Profilfläche
der Fertigformmatrize 25 zur Anlage kommt. Es wird dann der bereits beschriebene Fließpreßstempel
54 vorgefahren und die Fertigformmatrize 25 als Fließpreßmatrize verwendet. Hierbei
wird der Fließpreßstempel 54 mit seinem im Durchmesser dickeren Bereich im entsprechenden
zylindrischen Bereich der Stempelführungsbuchse 37 geführt, so daß die Ausknicklänge
des im Durchmesser kleineren Bereiches, dem eigentlichen Fließpreßstempel, minimiert
werden kann. Ist der Fließpreßvorgang durchgeführt und die notwendige und gewünschte
Schaftlänge erzeugt, so wird die Stempelführungsbuchse 37 zunächst zurückgezogen,
während der Fließpreßstempel 54 noch stehen bleibt. Hierdurch wird verhindert, daß
das Werkstück 20 von der zurückfahrenden Stempelführungsbuchse 37 mitgeschleppt wird.
Erst wenn die Stempelführungsbuchse das Werkstück verlassen hat, wird auch der Fließpreßstempel
54 zurückgefahren und es ist nun zu sehen, daß ein nicht verformter Bereich 21 des
Werkstücks 20 übrig bleibt. Von dem vorher bereits beschriebenen Ausstoßer kann das
Werkstück nun axial etwas vorgefahren werden, so daß es von der Heizeinrichtung 28
wieder nachgeheizt werden kann. Hierbei kann bei Bedarf der gesamte nicht verformte
Bereich oder ein Teil dieses Bereiches als Wärmezone 40 angesehen werden (Figur 2),
innerhalb der eine Heizzone 41 (Figur 2), die im wesentlichen von der Wirkungsbreite
der Induktionsspule begrenzt wird, in der gewünschten Weise, beispielsweise hin und
her, wie durch den Pfeil 42 in Figur 2 angedeutet, bewegt wird, so daß der unverformte
Bereich 21 in der notwendigen Weise für eine nachfolgende Verformung durch einen Döpper
44 aufgeheizt wird. Es kann nun weiter getaktet werden und der Kopf des Werkstückes
mittels des Döppers 45 in bereits beschriebener Weise hergestellt werden und gesonderte
Werkstückumsetzer vollständig entfallen. Da jeder Fließpreßvorgang mit einer anderen
Fertigformmatrize erfolgt, ist auch eine thermische Überlastung dieser als Fließpreßmatrizen
arbeitenden Fertigformmatrizen nicht zu befürchten.
[0048] Ergänzend soll nun nachfolgend noch in einer Zusammenfassung der Arbeitsablauf einer
Einrichtung in der Gestaltung der Figuren 1 und 2 beschrieben werden.
[0049] Es werden im Magazin der Zuführeinrichtung 116 beispielsweise geschliffene Werkstückrohlinge
20 gebunkert. Diese Werkstückrohlinge sind bereits auf geeignete Länge abgelängt.
Zur Vereinzelung dieser Werkstücke wird der Vereinzelungszylinder PZ 1 betätigt, so
daß die nicht näher bezeichnete Nutwalze im Magazin eine Werkstückrohling 20 in ein
ebenfalls nicht näher bezeichnetes Führungsprisma abwirft. Im Führungsprisma ist ein
Näherungsinitiator I 1.2 angeordnet, der die Anwesenheit des Werkstückrohlings 20
im Führungsprisma meldet. Es fährt dann der Vereinzelungszylinder PZ 1 in seine Ausgangsstellung
zurück und der Einschubzylinder PZ 2 ist einschubbereit. Es fährt nun der Zylinder
PZ 2 vor, wodurch der Rohling in die Stempelführungsbuchse 36 der Trageinrichtung
34 im Bereich der Arbeitsstation 1 nach Figur 1 eingeschoben wird. Der Hub des Zylinders
PZ 2 bestimmt hierbei die Einschubtiefe. Durch den einfahrenden Rohling wird ein Schwenkhebel
120 seitwärts ausgeschwenkt und betätigt dabei einen weiteren Näherungsinitiator I
1.4, wodurch der Einschub gemeldet wird. Es fährt dann der Zylinder PZ 2 in seine
Ausgangslage zurück, wodurch der Näherungsinitiator I 1.3 den ausgeführten Rücklauf
meldet. Die Einrichtung ist jetzt frei zum takten. Hierbei stehen alle Systeme in
ihrer Ausgangsstellung so wie in den Figuren 1 und 2 gezeichnet. Es wird nun zum takten
der Ölmotor HM 0.1 eingeschaltet, der durch das Potential P 0.2 angetrieben wird.
Er wird durch den Initator I 0.1 so gesteuert, daß er eine Umdrehung ausführt. Hierzu
arbeitet dieser Näherungsinitiator mit einer nicht näher beschriebenen Maschinensteuerung
so zuammen, daß der Ölmotor HM 0.1 solange betrieben wird, bis der genannte Näherungsinitiator
aus der geschalteten Stellung über die ungeschaltete Stellung wieder in die geschaltet
Stellung fährt. Bei Erreichen der geschalteten Stellung wird dann die Einrichtung
wieder gestoppt. Zum neuerlichen Anlaufen muß dann ein neuer Taktimpuls erfolgen.
Die genannte Drehbewegung verstellt über ein Rollensterngetriebe als Unstetigkeitsgetriebe
die Trageinrichtung 34 um einen Taktschritt. Damit wird der Rohling in die Arbeitsstation
2 transportiert. Die Arbeitsstation 2 ist die Erwärmungsstelle des Hochfrequenzgenerators
1.1 der über seinen angepaßten Schwingkreis SK 1.1 in notwendiger Weise Energie zum
Aufheizen des Werkstückes überträgt. Der genannte Schwingkreis ist zusammen mit den
Schwingkreisen SK 1.2, SK 1.3 und SK 1.4 als Gruppe in bereits beschriebener Weise
auf einem gemeinsamen Träger angeordnet, der mit dem bereits erwähnten Verfahrantrieb
SM 1, der als Schrittmotor ausgebildet ist, so verschoben wird, daß aus den genannten
Schwingkreisen über eine Induktionsspule die notwendige Energie auf die Werkstücke
übertragen wird. Die Grundstellung der genannten Träger ist hierbei durch den Initiator
ISM 1 gekennzeichnet. Schrittfrequenz, Schrittzählung, Schrittrichtung und Ein- Ausschaltung
der Hochfrequenzenergie ermöglichen eine Erwärmung der Werkstückrohlinge, die über
den Erwärmungsbereich unterschiedliche Temperaturen erzeugen kann. Hierbei erfolgt
die gewünschte Erwärmung mit den fortschreitenden Taktschritten. So erfolgt im Stellungsbereich
2 bis 5 die Vorerwärmung und im Stellungsbereich 6 bis 9 die Nacherwärmung durch die
Schwingkreise SK 2.1 bis SK 2.4 der entsprechenden Hochfrequenzgeneratoren 2.1 bis
