DE3323428C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiedepresse gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs für das Druckumformen von Metallen zur Herstellung von im Grundriß runden Schmiedestücken wie Räder, Scheiben, Flansche, kegelförmige und sphärische Trichter usw.

Derartige Pressen werden zur Warm-, Halbwarm- und Kaltumformung sowie zum Gesenkschmieden von dünnwandigen Schmiedestücken aus Eisenmetall und NE-Metallen mit einem verhältnismäßig großen Verhältnis zwischen dem Außendurchmesser D und der Dicke H (D/H-Verhältnis beträgt über 7) verwendet.

Es sind bereits hydraulische Pressen bekannt, in denen das Arbeitswerkzeug, d. h. das Gesenk hin- und hergehend bewegbar angeordnet ist. Beim Umformen in solchen Pressen entstehen zwischen dem umzuformenden Metall und dem Gesenk verhältnismäßig große Reibungskräfte, die den radialen Werkstofffluß behindern. Je dünner das Schmiedestück ist, desto größer sind die Reibungskräfte, zu deren Überwindung verhältnismäßig größere Kräfte angelegt werden müssen, die die Kräfte um das Zwei- bis Zehnfache übersteigen, die beim Umformen ohne Reibung wirken. Bei einer Vergrößerung des Verhältnisses D/H von 1 bis zu 6 vergrößert sich die Stauchkraft etwa um das Zweifache, und bei einem Verhältnis von D/H = 30 um das Sechsfache. Deshalb sind zum Umformen von flachen Schmiedestücken Pressen mit verhältnismäßig großen Nennpreßkraftwerten erforderlich, die eine verhältnismäßig große Masse und Abmessungen aufweisen und verhältnismäßig große Produktionsflächen in Anspruch nehmen. Beim Umformen von flachen Schmiedestücken ist infolge von verhältnismäßig hohen Belastungen ein erhöhter Verschleiß der Gesenke zu verzeichnen, der eine häufige Auswechselung erfordert; das führt zu einer Steigerung der Kosten der Schmiedestücke und zu einer Senkung der Leistung der Presse.

Es ist eine Presse mit einem Hydraulikantrieb bekannt, deren Ständer von zwei Querhäuptern gebildet wird, die mit Säulen miteinander starr verbunden sind. Zwischen den Säulen sind in Führungen zwei Stößelschlitten übereinander angeordnet. In den einen Stößelschlitten ist eine Mutter mit nicht selbsthemmendem Gewinde eingebaut, die mit einer Schraube zwangsläufig zusammenwirkt, welche einen Gesenkhalteblock trägt. Der Gesenkhalteblock ist in dem anderen Stößelschlitten drehbar relativ zu diesem angeordnet. Zur fortschreitenden Bewegung ist die Schraube mit dem bewegbaren Glied eines Hydraulikzylinders verbunden, der mit einer Flüssigkeitsquelle verbunden und an einem der Querhäupter angeordnet ist. Am Stößelschlitten mit der eingebauten Mutter sind in seinem Bereich Ansätze vorgesehen. Am Ständer sind in einem Abstand von den Ansätzen (wenn sie sich in der Ausgangsstellung befinden) Anschläge befestigt, auf welche sich der Stößelschlitten mit der eingebauten Mutter mit seinen Ansätzen zu einem zwangsläufigen Zusammenwirken der Mutter mit der Schraube stützt (SU 7 06 173). Bei dieser Presse führt der Gesenkhalteblock mit dem Gesenk während der Umformung nicht nur eine fortschreitende, sondern auch eine Drehbewegung aus. Eine solche Presse ist zum Umformen mit Verdrehung bestimmt, bei dem die Bedingungen für die Kontaktreibung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug geändert werden, und in dem umzuformenden Metall Verschiebungsverformungen in tangentialer Richtung entstehen. Eine solche Umformung des Metalls kann zu einer mehrfachen Senkung der technologisch bedingten Preßkraft und der Belastungen, die auf das Werkzeug einwirken sowie auch zu einem gleichmäßigeren Ausfüllen der Vertiefungen des Gesenks führen.

