[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schmieden eines Werkstückes mit
einem intermittierend antreibbaren Spannkopf für das Werkstück und mit einem das dem
Spannkopf abgewandte Ende des Werkstückes aufnehmenden Gegenhalter, der drehbar in
einem Gestell gelagert ist.
[0002] Um ein Werkstück während einer Schmiedebearbeitung nicht nur in einem über eine Spindel
antreibbaren Spannkopf festzuhalten, sondern auch am dem Spannkopf gegenüberliegenden
Ende abzustützen, wird ein Gegenhalter eingesetzt, der koaxial zur Spindel des Spannkopfes
drehbar in einem Gestell gelagert ist. Der Gegenhalter, über den gegebenenfalls eine
Stauchkraft auf das Werkstück ausgeübt wird, wird durch das Werkstück mitgedreht,
das während des Eingriffs der Schmiedewerkzeuge gegen eine Drehung festgehalten wird,
was einen intermittierenden Antrieb des Spannkopfes erfordert, um unzulässige Torsionsbeanspruchungen
des Werkstücks zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist es bekannt (AT 278 481 B), die Spindel
mit dem Spannkopf über ein Schneckengetriebe anzutreiben, dessen axial verschiebbar
in einer hohlen Antriebswelle gelagerte Schnecke sich axial an einem Federspeicher
abstützt. Dem kontinuierlichen Drehantrieb der Antriebswelle kann sich somit ein drehschwingender
Antrieb durch das Schneckengetriebe überlagern, wenn die Schnecke axial verlagert
wird. Diese axiale Verlagerung, die beim Festhalten des Werkstückes durch die Schmiedewerkzeuge
auftritt, bedingt ein Spannen des Federspeichers, der für eine axiale Rückstellbewegung
der Schnecke sorgt, sobald das Werkstück durch die Schmiedewerkzeuge wieder freigegeben
wird. Bei einer entsprechenden Abstimmung des Resonanzverhaltens des Federspeichers
auf das schwingungsfähige Antriebssystem kann daher ein mit dem Antrieb der Schmiedewerkzeuge
synchroner, intermittierender Antrieb für die Spindel erreicht werden. Trotz dieser
Maßnahmen besteht die Gefahr einer übermäßigen Torsionsbeanspruchung des Werkstückes,
insbesondere bei zunehmender Schlagzahl der Schmiedewerkzeuge und höheren Anforderungen
an die zwischen Spannkopf und Gegenhalter auf das Werkstück aufzubringende Stauchkraft,
weil in diesen Fällen mit entsprechend großen Reibkräften in den Axiallagern des Gegenhalters
und großen Massenkräften durch die intermittierende Drehbewegung des Werkstückes gerechnet
werden muß. Als Folge ergeben sich zwischen dem Gegenhalter und dem Spannkopf Relativdrehungen,
die über das Werkstück ausgeglichen werden müssen, wodurch der Schmiedeablauf und
damit die Schmiedequalität leidet.
[0003] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schmieden eines
Werkstückes der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß auch bei hohen Schlagzahlen
der Schmiedewerkzeuge und großen Stauchkräften zwischen Spannkopf und Gegenhalter
eine gute Schmiedequalität sichergestellt werden kann.
[0004] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Gegenhalter mit einem synchron
zum Spannkopf ansteuerbaren, intermittierenden Drehantrieb verbunden ist.
[0005] Da aufgrund dieser Maßnahme die Drehmitnahme des Gegenhalters durch das Werkstück
entfällt, das vielmehr von beiden Enden her synchron intermittierend angetrieben wird,
kann der Drehvorschub des Werkstückes in vorteilhafter Weise auf den Antrieb der Schmiedewerkzeug
abgestimmt werden, so daß ein vorgegebener Schmiedeablauf eingehalten werden kann.
Dazu kommt, daß wegen der Aufteilung des für den Drehvorschub des Werkstückes erforderlichen
Drehmoments auf zwei Antriebseinheiten diese Antriebseinheiten kleiner ausgelegt werden
können. Der zusätzliche Antrieb des Gegenhalters verringert außerdem die Torsionsbeanspruchung
des Werkstückes.
[0006] Um einfache Konstruktionsverhältnisse zu schaffen, können der Spannkopf und der Gegenhalter
mit zumindest im wesentlichen überstimmenden, intermittierenden Drehantrieben versehen
werden. Es ist dann lediglich für einen synchronen Lauf dieser Drehantriebe zu sorgen.
Zu diesem Zweck können die Drehantriebe in an sich bekannter Weise mit Überlagerungsantrieben
verbunden werden, die sich an Federspeichern abstützen, so daß die Anregung der Überlagerungsantriebe
in Abhängigkeit vom Antrieb der Schmiedewerkzeuge durch die das Werkstück periodisch
festhaltenden Schmiedewerkzeuge selbst erfolgt. Es ist aber auch möglich, die Synchronisierung
der intermittierenden Drehantriebe für den Spannkopf und den Gegenhalter vom Antrieb
der Schmiedewerkzeuge oder einem durch diesen Antrieb angetriebenen Konstruktionsteil
abzuleiten. In diesem Fall empfiehlt es sich, die intermittierenden Drehantriebe für
den Spannkopf und den Gegenhalter über eine gemeinsame Steuereinrichtung anzusteuern,
obwohl es grundsätzlich auch möglich ist, die Synchronisation des intermittierenden
Drehantriebes mit Hilfe von Steuerimpulsen vorzunehmen, die vom intermittierenden
Drehantrieb des Spannkopfes abgeleitet sind.