2.4. Hierbei bedeutet das Durchlaufen eines einzigen Stellungsbereiches einen Takt.
[0050] In der Arbeitsstellung 10 folgt die erste Umformung durch Fließpressen. Hierbei können
Fließpreßmatrizen 23 bzw. 23ʹ als Werkzeugeinsatz entweder auf dem bereits beschriebenen
Träger 48 bzw. 49 oder auf dem bereits beschriebenen Revolverkopf mit vier oder mehr
Positionen (siehe Figur 9) untergebracht sein. Pro Taktschaltung der Trageinrichtung
34 wechselt dabei der Werkzeugsatz so, daß jeweils ein anderer an seine Stelle tritt,
so daß der bisher benutzte Werkzeugsatz auskühlen kann. Hierbei erfolgt die Weiterschaltung,
ausgehend von einer Grundstellung in der der Initiator IRZ 1 und der Initiator IAZ
1.1 geschaltet ist. Die notwendige Drehbewegung wird hierbei durch den Hydraulikmotor
AM 1 mit dem angeschlossenen Rollensterngetriebe 50 erzeugt, gesteuert durch den Initiator
IHM 1.
[0051] Durch die Ansteuerung des Verfahrantriebs RZ 1 (hierzu wird das Potential PRZ 1 auf
das Potential P0.1 gelegt) wird die Schwenkachse 79 axial ausgefahren und hierdurch
die Fließpreßbuchse 23 mit der Stempelführungsbuchse 36 zentriert. Dadurch, daß das
Potential PAZ 1.1 auf das Potential P0.2 gelegt wird, wird auch der Stützzylinder
AZ 1.1 angesteuert, wodurch die Fließpreßbuchse 23 ebenfalls zentriert wird.
[0052] Der genannte Stützzylinder drückt hierbei gleichzeitig über die Fließpreßmatrize
23 auf die Stempelführungsbuchse 36. Der Stützzylinder AZ 1.1 bleibt in dieser Stellung
auch dann, wenn eine große Kraft gegen diesen Zylinder ausgeübt wird. Dies liegt daran,
daß das Potential PAZ 1.1 entsprechend steigen kann, da eine Rückströmung durch ein
steuerbares Rückschlagsystem verhindert wird. Während der Vorwärtsbewegung der Zylinder
RZ 1 und AZ 1.1 fährt die Betätigungseinrichtung SZ 1.1 in die Position ISZ 1.2.
Hierzu wird der Zylinder dieser Betätigungseinrichtung durch eine Axialkolbenpumpe
mit Mengenstellung mit einem Proportionalmagneten und durch eine vorgegebene Druckabschneidung
gesteuert (siehe Figur 19). Die genannte Pumpe führt den genannten Zylinder nur in
der Vorwärtsbewegung, ansonsten ist der Druckanschluß der Pumpe mit dem Tank verbunden.
In der Position ISZ 1.2 wird die Fördermenge der genannten Pumpe für den Fließpreßeinsatz
vorgegeben. Hierdurch wird die Fließpreßgeschwindigkeit bestimmt. Erfolgt nun der
Arbeitseinsatz, so wird der Zylinder der Betätigungseinrichtung SZ 1.1 durch eine
Axialkolbenpumpe weitergetrieben, bis die Position ISZ 1.1 erreicht ist. Die Weiterführung
der Einrichtung SZ 1.1 kann mit stetig wechselnder Geschwindigkeit erfolgen. Ist jedoch
die Position ISZ 1.1 erreicht, so wird ein innerer Anschlag des Zylinders erreicht,
wodurch die Druckabschneidung der zugeordneten Pumpe solange wirksam wird, bis die
Zylinderrückführung nach Ablauf der Sollwertzeit eingeleitet wird. Ein kurzzeitiges
Verharren der Einrichtung in der beschriebenen Endposition ist erforderlich, um den
Fließpreßprozeß mit dem richtigen Ergebnis zu beenden. Die Betätigungsseinrichtung
SZ 1.1 kann dann nur mit dem Vorspannpotential P0.1 wieder zurückgefahren werden.
Dabei ist dann das Potentioal PSZ 1.1 gleich dem Tankpotential.
Mit dem Einleiten der Einfahrbewegung der Betätigungseinrichtung SZ 1.1 wird auch
der Verfahrantrieb RZ 1 und der Stützzylinder AZ 1.1 zurückgefahren dadurch, daß die
Potentiale PRZ 1 und PAZ 1.1 auf Tank gelegt werden, so daß entsprechenden Zylinder
durch das Potential P0.1 zurückgefahren werden können. Während des Rücklaufs des Stützzylinders
AZ 1.1 wird der koaxial eingebaute Ausstoßzylinder AZ 1.2 dadurch betätigt, daß das
Potential PAZ 1.2 auf das Potential P0.2 geschaltet wird, also diesem entspricht.
Hierdurch fährt der Zylinder aus und es fährt dadurch ebenfalls der Ausstoßer 100
aus. Hierdurch wird das Werkstück 20 in die Stempelführungsbuchse 36 zurückgeschoben.
Sind dann die Grundstellungen IAZ 1.1 und IRZ 1 von den zugeordneten Bauelementen
erreicht, wird auch der Ausstoßzylinder AZ 1.2 dadurch zurückgefahren, daß das Potential
PAZ 1.2 auf Tank geschaltet wird. Hat auch die Betätigungseinrichtung SZ 1.1 ihre
Grundstellung ISZ 1.3 erreicht, so kann erneut getaktet werden.
[0053] In den Arbeitspositionen 11 bis 13 sind die Schwingkreise SK 3 angeordnet, die über
den Verfahrmotor SM 3 in gewünschter Weise gesteuert verfahren werden können. Diese
Schwingkreise SK 3 übernehmen die weitere Vorerwärmung. Durch die Betätigungseinrichtung
SZ 1.2 wird das Werkstück 20 in der Arbeitsposition 11 axial wieder in die richtige
Position geschoben. Hierzu wird das Potential PSZ 1.2 gleich dem Potential P0.2 geschaltet.
Hierdurch fährt der Zylinder aus der Position ISZ 1.5 in die Position ISZ 1.4 und
damit auf Festanschlag. Danach wird das Potential PSZ 1.2 auf Tank gelegt, so daß
der Zylinder vom Potential P01 wieder eingefahren werden kann.