Durch das Anlegen von Außenkräften in normaler und tangentialer Richtung an dem umzuformenden Schmiedestück wird der Umformungsprozeß stark intensiviert. Das ist mit einer Drehung des Reibungsvektors und im Zusammenhang damit mit einer Verminderung der radialen Komponente desselben sowie auch mit dem Entstehen von Verschiebungsverformungen unter der Einwirkung der tangentialen Komponente des Reibungsvektors verbunden. Auf diese Weise vermindert sich die erforderliche Umformungskraft in Abhängigkeit von den geometrischen Verhältnissen (Verhältnis zwischen dem Durchmesser und der Dicke D/H) der umzuformenden Teile um das Zwei- bis Zehnfache. Es entsteht die Möglichkeit für die Umformung von Schmiedestücken, die im Grundriß rund sind, dünne Wände und einen dünnen Boden aufweisen. Durch die Drehung des Werkzeuges wird ein gleichmäßiges Ausfüllen der Vertiefungen des Gesenks mit Metall gewährleistet. In diesem Zusammenhang werden die Betriebsbedingungen für Gesenke in der Zeit vor der Umformung erleichtert.

Durch die Verminderung der Kontaktreibungskräfte werden negative Folgen der Exzentrizität der Unterbringung eines Werkstückes relativ zu der Werkzeugachse vermindert, die mit einem ungleichmäßigen Ausfüllen des Gesenkhohlraumes mit Metall verbunden sind. Das kann man nach der gleichen Höhe des stirnseitigen Bartes oder nach der Breite des Grates über den gesamten Umfang eines Schmiedestückes beurteilen. Durch die Verminderung des Grates und der Dicke der Butzen beim Lochen wird eine Erhöhung des Ausnutzungsgrades des Metalls gewährleistet.

Die Intensität der Senkung der Kraft sowie auch andere Effekte kommen bei der Umformung mit Verdrehung desto mehr zur Geltung, je größer das Verhältnis zwischen dem Durchmesser D des Schmiedestücks und seiner Dicke H ist.

Die bekannte hydraulische Presse kann eine Umformung mit Verdrehung beim Stillsetzen des Stößelschlittens mit der eingebauten Mutter gewährleisten. Das wird erreicht, wenn die Ansätze des Stößelschlittens mit der eingebauten Mutter die an dem Ständer vorgesehenen Anschläge erreichen. Der Winkel ϕ der Drehung des Gesenkhalteblockes wird nach der Formel

ermittelt, worin

Δ H Größe der fortschreitenden Bewegung des Gesenkhalteblockes bei einem stillgesetzten Stößelschlitten mit der eingebauten Mutter; S Schraubenganghöhe bedeuten.

Bei der bekannten hydraulischen Presse ist der Winkel ϕ der Drehung des Gesenkhalteblockes während der fortschreitenden Bewegung Δ H desselben relativ klein. Das ist damit verbunden, daß in der vorliegenden Konstruktion der Presse ein Gewinde mit einer größeren Ganghöhe verwendet wird, was durch die Selbsthemmung bedingt ist. Die kleineren Drehungswinkel vermindern die technologischen Möglichkeiten der Presse, weil sie es nicht gestatten, die Umformungskraft bedeutend zu senken; dadurch wird der Umfang der umzuformenden Schmiedestücke eingeschränkt.

Bei der bekannten hydraulischen Presse werden das bewegbare Glied der Tauchkolben des Hydraulikzylinders und der Ständer der Einwirkung einer verhältnismäßig großen Kraft P₁ ausgesetzt, die durch den Druck der Arbeitsflüssigkeit erzeugt wird. Die Kraft P₁ soll den Widerstand P₂ des umzuformenden Metalls gegen die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalteblockes sowie auch die Kraft P₃ der axialen Bewegung der Schraube relativ zu der Mutter überwinden, die durch das Bremsen des Gesenkhalteblockes durch das Drehmoment M hervorgerufen wird:

P₁ = P₂ + P₃.