[0007] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schmieden eines Werkstückes in einer vereinfachten,
zum Teil aufgerissenen Seitenansicht,
- Fig. 2
- einen Längsschnitt durch den Gegenhalter in einem größeren Maßstab und
- Fig. 3
- einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.
[0008] Gemäß der Fig. 1 weist die dargestellte Vorrichtung ein Schmiedeaggregat 1 mit einander
paarweise gegenüberliegenden Schmiedewerkzeugen 2 für ein Werkstück 3 auf, das einerseits
in einem Spannkopf 4 eingespannt und anderseits an einem Gegenhalter 5 abgestützt
ist. Der Spannkopf 4 wird in herkömmlicher Weise über eine Spindel 6 angetrieben,
und zwar mit Hilfe eines kontinuierlichen Drehantriebes 7, der über einen Riementrieb
8 eine Antriebswelle 9 für ein Schneckengetriebe 10 antreibt, dessen Schnecke 11 gegenüber
der Antriebswelle 9 axial verschiebbar gelagert und an einem Federspeicher abgestützt
ist, um für einen intermittierenden Antrieb der Spindel 6 in Abhängigkeit vom jeweiligen
Eingriff der Schmiedewerkzeuge 2 zu sorgen.
[0009] Der Gegenhalter 5 ist in einem Gestell 12 in herkömmlicher Weise über Radial- und
Axiallager drehbar gelagert. Zum Unterschied zu herkömmlichen Konstruktionen ist für
den Gegenhalter 5 ein intermittierender Drehantrieb 13 vorgesehen, der im wesentlichen
mit dem intermittierenden Drehantrieb für die Spindel 6 des Spannkopfes 4 übereinstimmt.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, wird die den Gegenhalter 5 tragende Welle 14 über ein
Schneckengetriebe 15 angetrieben, dessen Schnecke 16 axial verschiebbar in einer hohlen
Antriebswelle 17 eines kontinuierlichen Drehantriebes 18 gelagert ist. Da sich die
Schnecke 16 in axialer Richtung über einen axial verschiebbar gelagerten Lagerkörper
19 an einem Federspeicher 20 abstützt, wird aufgrund des kontinuierlichen Schneckenantriebes
über die Antriebswelle 17 die Schnecke 16 beim Abbremsen des Werkstückes 3 durch die
eingreifenden Schmiedewerkzeuge 2 axial verlagert, was zu einem Spannen des Federspeichers
20 führt. Mit der Freigabe des Werkstückes 3 durch die Schmiedewerkzeuge 2 bewirkt
der gespannte Federspeicher 20 ein Rückstellen der Schnecke 16 mit der Wirkung eines
gegenüber der kontinuierlichen Schneckendrehung voreilenden Antriebs der Welle 14
für den Gegenhalter 5. Der Gegenhalter 5 wird somit bei einer entsprechenden Abstimmung
des Federspeichers 20 synchron mit dem Spannkopf 4 intermittierend angetrieben, wobei
die Synchronisation durch die Schmiedewerkzeuge 2 erzwungen wird.
[0010] Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Abgesehen davon, daß nicht das Schmiedeaggregat 1 über Stellzylinder 21
entlang des Werkstückes 3 auf einem Bett 22 verstellt werden muß, sondern die axiale
Vorschubbewegung für das Werkstück 3 auch durch eine axiale Verlagerung des Spannkopfes
4 und des Gegenhalters 5 erreicht werden kann, können die Federspeicher der Überlagerungsantriebe
für die intermittierende Drehbewegung des Spannkopfes 4 und des Gegenhalters 5 durch
Schwingungsantriebe ersetzt werden, die dann synchron zum Antrieb der Schmiedewerkzeuge
2 angesteuert werden müssen. Zu diesem Zweck kann eine gemeinsame Steuereinrichtung
23 vorgesehen werden, wie dies in der Fig. 1 schematisch angedeutet ist. Diese Steuereinrichtung
23 wird vom Antrieb der Schmiedewerkzeuge 2 her beaufschlagt und steuert in Abhängigkeit
von der Bewegung der Schmiedewerkzeuge 2 die Schwingungsantriebe für den intermittierenden
Drehvorschub des Werkstückes 3 an.
1. Vorrichtung zum Schmieden eines Werkstückes mit einem intermittierend antreibbaren
Spannkopf für das Werkstück und mit einem das dem Spannkopf abgewandte Ende des Werkstückes
aufnehmenden Gegenhalter, der drehbar in einem Gestell gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenhalter (5) mit einem synchron zum Spannkopf (4) ansteuerbaren, intermittierenden
Drehantrieb (13) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkopf (4) und der Gegenhalter (5) mit zumindest im wesentlichen übereinstimmenden,
intermittierenden Drehantrieben versehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die intermittierenden Drehantriebe für den Spannkopf (4) und den Gegenhalter (5)
über eine gemeinsame Steuereinrichtung (23) ansteuerbar sind.