[0054] In den Arbeitsstellungen 14 bis 16 sind die Schwingkreise SK 4 für die Enderwärmung
angeordnet. Diese werden durch den Verfahrmotor SM 4 in gewünschter Weise verfahren.
In Grundstellung steht die Einrichtung in der Position SM 4. Die nachfolgende Fließpreßstation
ist aufgebaut wie die bereits beschriebene und wird in gleicher Weise betätigt. Hierbei
schiebt jedoch die Betätigungseinrichtung SZ 2.2 das Werkstück in der Arbeitsstation
18 in der bereits beschriebenen Weise in die Werkstückaufnahmebuchse 76 eines Werkstückumsetzers
53 der das Werkstück in die Staucheinheit der Gesamteinrichtung transportiert. Diese
Einheit ist ebenfalls mit einem Rollensterngetriebe als Unstetigkeitsgetriebe ausgerüstet
das durch den Ölmotor HM 3 angetrieben und in seiner Position durch den Initiator
IHM 3 abgefragt und über die nicht näher dargestellte Maschinensteuerung gesteuert
wird. Das Werkstück befindet sich nun in axial richtiger Position in der ersten Station
1ʹ und damit in der Fertigformmatrize 24. Hierfür hat der Einschubzylinder PZ 3 gesorgt,
der hierzu bis auf den Näherungsinitiator I 1.5 fährt und danach wieder zurückgezogen
wird bis rückwärts über die Position des Näherungsiniti ators I 1.6 hinaus, wodurch
der vollzogene Rücklauf bestätigt wird. Es kann nun in der bereits beschriebenen Weise
der erste Taktschritt in die Arbeitsposition 2ʹ durchgeführt werden. Während des Weitertaktens
erfolgt in jeder Taktstation in der bereits beschriebenen Weise durch entsprechende
Betätigung der Motoren SM 5 bis SM 7 eine Vorerwärmung der Werkstücke 20 im unverformten
Bereich 21 bis einschl. zur Arbeitsstation 11ʹ. Im nächsten Takt erfolgt, wie bereits
beschrieben, eine erste Umformung dieses bisher unverformten Bereiches 21 des Werkstücks
20 durch den Döpper 44. Hierzu wird der Döpperantrieb 46 durch entsprechende Betätigung
der zugeordneten hydraulischen Einrichtung, die über die übereinstimmenden Bezeichnungen
dem Hydraulikplan Figur 19 leicht entnommen werden können, in Arbeitsrichtung gefahren,
wodurch der erfolgte Arbeitsbeginn durch den Initiator ISZ 3.3 bestätigt wird. Es
kann nun im Eilgang der Zwischenraum bis zum Initiator ISZ 3.2 durchfahren werden.
In dieser Stellung beginnt die Arbeitsbewegung, die durchgeführt wird bis zum Initiator
ISZ 3.1. Zwischen den beiden letztgenannten Initiatoren kann die Verfahrgeschwindigkeit
und die Verfahrkraft über entsprechende Regeleinrichtungen 52 (Figur 19) geregelt
werden. In der Arbeitsstation 12ʹ kann während des ersten Umformvorganges durch den
Döpper 44 in der bereits beschriebenen Weise die Ausschiebeeinrichtung AZ 3 betätigt
sein, so daß der Ausschieber 61 in seiner eingefahrenen Position als Gegenhalter dient.
Das Potential PAZ 3 muß darum niedriger sein als das Potential P01. Nach erfolgtem
erstem Umformschritt wird das Potential PAZ 3 so geschaltet daß er höher ist als das
Potential P01, so daß der Ausschieber 61 ausfährt und das Werkstück 20 axial so weit
verschiebt, daß die Schwingkreis SK 8.1 bis SK 8.3 in den nachfolgenden Taktstationen
13ʹ bis 15ʹ den entsprechenden Werkstückbereich wirksam nacherwärmen können. Für die
Bearbeitung durch den Döpper 45 in der Arbeitsstation 16ʹ ist eine Gegenhaltung nicht
mehr erforderlich. Die bereits erfolgte Verformung des Kopfes ist groß genug um das
Werkstück in richtiger axialer Position sicher zu halten. Der Verfahrweg des Döppers
45 wird hierbei in der bereits beschriebenen Weise über die Initiatoren SZ 4.3, 4.2
und 4.1 gesteuert. Nach fertiger Umformung des Kopfes 22 wird die Entladeeinrichtung
PZ 4 betätigt und über die nicht näher bezeichnete Auszugskralle das fertige Werkstück
entladen in eine Position wie in Figur 2 dargestellt. Die Funktionsweise der Entladeein
richtung und der Aufbau der Entladeeinrichtung ist nicht Gegenstand der Erfindung.
Die Funktionsweise ist aus der Darstellung in Figur 2 in Verbindung mit dem Hydraulikplan
nach Figur 19 ohne weiteres ersichtlich, so daß eine detaillierte Beschreibung des
Funktionsablaufs und des Aufbaues entbehrlich ist.
[0055] Es muß abschließend noch darauf hingewiesen werden, daß im Maschinenständer 99,
wie in Figur 19 angedeutet, ein Hebesystem, betätigt vom Hydraulikmotor HM 03, untergebracht
ist, mit dem die gesamte Abdeckplatte 74 mit allen darauf angebrachten Aufbauten
angehoben werden kann, so daß die hydraulischen Bau- und Steuerelemente zugänglich
werden. Im Maschinenständer 99 ist darüber hinaus für das Hydrauliköl ein Ölkühler
vorgesehen, der die Öltemperatur mittels einer Wärmeabfuhr durch Wasser absenkt.
[0056] Von großer Bedeutung ist noch die in Figur 19 dargestellte Ventilgruppe mit den Betätigungsmagneten
Y 15, Y 25, Y 35, Y 45. Diese werden geschaltet um einen Entspannungsschlag in den
Hochdruckpotentialen P1-P4 zu vermeiden.
[0057] Die Figuren 17A und 18A zeigen Darstellungen ähnlich denen in Figur 17 und 18. Es
wird jedoch in den Figuren 17A und 18A jeweils eine gegenüber den erstgenannten Figuren
veränderte Bauart der Staucheinheit eingesetzt.
[0058] Für die Herstellung der Fertigform des Ventilkopfes 22 wurden nach der bisherigen
Beschreibung mindestens zwei Döpper an zwei unterschiedlichen Stationen eingesetzt.
Dieser Vorgang soll jetzt an einer Station mit koaxial zueinander angeordneten Stauchelementen
erfolgen, wie dies in den Figuren 17A und 18A schematisch dargestellt ist. Die Gesamtstaucheinheit
derart wie sie in den Figuren 17A und 18A eingesetzt wird, ist in Figur 20 im Längsschnitt
dargestellt.