Auf diese Weise ist die Nennkraft P₁ der Presse größer als die Kraft P₂ der axialen Bewegung des Gesenkhalteblockes um die Größe der Kraft P₃, die beträgt: P₃ = 2π M/S. Bei verhältnismäßig großen Drehmomenten M wird die Größe P₃ auch verhältnismäßig groß sein, wodurch die Nennkraft der Presse und deren Metallaufwand vergrößert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Presse zu schaffen, in der ein zwangsläufiges Zusammenwirken der Mutter mit der Schraube derart verwirklicht wird, daß die technologischen Möglichkeiten der Presse bei einer Verminderung des Metallaufwandes für ihren Bau erweitert werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Presse gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum zwangsläufigen Zusammenwirken der Mutter mit der Schraube der obere Stößelschlitten mit der eingebauten Mutter einen Antrieb aufweist, der von dem Antrieb für die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters gesteuert wird, und zwischen den Stößelschlitten ein Spalt vorgesehen ist, der für die Einstellung eines vorgegebenen Drehwinkels des Gesenkhalters ausreicht.

Wenn ein Hydraulikzylinder als Antrieb für die fortschreitende Bewegung des unteren Stößelschlittens und des Gesenkhalters verwendet wird, welcher über eine hydraulische Leitung mit einer Flüssigkeitsquelle verbunden ist, ist es zweckmäßig, daß mindestens ein zusätzlicher Hydraulikzylinder als Antrieb des oberen Stößelschlittens mit der eingebauten Mutter dient, der über eine hydraulische Leitung mit der Flüssigkeitsquelle und durch sein bewegbares Glied mit diesem Stößelschlitten verbunden ist.

Dadurch wird es möglich, zur Umformung mit einem drehbaren Werkzeug eine Presse mit einem Hydraulikantrieb zu verwenden. Dabei wird durch den zusätzlichen Hydraulikzylinder, der mit der Flüssigkeitsquelle verbunden ist, eine erforderliche fortschreitende Bewegung der Mutter relativ zu der Schraube und folglich ein erforderlicher Drehwinkel des Gesenkhalters gewährleistet, der für die Herstellung der Schmiedestücke von vorgegebenen Abmessungen ausreicht. Dadurch kann man optimale Kennwerte bei der Umformung und zwar den vorgegebenen Stand der Senkung der axialen Umformkraft P₂ erzielen.

Außerdem wird es auch möglich, eine Drehung der bewegbaren Glieder, d. h. der Kolbenstangen der Hydraulikzylinder zu vermeiden und auf diese Weise die Lebensdauer ihrer Dichtungsmittel zu erhöhen.

Es ist auch möglich, daß die Presse zwei zusätzliche Hydraulikzylinder für den Antrieb des oberen Stößelschlittens mit der eingebauten Mutter aufweist, die relativ zu dem Hydraulikzylinder für die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters an dem mit diesem gemeinsamen Querhaupt symmetrisch angeordnet sind.

Eine solche technische Lösung gestattet es, alle Hydraulikzylinder an einem Querhaupt anzubringen und dadurch die Montage und die Bedienung der Presse zu vereinfachen.

Es ist auch möglich, in die hydraulische Leitung, die den Hydraulikzylinder zur fortschreitenden Bewegung des Gesenkhalters mit der Flüssigkeitsquelle verbindet, einen Flüssigkeitsdruckgeber und in die hydraulische Leitung, die mindestens einen zusätzlichen Hydraulikzylinder mit der Flüssigkeitsquelle verbindet, ein einstellbares Drosselventil und ein Druckventil einzubauen, das nach einem Signal des genannten Flüssigkeitsdruckgebers gesteuert wird.

Durch die Anordnung eines Druckgebers zur Steuerung der Einschaltung der zusätzlichen Hydraulikzylinder wird es möglich, die Drehung des Gesenkhalters beim Erzielen einer bestimmten Umformkraft, bei der die Drehung des Werkzeuges erst zweckmäßig wird, zu verwirklichen. Eine Analyse des Zusammenhangs der Stauchkraft P beim Stauchen der Werkstücke und der Bewegung Δ H des Gesenks zeigt, daß maximale Kräfte am Ende des Umformungsprozesses auftreten. Ausgehend davon kann man empfehlen, die Umformung mit Verdrehung gerade in dieser Zeitperiode der Umformung zu verwenden. Ein solcher Umformungsbetrieb gestattet es, den Arbeitshub des Stößelschlittens mit der eingebauten Mutter besonders wirksam zu verwenden, sowie auch Energieverluste für die Verdrehung zu vermindern. Die Verwendung eines einstellbaren Drosselventils gestattet es, die Drehgeschwindigkeit des Gesenkhalters zu regeln, wodurch auch die Wirksamkeit der Benutzung des Arbeitshubes des Stößelschlittens mit der eingebauten Mutter erhöht wird.

Es ist auch möglich, daß die hydraulische Leitung, welche den Hydraulikzylinder für die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters mit der Flüssigkeitsquelle verbindet, mindestens durch einen zusätzlichen Hydraulikzylinder geführt ist, wobei zu diesem Zweck dessen kolbenstangenseitiger Raum mit dem kolbenseitigen Raum des Hydraulikzylinders verbunden ist, und das Verhältnis zwischen der Fläche des kolbenseitigen Raumes des Hydraulikzylinders und der Fläche des kolbenstangenseitigen Raumes mindestens eines zusätzlichen Hydraulikzylinders dem Verhältnis zwischen den Geschwindigkeiten des Stößelschlittens mit der eingebauten Mutter und des Gesenkhalters gleich ist.

Eine solche Konstruktion der Presse gestattet es, einen solchen Umformungsbetrieb zu verwirklichen, bei dem das Verhältnis zwischen der Drehgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung des Gesenkhalters während der gesamten Umformungszeit konstant bleibt. Außerdem kann man durch ein wirksames Druckumformen in dem kolbenseitigen Raum des Hydraulikzylinders zur fortschreitenden Bewegung des Gesenkhalters Flüssigkeitsdrücke erzeugen, die den Flüssigkeitsdruck in der Flüssigkeitsquelle übersteigen; dadurch wird es möglich, die Abmessungen sowohl des Zylinders selbst, als auch der Presse im ganzen zu vermindern.

Es ist besonders zweckmäßig, daß die Presse einen zusätzlichen Hydraulikzylinder für den Antrieb des Stößelschlittens mit der eingebauten Mutter aufweist. Der Hydraulikzylinder ist an dem einen Querhaupt koaxial zu dem Hydraulikzylinder für die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters angeordnet, der an einem weiteren Querhaupt angeordnet ist, wobei zwischen dem anderen Stößelschlitten und dem Gesenkhalter ein Drucklager angeordnet ist.

Eine solche konstruktive Ausführung gestattet es, eine Verminderung der Abmessungen des Ständers in der Höhe und der Breite, eine Entlastung des Ständers und folglich eine Verminderung des Metallaufwandes für den Bau der Presse zu erzielen.

Es ist auch möglich, die beiden Stößelschlitten miteinander zu verbinden und den Spalt der für die Einstellung eines vorgegebenen Drehwinkels des Gesenkhalters ausreicht, durch die einander zugewandten Stirnflächen der Mutter und des Gesenkhalters zu bilden. Eine solche technische Lösung kann man wirksam zur Erhaltung von verhältnismäßig kleinen Winkeln der Verdrehung und folglich die Arbeitshubes des Stößelschlittens mit der eingebauten Mutter relativ zu dem Gesenkhalter verwenden. Dabei werden die Abmessungen der Presse vermindert und ihre Konstruktion vereinfacht. Eine solche Konstruktion der Presse kann man zweckmäßigerweise zur Umformung von Schmiedestücken in drei Arbeitsgängen verwenden u. z. im ersten Arbeitsgang das Stauchen des Werkstückes, im zweiten Arbeitsgang die Umformung und im dritten Arbeitsgang das Entgraten und das Beschneiden der Butzen. Dabei ist es zweckmäßig, die Umformung mit der Verdrehung und zwei andere Arbeitsgänge mittels des fortschreitend bewegbaren Werkzeuges durchzuführen, das durch zusätzliche Gesenkhalter am Stößelschlitten symmetrisch relativ zu dem drehbaren Gesenkhalter befestigt ist.