[0059] Bei der Staucheinheit nach Figur 20 trägt eine hohle Kolbenstange 124 an ihrem äußeren
freien Ende einen Ringkolben 122 als erstes Stauchelement. Im Ringkolben 122 ist als
zweites Stauchelement ein Preßstempel 123 koaxial zum Ringkolben 122 axial verschieblich
geführt. Der Preßstempel 123 ist hierbei austauschbar an einer Kolbenstange 125 angeordnet,
wobei die Kolbenstange 125 koaxial zur Kolbenstange 124 und in dieser axial verschieblich
angeordnet ist. Die Kolbenstange 124 ist axial verschieblich geführt in einem Betätigungszylinder
126 und weist am inneren Ende den Kolben 135 auf. Hierbei ist die Kolbenstange 124
einerseits von einer ortsfesten Anschlagbüchse 136, die einen inneren Anschlag 130
aufweist und andererseits von einer einen verstellbaren Anschlag 128 bildenden, im
Zylinder 126 verschieblichen Büchse geführt. Hierbei kann der verstellbare Anschlag
128 einerseits mit einem nicht näher bezeichneten Ringkragen an einem inneren Anschlag
129 und andererseits am Anschlag 130 der Anschlagbüchse 136 anliegen. Am anderen Ende
des verstellbaren Anschlags 128 kann der Kolben 135 zur Anlage kommen. Hierdurch kann
der Kolben 135 und damit der Ringkolben 122 in zwei axial eindeutig definierte Lagen
gefahren werden.
[0060] In axialer Verlängerung des Zylinders 126 und koaxial zu diesem ist ein weiterer
Betätigungszylinder 127 angeordnet, der vom Betätigungszylinder 126 durch den Zylinderkopf
137 getrennt ist. Die Kolbenstange 125 ist durch den Zylinderkopf 137 in den Betätigungszylinder
127 heineingeführt und weist dort den Kolben 138 auf. Der Betätigungszylinder 127
wiederum ist abgedeckt vom Zylinderkopf 139. Durch den Zylinderkopf 139 hindurch kann
eine weitere mit dem Kolben 138 verbundene Kolbenstange 140 geführt sein, mit der
die axiale Stellung des Kolbens 138 und damit des Preßstempels 123 gemessen werden
kann. Der Betätigungszylinder 126 und die mit ihm verbundenen Teile sind in einem
Traggerüst 141 angeordnet, welches mit einer Deckplatte 134, die beispielsweise der
bereits beschriebenen Abdeckplatte 74 entspricht, verbunden ist.
[0061] Auf der Deckplatte 134 ist weiter eine Trageinrichtung 43ʹ angeordnet, in welche
eine Tragplatte 142 drehbar gelagert ist. Die Drehachse 143 der Tragplatte 142 verläuft
hierbei parallel zur Verschieberichtung der Kolbenstangen 124 und 125. Auf der Tragplatte
142 sind mindestens zwei Fertigformmatrizen 24ʹ angeordnet, die beide mit einer Kühlwasserzu-
und -abfuhr 144 verbunden sind. Die Tragplatte 142 ist mit einem Drehantrieb 145 verbunden
und mittels einer Indexiereinrichtung 146 in bestimmte Drehwinkellagen einfahrbar
und arretierbar. Hierdurch wird es möglich eine Fertigformmatrize 24ʹ in einePosition
direkt unterhalb des Ringkolbens 122 mit Preßstempel 123 zu bringen, während die weitere
Fertigformmatrize 24ʹ in Position zur Einführung eines Werkstückes steht, wobei dann
ein noch nicht verformter Bereich 21 des Werkstückes in ähnlicher Art wie bereits
beschrieben von einer induktiven Heizeinrichtung 133 mit der Spule 28 in der erwünschten
Weise erwärmt werden kann.
[0062] In der Stauchstellung ist die Fertigformmatrize 24ʹ auf der Rückseite eine Anschlageinrichtung
147 zugeordnet, die auch als Ausschieber arbeiten kann.
[0063] Eine Einrichtung nach Figur 20 ist in den Figuren 17A und 18A nur angedeutet. In
Figur 17A zeigt die Darstellung I den in die erste Stellung mit der Kolbenstange 124
ausgefahrenen Ringkolben 122. In dieser Stellung liegt der Kolben 135 (Figur 20) am
inneren verstellbaren Anschlag 128 an. Dieser verstellbare Anschlag 128 seinerseits
liegt mit dem nicht näher bezeichneten Ringkragen am Anschlag 129 an. Während des
Abwärtshubes ist hierbei die Kolbenstange 125 mit den Preßstempel 123 mitgeschleppt
worden. Ist die Position I erreicht, verbleibt die Kolbenstange 124 in Ruhe, während
die Kolbenstange 125 weiter vor fährt, solange, bis die stirnseitig angeordneten inneren
Anschlagflächen 148 und 149 zur gegenseitigen Anlage gekommen sind. Die Stirnseite
des Preßstempels 123 schließt dann mit der Stirnseite des Ringkolbens 122 bündig ab
(Position II nach Figur 17A). Es hat sich dann der Ballon 121 am Werkstück gebildet.
Diese Position ist auch dargestellt in Figur 18A. Ist die Position II nach Figur 17A
erreicht, werden sowohl Ringkolben 122 als auch Preßstempel 123 gemeinsam unter Beibehaltung
ihrer relativen Lage zueinander weiter abwärts gefahren bis zur Anlage auf der freien
Stirnseite der Fertigformmatrize. Hierbei wird der Ballon 121 vollständig in die Fertigformmatrize
hineingepreßt und bildet in der Endposition des Ringkolbens 122 und des Preßstempels
123 den fertigen Ventilkopf 22. Ist dies erreicht, wird der Ringkolben 122 und der
Preßstempel 123 in ihre Ausgangsposition zurückgezogen, wie dies die Darstellung III
in Figur 17A andeutet. Das Werkstück kann nun entnommen werden.
[0064] Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Positionen I, II und III nach Figur
17A ein und diesselbe Taktposition darstellen. In dieser einzigen Taktposition werden
die beschriebenen unterschiedlichen Arbeitsschritte durchgeführt.
[0065] Zur Durchführung der verschiedenen Bewegungen der Kolbenstangen und Kolben ist eine
Regeleinrichtung 52ʹ vorgesehen, die in die gesamte Hydraulikanlage integriert sein
kann. Es handelt sich hierbei um übliche Motoren-Pumpensysteme mit handelsüblichen
Ventilen. Der nähere Aufbau muß daher nicht beschrieben werden und kann vielmehr leicht
erkannt werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Ölströme.