Die Ausbildung der Stößelschlitten als ein Ganzteil läßt die Konstruktion der Presse raumsparend gestalten und gestattet es, am Stößelschlitten Gesenkhalter für zusätzliche Gesenke anzubringen.

Wenn der Antrieb für die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters eine an dem einen Querhaupt angeordnete und mit einem Elektromotor verbundene Welle mit einem Exzenter aufweist, der über eine Pleuelstange mit der Schraube verbunden ist, welche den Gesenkhalter trägt, ist es zweckmäßig, daß der Antrieb des Stößelschlittens mit der eingebauten Mutter zwei symmetrisch relativ zu der mit der Schraube verbundenen Pleuelstange angeordnete Pleuelstangen aufweist, die mit diesem Stößelschlitten gekoppelt und mit der genannten Welle kinematisch verbunden sind.

Dadurch wird es möglich, zur Umformung mittels eines drehbaren Werkzeuges eine Presse mit einer Kurbelwelle zu verwenden, wobei der Antrieb des Stößelschlittens mit der eingebauten Mutter eine erforderliche fortschreitende Bewegung der Mutter relativ zu der Schraube, und folglich einen erforderlichen Drehwinkel des Gesenkhalters gewährleistet, der für die Herstellung der Schmiedestücke mit vorgegebenen Abmessungen ausreicht. Dadurch kann man optimale Kennwerte bei der Umformung und folglich den vorgegebenen Stand der Senkung der axialen Umformkraft P₂ erzielen.

Es ist zweckmäßig, wenn die kinematische Verbindung zwischen der Welle und den Pleuelstangen, die mit dem Stößelschlitten mit der eingebauten Mutter verbunden sind, zwei Exzenter aufweist, die an der Welle symmetrisch relativ zu dem genannten Exzenter angeordnet und relativ zu diesem gegenläufig zu der Drehrichtung der Welle um einen Winkel gedreht sind, der für die Erhaltung des vorgegebenen Drehwinkels des Gesenkhalters ausreicht.

Eine solche konstruktive Ausführung ermöglicht eine besonders einfache kinematische Verbindung zwischen der Welle und den Pleuelstangen, die mit dem Stößelschlitten verbunden sind. Die Drehung von zwei Exzentern relativ zu dem zentralen in der zu der Drehrichtung der Welle gegenläufigen Richtung ergibt eine Kinematik der Presse, bei der das Verhältnis zwischen Winkelgeschwindigkeit der Drehung des Gesenkhalters und seiner Geschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung am Ende der Umformung stark zunehmen; dadurch werden die maximale Senkung der technologisch bedingten Preßkraft am Ende der Umformung erzielt und das Ausfüllen des Gesenkhohlraums mit Metall verbessert.

Es ist möglich, daß die kinematische Verbindung zwischen der Welle und den Pleuelstangen, die mit dem Stößelschlitten mit der eingebauten Mutter verbunden sind, durch eine an dem anderen Querhaupt des Ständers angeordneten zusätzlichen Welle mit zwei Exzentern verwirklicht wird, die von den Pleuelstangen umgeben werden, die mit dem Stößelschlitten mit der eingebauten Mutter verbunden sind, wobei die Welle mit einem zusätzlichen Elektromotor und über ein System von Zahnrädern mit einer Welle verbunden ist und der zwischen den geometrischen Achsen der Presse und des Wellenexzenters eingeschlossene Winkel in der Drehrichtung der Wellen den zwischen den geometrischen Achsen der Presse und der Exzenter der zusätzlichen Welle eingeschlossenen Winkel um eine Größe übersteigt, die für die Erhaltung eines vorgegebenen Drehwinkels des Gesenkhalters ausreicht.

Eine solche konstruktive Lösung gestattet es, die Breite der Presse durch Verringerung der Wellenlänge zu vermindern. Gleichzeitig kann die Steifigkeit der Welle erhöht werden. Die auf sie einwirkenden Belastungen können vermindert werden, weil die Kraft, welche für die Drehung des Gesenkhalters erforderlich ist, mit der zusätzlichen Welle übertragen wird. Dadurch wird auch das Drehmoment vermindert, das von dem Antrieb auf die Welle übertragen wird, was zu einer Verbesserung der Betriebsbedingungen führt.

Es ist möglich, daß die kinematische Verbindung zwischen der Welle und den Pleuelstangen, welche mit dem Stößelschlitten mit der eingebauten Mutter verbunden sind, durch eine Pleuelstange, die mit einer Schraube verbunden ist, verwirklicht wird, wobei zu diesem Zweck in dieser in einem Abstand von der geometrischen Längsachse dieser Pleuelstange, der für die Erhaltung eines vorgegebenen Drehwinkels des Gesenkhalters ausreicht, eine Achse angeordnet ist, die mit den Pleuelstangen verbunden ist, die mit dem Stößelschlitten mit der eingebauten Mutter verbunden sind.

Eine solche konstruktive Lösung gestattet es, die Welle mit einem Exzenter zu verwenden, wodurch die Konstruktion der Presse vereinfacht und eine hohe Steifigkeit der Welle gewährleistet werden.

Es ist auch möglich, daß die kinematische Verbindung zwischen der Welle und den Pleuelstangen, die mit den Stößelschlitten verbunden sind, zwei relativ zu dem Exzenter, der mit einer mit der Schraube zu seiner fortschreitenden Bewegung verbundenen Pleuelstange zusammenwirkt, symmetrisch angeordnete Schwenkhebel aufweist, bei denen je ein Arm mit der einen Pleuelstange verbunden ist, die mit dem Stößelschlitten in Verbindung steht, während der andere Arm über mindestens ein Zwischenglied mit der Pleuelstange verbunden ist, die mit der Schraube in einem Abstand von der geometrischen Achse des Exzenters verbunden ist, der für die Erhaltung eines vorgegebenen Drehwinkels des Gesenkhalters ausreicht.

Eine solche konstruktive Lösung erweitert die kinematischen Möglichkeiten der Presse. So werden ein Bewegungsgesetz des Stößelschlittens mit der eingebauten Mutter und folglich eine Drehung des Gesenkhalters vorgegeben, das maximal nah dem vom Standpunkt des technologischen Prozesses aus optimalen Gesetz der Bewegung liegt.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Diagramm die Änderung der Stauchkraft in Abhängigkeit von der Bewegungsgröße des Gesenkhalters;

Fig. 2 im Längsschnitt eine erste Ausführungsform einer Presse mit einem Hydraulikantrieb;

Fig. 3 wie Fig. 2 die Presse mit einem Hydraulikantrieb, in dem die kolbenstangenseitigen Räume der zusätzlichen Zylinder mit dem kolbenseitigen Raum des Hydraulikzylinders verbunden sind;

Fig. 4 wie Fig. 2 die Presse mit einem Hydraulikantrieb mit einer koaxialen Anordnung des Hydraulikzylinders und des zusätzlichen Hydraulikzylinders;

Fig. 5 wie Fig. 2 die Presse mit einem Hydraulikzylinder, in der die Stößelschlitten miteinander starr verbunden sind;

Fig. 6 wie Fig. 2 die Presse mit einem Kurbel­ antrieb, in der die Welle zwei Exzenter aufweist, die mit Pleuelstangen gekoppelt sind, die mit dem Stößelschlitten mit einer in diesen eingebauten Mutter verbunden sind;

Fig. 7 den Getriebeplan für die Presse von Fig. 6;

Fig. 8 wie Fig. 2 die Presse mit einem Kurbelantrieb, wobei eine zusätzliche Welle mit zwei Exzentern an dem anderen Querhaupt angeordnet ist;