[0066] Um Kolben 138 und Kolben 135 in die rückwärtige Ausgangsposition zu fahren, wird
der Druckanschluß pI und pA entlastet und der Druckanschluß pD und pB beaufschlagt.
Mit dem Druck an pB wird der als Büchse ausgebildete verstellbare Anschlag 128 gegen
den Anschlag 129 gefahren, so daß der Anschlag 130 frei wird. Mit der Beaufschlagung
von pD wird der Kolben 135 in die linke Endlage gefahren. Das vor dem Kolben befindliche
Hydrauliköl kann über die Leitung pA abfließen. Das über den Anschluß pD einfließende
Öl tritt jedoch auch in die Leitung 150 und von dort in den Raum 151 ein. Über den
Raum 151 gelangt das Öl über den Anschluß 152 und die Leitung 153 in den Zylinderraum
154 und treibt damit den Kolben 138 nach links. Das links vom Kolben 138 befindliche
Öl kann über den Anschluß pI abfließen. Die Anschlüsse pD und pB bedürfen jedoch keiner
eigenen Verbindung mit einer Hydraulikpumpe. Es reicht vielmehr, wenn die Anschlüsse
über eine Ventileinheit 155 mit einem oder mehreren Druckspeichern 156 verbunden sind.
Dies wird bei der nachfolgenden Beschreibung der umgekehrten Verfahrrichtung der
Kolben 138 und 135 deutlich. Wenn die Kolben 138 und 135 in der Darstellung nach Figur
20 nach rechts gefahren werden sollen, so wird hierzu zunäcsht die dem Anschluß pD
zugeordnete Ventileinheit 155 zum zugeordneten Druckspeicher 156 geöffnet. Dann werden
auch die Anschlüsse pI und pA von der Regeleinrichtung 52ʹ mit Druck beaufschlagt,
wobei der Anschluß pI zunächst noch mit einem sehr kleinen Druck beaufschlagt wird.
Hierdurch wandert der Kolben 138 nach rechts und verdrängt hierbei das rechts vom
Kolben 135 befindliche Öl über den Anschluß pD durch die zugeordnete Ventileinheit
155 in den zugeordneten Druckspeicher 156. Gleichzeitig wird in konstanter relativer
Lage die Kolbenstange 125 und damit der Kolben 138 mitgeschleppt, so daß auch das
in dem Zylinderraum 154 befindliche Öl über die Leitung 153, den Anschluß 152, den
Raum 151 und die Leitung 150 zurückgedrückt wird. Diese Bewegung wird solange beibehalten,
bis der Kolben 135 an dem verstellbaren Anschlag 128 zur Anlage gekommen ist. Jetzt
kann der Anschluß pI mit dem notwendigen größeren Druck beaufschlagt werden, so daß
bei Stillstand der Kolbenstange 124 die Kolbenstange 125 mit dem Preßstempel 123 weiter
vor bewegt wird, solange bis die inneren Anschlagflächen 148 und 149 gegeneinander
anligen. In dieser Stellung kann z.B. die dem Anschluß pB zugeordnete Ventileinheit
155 geöffnet werden, so daß der verstellbare Anschlag 128 nach rechts gedrückt werden
kann bis zur Anlage gegen den Anschlag 130. Dies ist die Endlage beider Werkzeugeinheiten
122 und 123. In dieser Stellung sind die Druckspeicher 156 wieder gefüllt. Sie wirken
also lediglich als hydraulische Feder.
[0067] Die Anschlageinrichtung 147 macht es möglich auch vollständig zylindrische Werkstückrohlinge
zu verwenden, also solche Werkstückrohlinge, die nicht vorher in einem Teilbereich
ihrer Länge einem Durchmesserreduktionsprozeß unterworfen wurden.
Liste der verwendeten Bezugszahlen
[0068]
1-18 Arbeitsstation
1ʹ-18ʹ Arbeitsstation
19 Endbereich
20 Rundstabrohling
21 nicht verformter Bereich
22 Kopf
23 Fließpreßmatrize
23ʹ Fließpreßmatrize
24, 24ʹ Fertigformmatrize
25 Fertigformmatrize
26 Mittel zum taktweisen Vorwärtsbewegen
27 Mittel zum taktweisen Vorwärtsbewegen
28 Mittel zum Aufheizen
29 Fließpreßeinrichtung
30 Fließpreßeinrichtung
31 Preßeinrichtung
32 Führungseinrichtung
33 Führungseinrichtung
34 Trageinrichtung
35 Trageinrichtung
36 Stempelführungsbuchse
37 Stempelführungsbuchse
38 Trageinrichtung
39 Trageinrichtung
39ʹ Trageinrichtung
40 Wärmezone
41 Heizzone
42 Bewegung der Heizzone
43, 43ʹ Trageinrichtung
44 Döpper
45 Döpper
46 Döpperantrieb
47 Döpperantrieb
48 Träger
49 Träger
50 Bewegungsantrieb
51 Bewegungsantrieb
52, 52ʹ Regeleinrichtung
53 Werkstückumsetzer
54 Fließpreßstempel
55 Drehachse
56 Drehachse
57 Drehachse
58 Drehachse
59 Drehachse
60 Drehachse
61 Ausschieber
62 Ausschieber
63 Hydraulikzylinder
64 Hydraulikzylinder
65 Hydraulikzylinder
66 Hydraulikzylinder
67 Kolbenstange
68 Kolbenstange
69 Gruppe von Schwingkreisen
70 Abstand
71 Traggerüst
72 Traggerüst
73 Zuganker
74 Abdeckplatte
75 Dreharm
76 Werkstückaufnahmebuchse
77 Drehachse
78 Drehlager
79 Schwenkachse
80 Schwenkachse
81-84 Platte
85 umlaufender Steg
86 umlaufender Steg
87 Zylinder
88 Zylinder
89 Zylinder
90 Zylinder
91 Anzugsspindel
92 Anzugsspindel
93 Verschiebeeinrichtung
94 Verschiebeeinrichtung
95 Ladeeinrichtung
96 Anschlag
97, 97ʹ Staucheinheit
98 Fließpreßeinheit
99 Maschinenständer
100 Ausstoßer
101 Ausstoßer
102 Rollensterngetriebe
103 Hydraulikzylinder
104 Hydraulikzylinder
105 Kolbenstange
106 Kolbenstange
107 Rollensterngetriebe
108 Tellerfeder
109 Rollensterngetriebe
110 Wasserzuführung
111 Kühlkanäle
112 Schaftführungsteil
113 Halterung
114 Zwischenstück
115 Rückseite
116 Zuführeinrichtung
117 Säulen
117ʹ Säulen
117ʺ Säulen
118 Schaltschrank
118ʹ Schaltschrank
118ʺ Schaltschrank
119 Kolben
120 Schwenkhebel
121 Ballon
122 Ringkolben
123 Preßstempel
124 Kolbenstange
125 Kolbenstange
126 Betätigungszylinder
127 Betätigungszylinder
128 verstellbarer Anschlag
129 Anschlag
130 Anschlag
131 Antrieb
132 Antrieb
133 induktive Heizeinrichtung
134 Deckplatte
135 Kolben
136 Anschlagbuchse
137 Zylinderkopf
138 Kolben
139 Zylinderkopf
140 Kolbenstange
141 Traggerüst
142 Tragplatte
143 Drehachse
144 Kühlwasserzu- und -abfuhr
145 Drehantrieb
146 Indexiereinrichtung
147 Anschlageinrichtung
148 innere Anschlagfläche
149 innere Anschlagfläche
150 Leitung
151 Raum
152 Anschluß
153 Leitung
154 Zylinderraum
155 Ventileinheit
156 Druckspeicher
1. Verfahren zur Herstellung von stangenförmigen Körpern mit mindestens einer einseitigen
Endverdickung, vorzugsweise Ventilkörper von Kolbenmaschinen, durch Warmumformung
eines Rundstabrohlings, der auf eine geeignete Länge abgelängt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Endbereich (19) des Rundstabrohlings (20) durch einen Reduzierprozeß zu einem
Schaft geformt und hierzu im umzuformenden Bereich erwärmt wird, worauf im nichtverformten
Bereich (21) erwärmt und dort nachfolgend durch Stauchung der Kopf (22) geformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduzierprozeß ein Fließ-Preß-Prozeß
(Figur 17; 18) eingesetzt wird.