Fig. 9 den Getriebeplan für die Presse von Fig. 8;

Fig. 10 wie Fig. 2 die Presse mit einem Kurbelantrieb, in der die seitlichen Pleuelstangen mit einer Pleuelstange gekoppelt sind, die mit einer Schraube verbunden ist;

Fig. 11 den Schnitt XI-XI von Fig. 10;

Fig. 12 den Schnitt XII-XII von Fig. 10;

Fig. 13 den Getriebeplan für die Presse von Fig. 10;

Fig. 14 wie Fig. 2 die Presse mit einem Kurbelantrieb, in der seitliche Pleuelstangen mit einer Welle über vielgliedrige Vorrichtungen verbunden sind;

Fig. 15 den Schnitt XV-XV von Fig. 14;

Fig. 16 den Schnitt XVI-XVI von Fig. 14;

Fig. 17 den Getriebeplan für die Presse von Fig. 14, 15 und 16;

Fig. 18 den Schnitt XVIII-XVIII von Fig. 14;

Fig. 19 den Schnitt XIX-XIX von Fig. 14;

Fig. 20 den Getriebeplan für die Presse von Fig. 14, 18 und 19;

Fig. 21 wie Fig. 2 die Presse mit einem Kurbelantrieb, in der seitliche Pleuelstangen mit der Welle durch vielgliedrige Vorrichtungen verbunden sind;

Fig. 22 den Schnitt XXI-XXI von Fig. 14;

Fig. 23 den Schnitt XXII-XXII von Fig. 14 und

Fig. 24 den Getriebeplan für die Presse von Fig. 21, 22 und 23.

Die Änderung der Stauchkraft P beim Stauchen der Werkstücke bis zu relativ kleinen Dicken in Abhängigkeit von der Bewegung Δ H des Gesenks ist in Fig. 1 dargestellt. Auf der Abszissenachse ist die Bewegung Δ H des Werkzeuges seit dem Beginn der Stauchung des Werkstückes und auf der Ordinatenachse die Stauchkraft P angegeben. Die Kurve 1 gibt in diesem Diagramm die Änderung der Stauchkraft bei der Stauchung mit einem sich fortschreitend bewegenden Werkzeug wieder. Wie aus dem Diagramm zu ersehen ist, nimmt die Stauchkraft mit der Verminderung der Höhe des Werkstückes stark zu.

Fig. I zeigt weiter die gemessene Änderung der Stauchkraft durch ein drehbares Werkzeug (Kurven 2, 3, 4) bei unterschiedlichen Verhältnissen zwischen der Winkelgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung des Werkzeuges, wobei die Kurve 4 bei den Verhältnissen erhalten wurde, die größer als für die Kurve 2 sind.

Die in Fig. 2 gezeigte Presse hat einen Hydraulikantrieb. Die Presse wird deshalb im folgenden "hydraulische Presse" bezeichnet. Die Presse hat einen Ständer, der durch zwei Querhäupter, ein oberes Querhaupt 1 und ein unteres Querhaupt 2 gebildet wird, welche durch Säulen 3 miteinander verbunden sind. An den Säulen 3 sind Führungen 4 vorgesehen, in denen zwei Stößelschlitten 5 und 6 angeordnet sind, zwischen welchen zu Beginn der Umformung ein Spalt "a" besteht. Der eine Stößelschlitten 5 ist oben angeordnet. In ihn ist eine Mutter 7 mit nicht selbsthemmendem Gewinde eingebaut, während der andere Stößelschlitten unten angeordnet ist. In ihm ist ein Gesenkhalter 8 relativ dazu drehbar angeordnet, der ein Gesenk "C" trägt.