3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erwärmung induktiv erfolgt.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß Durchmesser und Länge des Rundstabrohlings (20) so bemessen sind, daß für die
Schaftumformung eine Formändenung bis zu 70 % und für die Kopfanformung ein Stauchverhältnis
von 4,5 - 7 eingehalten werden kann wobei unter Formänderung eine mittlere bezogene
prozentuale Formänderung Em=100(A1-A0)/A1 zu verstehen ist, bei der A1 der Rohlingsdurchmesser
und A0 der Schaftdurchmesser ist und bei der das Stauchverhältnis das Verhältnis von
einzustauchender Länge zu Materialdurchmesser ist.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Reduzierprozeß einerseits und/oder die Stauchung andererseits in mehreren
Stufen durchgeführt wird.
6. Verfahren mindestens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundstabrohling
(20) so bemessen ist, daß der Reduzierprozeß und/oder die Stauchung in zwei Stufen
durchgeführt werden kann.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß als Fließ-Preß-Matrize für den Fließ-Preß-Prozeß eine Fertigformmatrize ( (25),
Figur 16, 17) verwendet wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stauchgeschwindigkeit während des Stauchvorgangs geregelt wird, derart, daß
die Stauchgeschwindigkeit immer unterhalb der Entfestigungsgeschwindigkeit des zu
stauchenden Werkstoffes bleibt.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens vor jedem Umformteilschritt im umzuformenden Bereich eine induktive
Wärmezufuhr erfolgt.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens vor einem Stauchvorgang die Wärmezufuhr auf eine Heizzone (41) beschränkt
ist, die kürzer als die Wärmezone (40, Figur 2) ist, wobei die Heizzone (41) während
der Wärmezufuhr im Bereich der Wärmezone (40) bewegt (42) wird.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens bei einer vor einer Stauchung durchgeführten induktiven Erwärmung die
zugeführte Wärmemenge im Bereich der Wärmezone (40) so geregelt wird, daß sich in
der Wärmezone (40) eine gewünschte Temperaturverteilung ergibt.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens bei der Wärmezufuhr vor der letzten Stauchung der unmittelbare Stirnbereich
des umzuformenden Bereiches kälter als der benachbarte Bereich belassen wird.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß
an einer einzigen Station der unverformte Endbereich (21) des in der Fertigformmatrize
(24) angeordneten Rundstabrohrlings (20) durch einen ersten Stauchvorgang zu einem
Ballon (121) verformt und durch einen sich unmittelbar anschließenden zweiten Stauchvorgang
in die Fertigform (22) gebracht wird.
14. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche
1 bis 13, gekennzeichnet durch Mittel (26, 27) zum taktweisen Vorwärtsbewegen von
separierten Werkstücken (20) zwischen einer Eingabe- (1) und einer Ausgabestation
(18ʹ), Mittel (28) zum Aufheizen von umzuformenden Teilstücken des Werkstückes (20),
Mittel zur Durchführung eines Reduzierprozesses von mindestens Teillängen des Werkstückes
(20) sowie Mittel zum Stauchen eines Endbereiches eines Werkstückes (20) bis zur Fertigform
eines Werkstückkopfes (22).
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Durchführung
eines Reduzierprozesses als Fließ-Preß-Einrichtung (29,30) ausgebildet sind, mindestens
enthaltend eine Preßeinrichtung (31), eine zuzuordnende Führungseinrichtung (32,
33) sowie eine zuzuordnende, in einem Träger (38, 39, 39ʹ, 48, 49) angeordnete Fließ-Preß-Matrize
(23, 23ʹ, 25).
16. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet,
daß als Führungseinrichtung eine erste unstetig drehantreibbare Trageinrichtung (34,
35) vorgesehen ist mit in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Stempelführungsbuchsen
(36, 37) und daß als Träger mindestens eine zweite, unstetig drehantreibbare Trageinrichtung
(38, 39, 39ʹ, Figur 9) vorgesehen ist mit mehreren, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten
Fließ-Preß-Matrizen (23, 23ʹ, 25).
17. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß eine weitere, unstetig drehantriebbare Trageinrichtung (38, 43,43ʹ) mit in Umfangsrichtung
verteilt angeordneten Fertigformmatrizen (25, 24,24ʹ) vorgesehen ist zur Herstellung
des fertigen Werkstückkopfes (22), wozu mindestens zwei mit Antrieben (46,47, 131,132)
versehene Stauchelemente (44,45, 122,123) zur Durchführung der notwendigen Stauchung
vorgesehen sind.
18. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (48, 49) mit einem Bewegungsantrieb (50, 51) ausgerüstet ist und je
zwei Fließpreßmatrizen (23; 23ʹ) aufweist, die abwechselnd in Fließpreßposition (Figur
1) gebracht werden können.
19. Einrichtung mindestens nach Anspruch 17, daudrch gekennzeichnet, daß die Stauchelemente
(44,45,122,123) mit ihren Antrieben (46, 47, 131,132) stationär angeordnet sind.
20. Einrichtung mindestens nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe
(46, 47,131,132) der Stauchelemente (44,45,122,123) mit einer Regeleinrichtung (52,52ʹ)
verbunden sind zur Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit der Stauchelemente (46,47,122,123).
21. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß Steuermittel zur Synchronisation der Drehbewegung der vorhandenen Trageinrichtungen
vorgesehen sind.
22. Einrichtung mindestens nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung
aller vorhandenen Trageinrichtungen über je einen Unstetigkeitsantrieb erfolgt, die
alle mit den Steuermitteln zur Synchronisation der Drehbewegung verbunden sind.
23. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
daß als Fließ-Preß-Matrizen Fertigformmatrizen (24,24ʹ,25) vorgesehen sind.
24. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
daß drei zueinander versetzt angeordnete Trageinrichtungen (34; 48, 49; 43) vorgesehen
sind, von denen eine erste (34) die Stempelführungsbuchsen (36) und eine zweite (48,
49) die Fließ-Preß-Matrizen (23, 23ʹ) trägt, während die dritte (43,43ʹ) die Fertigformmatrizen
(24) trägt, wobei ein Werkstückumsetzer (53) für den Transport des Werkstückes (20)
zur dritten Scheibe (43) vorgesehen ist und wobei erste und zweite Trageinrichtung
(43; 48, 49) sich so überdecken, daß an mindestens einer Stelle Stempelführungsbuchse
(36) und Fließpreßmatrize (23, 23ʹ) übereinanderstellbar sind.
25. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens die sich jeweils koaxial gegenüberliegenden Stempelführungsbuchsen
(37, 36) und Fließ-Preß-Matrizen (25, 23 , 23ʹ) in axialer Richtung relativ zueinander
bewegbar sind.
26. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
daß der in Fließpreßstellung befindlichen Fließpreßmatrize und der Preßeinrichtung
(31) koaxial gegenüberliegend ein Stützzylinder (AZ 1.1; AZ 2.1) zugeordnet ist, dessen
Zylindergehäuse (89; 90) im Traggereüst 72 angeordnet ist.
27. Einrichtung mindestens nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange
des Stützzylinders (AZ 1.1; AZ 2.1) als Ausschiebezylinder (AZ 1.2; AZ 2.2) ausgebildet
ist mit einem Ausstoßer (100; 101) als ausfahrbare Kolbenstange.
28. Einrichtung mindestens nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Trageinrichtung (48, 49) mindestens zwei Fließ-Preß-Matrizen (23; 23ʹ) aufweist.
29. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 28, dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel zum Aufheizen (28) einerseits der Trageinrichtung (34, 35) mit den Stempelführungsbuchsen
(36, 37) und andererseits der Trageinrichtung (38, 43) mit den Fertigformmatrizen
(25, 24) zugeordnet sind.
30. Einrichtung nach mindestens einem der Anprüche 17 bis 29, dadurch gekennzeichnet,
daß der koaxial zueinander stehenden Fließ-Preß-Matrize mit Stempelführungsbuchse
koaxial eine stationär angeordnete Preßeinrichtung (31) mit in Fließpreßrichtung
und umgekehrt angetriebenem Fließpreßstempel (54, P 17) zugeordnet ist.
31. Einrichtung mindestens nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtungen
(28) als induktive Heizeinrichtungen ausgebildet sind.
32. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 31, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Trageinrichtung (43, 43ʹ, 39, 39ʹ; 35, 38,34) in Taktschritten um eine Drehachse
(55, 56; 57, 58; 59, 60) drehantreibbar gelagert ist und in Umfangsrichtung im Abstand
zueinander angeordnete Buchsen (36, 37) bzw. Matrizen (23, 23ʹ, 25) aufweist.
33. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 32, dadurch gekennzeichnet,
daß als Stauchelemente in Döpperstationen (SZ3, SZ4) angeordnet Döpper (44,45) vorgesehen
sind, wobei jeder Döpperstation (SZ 3, SZ 4) mindestens eine Ausschiebeeinrichtung
(AZ 3, AZ 4) für die Werkstücke (20) zugeordnet ist.
34. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 33, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausschiebeeinrichtung (AZ 3, AZ 4) einen Ausschieber (61,62) aufweist, der
mindestens zwischen einer Ausschiebestellung und einer Rückzugsstellung (Figur 2)
verfahrbar ist.
35. Einrichtung mindestens nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschiebeeinrichtung
einen Hydraulikzylinder aufweist, dessen Kolbenstange den Ausschieber (61, 62) bildet.
36. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14, bis 35, dadurch gekennzeichnet,
daß Döpperantriebe (46, 47) vorgesehen sind, die je einen Hydraulikzylinder (65, 66)
mit Kolbenstange (67, 68) aufweisen.
37. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 36, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine induktive Heizeinrichtung (28) mit einem Verfahrantrieb (FM 1
- 8) ausgerüstet ist mindestens zum Verfahren entlang der Werkstückachse oder zum
Verfahren zwischen einer Arbeitsposition und einer Ruheposition (Figur 1, 2).
38. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 37, dadurch gekennzeichnet,
daß an mindestens einer Taktstation (11ʹ, 15ʹ), die unmittelbar vor einer Döpperstation
(SZ 3, SZ 4) liegt, eine induktive Heizeinrichtung (28/SK 7.3, SK 8.3, Figur 2) vorgesehen
ist.
39. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 38, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine induktive Heizeinrichtung einen einzelnen Schwingkreis (SK E)
oder eine Gruppe von Schwingkreisen (69) trägt.
40. Einrichtung mindestens nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrantrieb
(SM 1 - 8) in seiner Weg-Zeit-Funktion voreinstellbar oder programmierbar ist.
41. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 40, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trageinrichtung (34, 35) für die Stempelführungsbuchse (36, 37) und die Trageinrichtung
(38, 43) für die Fertigformmatrizen (24, 25) achsversetzt und mit Abstand (79) zueinander
in sich gegenüberliegender Anordnung mindestens in Taktschritten drehbar in sich gegenüberliegend
angeordneten Traggerüsten (71, 72) gelagert sind, die untereinander über Zuganker
(73) verbunden und je auf einer Abdeckplatte (74) eines als Hydraulikbehälter ausgebildeten
Maschinenständers (75) befestigt sind.
42. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 41, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstückumsetzer (53) einen Dreharm (75) aufweist, der an seinen beiden Armenden
je eine Werkstückaufnahmebuchse (76) trägt und um eine zur Drehachse der Trageinrichtungen
parallele Drehachse (77) drehantreibbar in einem Drehlager (78) gelagert ist.
43. Einrichtung mindestens nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager
(78) in einem Traggerüst (71) angeordnet ist.
44. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 43, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zu den Trageinrichtungen (34, 43) für die Stempelführungsbuchsen (36)
und die Fertigformmatrizen (24) mindestens ein im Abstand (70) zwischen diesen mindestens
schwenkbarer Träger (48, 49) mit zu den Drehachsen (55, 56) der Trageinrichtungen
(34, 43) paralleler Schwenkachse (79,80) vorgesehen ist mit je mindestens zwei Fließpreßmatrizen
(23, 23ʹ), wobei der Schwenkantrieb (50, 51) jede Fließpreßmatrize (23,; 23ʹ) in wechselnder
Folge in Fließpreßposition oder in Kühlposition fahren kann.
45. Einrichtung mindestens nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen
(79, 80) mit den Trägern (48, 49) axial verfahrbar angeordnet und je einem Verfahrantrieb
(RZ 1, RZ 2) verbunden sind.
46. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 45, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausschiebeeinrichtungen (AZ 3, AZ 4) und die Döpperstationen (SZ 3, SZ 4)
mit den Döppern (44, 45) sich gegenüberliegend je in einer der Traggerüste (71, 72)
angeordnet sind.
47. Einrichtung mindestens nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Traggerüst
(71,72) als Tragplattform ausgebildet ist, im wesentlichen je bestehend aus zwei parallel
zueinander angeordneten Platten (81, 82; 83, 84), die mittels eines umlaufenden Steges
(85, 86) auf Abstand zueinander gehalten werden,.
48. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 47, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trageinrichtung (43) in der Lagerung ihrer Drehachse (56) um einen kleinen
Betrag axial verschiebbar ist und sich mindestens während des Arbeitsvorganges an
der Tragplattform (72), in der sie gelagert ist, abstützt.
49. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 48, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens die Zylinder (63, 64, 65, 66, 87 - 90) in die Tragplattform (71, 72)
eingeschweißt sind.
50. Einrichtung mindestens nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikleitungen
mindestens für die Ausschiebezylinder (AZ 3, AZ 4) und für die Döpperstationen (SZ
3, SZ 4) sowie für die Zylinder SZ 1.1 und SZ 2.1 der Preßeinrichtungen (31) und für
die Zylinder (89,90) als Kanäle (z.B. P 0.1) durch diese Bauteile und die angrenzenden
Platten (81 - 84) sowie die zugeordnete Abdeckplatte (74) geführt ist, wobei mindestens
alle Öl für Verbraucher steuernden hydraulischen Bauelemente oder Baugruppen unterhalb
an der Abdeckplatte (74) angeordnet sind.
51. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 50, dadurch gekennzeichnet,
daß die Döpper (44, 45) über einen Außenkegel von einem entsprechenden Innenkegel
der Kolbenstangen (67, 68) aufgenommen sind, so daß mindestens der wesentliche Teil
der Gravur jedes Döppers (44, 45) innerhalb der zugeordneten Kolbenstange (67, 68)
verläuft.
52. Einrichtung mindestens nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Döpper
(44, 45) mittels einer längs durch die gesamte Kolbenstange (67, 68) verlaufenden
Anzugsspindel (91, 92) in den Innenkegel der Kolbenstange (67, 68) eingezogen wird.
53. Einrichtung mindestens nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzugsspindel
(91, 92) hohl ausgebildet ist und als Wasserführung zur Kühlung der Döpper (44, 45)
dient, wobei das Kühlwasser durch die hohle Kolbenstange (67,68) um die Anzugsspindel
(91,92) herum zurückgeführt wird.
54. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 53, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine Trageinrichtung (53) lösbar mit der zugeordneten Drehachse (56)
verbunden ist.
55. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 23 und 25 bis 53, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei zueinander versetzt angeordnete Trageinrichtungen (35, 38)
vorgesehen sind, von denen die erste (35) Stempelführungsbuchsen (37) und die zweite
als Fertigformmatrize gestaltete Fließpreßmatrizen (25) trägt, wobei erste und zweite
Trageinrichtung sich so überdecken, daß an mindestens einer Stelle Stempelführungsbuchse
(35) und Fließpreßmatrize (25) übereinanderstellbar sind.
56. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 55, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Preßeinrichtung (31) eine Verschiebeeinrichtung (93, 94), um den Taktabstand
benachbart, zugeordnet ist.
57. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 55, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Werkstückumsetzer (53) eine Ladeinrichtung (95) zum Beladen der Arbeitsstation
(1ʹ) mit einem Werkstück (20) sowie gegenüberliegend ein Anschlag (96) für das Werkstück
(20) zugeordnet ist.
58. Einrichtung mindestens nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel
zum Stauchen eines Endbereiches (19, 21) des Werkstückes bis zur Fertigform des Werkstückkopfes
(22) mindestens enthalten einen kraftbetätigten Ringkolben (122) mit einem in dessen
Innerem koaxial angeordneten, kraftbetätigten Preßstempel (123), wobei der Preßstempel
(123) sowohl zusammen mit dem Ringkolben (122) als auch relativ zu diesem axial verschiebbar
ist.
59. Einrichtung mindestens nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Ringkolben
(122) als auch Fließpreßstempel (123) als austauschbare Einsätze an zugeordneten Kolbenstangen
(124, 125) von koaxial angeordneten Betätigungszylindern (126, 127) ausgebildet sind.
60. Einrichtung mindestens nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß ein verstellbarer
Anschlag (128) vorgesehen ist, der ein Einfahren der Kolbenstange (124) mit Ringkolben
(122) in zwei verschiedene Endlagen ermöglicht.
61. Einrichtung mindestens nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß als verstellbarer
Anschlag (128) eine die Kolbenstange (124) umfassende Distanzbuchse vorgesehen ist,
die im Betätigungszylinder (126) zwischen zwei Anschlägen, verschiebbar angeordnet
ist.
62. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 56, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamteinrichtung aus einer unabhängigen Staucheinheit (97,97ʹ) und einer
unabhängigen Fließpreßeinheit (98) besteht, die über eine geeignete Werkstücktransporteinrichtung
(53) miteinander verkettet sind.
63. Einrichtung mindestens nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens
einer Taktstation, die unmittelbar vor den Mitteln zum Stauchen (122, 124; 123, 125;
126.127) liegt, eine induktive Heizeinrichtung (28, 133) vorgesehen ist.