Der Gesenkhalter 8 ist mit einer Schraube 9 starr verbunden, die mit der Mutter 7 ein kinematisches Elementenpaar bildet. Die Schraube 9 ist über ein Gelenk 10, das ihre Drehbewegung ermöglicht, mit einem bewegbaren Glied, d. h. der Kolbenstange 11 eines Hydraulikzylinders 12 verbunden, der an dem oberen Querhaupt 1 angeordnet ist. Der kolbenseitige Raum des Hydraulikzylinders 12 ist über eine hydraulische Leitung 13 mit einer Flüssigkeitsquelle 14 verbunden; als Flüssigkeitsquelle kann eine Pumpstation oder ein Pumpspeicherwerk benutzt werden, die eine Zuführung einer Hochdruckflüssigkeit in den Hydraulikzylinder 12 gewährleisten; es kann auch ein Füllungssystem eingesetzt werden, das eine Zuführung einer Niederdruckflüssigkeit in den Hydraulikzylinder 12 gewährleistet. Der Hydraulikzylinder 12 dient als Antrieb für die fortschreitende Bewegung des Stößelschlittens 6 mit dem Gesenkhalter 8.

Zum zwangsläufigen Zusammenwirken der Mutter 7 mit der Schraube 9 hat der Stößelschlitten 5 mit der eingebauten Mutter 7 einen Eigenantrieb, der aus zwei zusätzlichen Hydraulikzylindern 15 besteht, die an dem oberen Querhaupt 1 symmetrisch relativ zum Hydraulikzylinder 12 angeordnet sind. Die kolbenseitigen Räume der Hydraulikzylinder 15 sind über eine hydraulische Leitung 16 mit der Flüssigkeitsquelle 14 verbunden. Die bewegbaren Glieder, d. h. die Kolbenstangen 17 der Hydraulikzylinder 15 sind mit dem Stößelschlitten 5 verbunden.

Das Einschalten der Hydraulikzylinder 15 erfolgt durch ein Signal eines Flüssigkeitsdruckgebers 18, der in die hydraulische Leitung 13 eingebaut ist, welche den Hydraulikzylinder 12 mit der Flüssigkeitsquelle 14 verbindet. In die hydraulische Leitung 16, welche den Hydraulikzylinder 15 mit der Flüssigkeitsquelle 14 verbindet, sind ein einstellbares Drosselventil 19 und ein Druckventil 20 eingebaut, das nach dem Signal des Flüssigkeitsdruckgebers 18 gesteuert wird.

Der Flüssigkeitsdruckgeber 18, der bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist ein Elektrokontakt- Manometer.

Als Flüssigkeitsdruckgeber kann man auch einen anderen Geber einer bekannten Bauart verwenden, der für diesen Zweck geeignet ist, z. B. ein Druckrelais.

Die kolbenstangenseitigen Räume der Hydraulikzylinder 12, 15 sind mit einer nicht gezeigten Niederdruckflüssigkeitsquelle verbunden.

Bei der in Fig. 3 gezeigten hydraulischen Presse sind die kolbenseitigen Räume von zwei zusätzlichen Hydraulikzylindern 21 über die hydraulische Leitung 16 mit der Flüssigkeitsquelle 14 verbunden, während deren kolbenstangenseitigen Räume über eine hydraulische Leitung 16 a mit dem kolbenseitigen Raum des Hydraulikzylinders 12 für eine fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters 8 verbunden sind. In diesem Fall ist das Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche des Hydraulikzylinders 12 und der gesamten Querschnittsfläche der kolbenseitigen Räume des Hydraulikzylinders 21 dem Verhältnis zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit des Stößelschlittens 5 mit der eingebauten Mutter 7 und der Bewegungsgeschwindigkeit des Gesenkhalters 8 gleich. Dadurch wird ein konstantes Verhältnis zwischen den Bewegungsgeschwindigkeiten des oberen Stößelschlittens 5 und des unteren Stößelschlittens 6 gewährleistet, was auch den Anwendungsbereich der Pressen einer solchen Konstruktion bestimmt. Sie können insbesondere bei der Umformung mit Verdrehung verwendet werden, bei der der optimale Betrieb durch ein konstantes Verhältnis zwischen den Geschwindigkeiten der Drehung und der fortschreitenden Bewegung des Gesenkhalters bestimmt wird; sie können ebenfalls zur Umformung von hohen Werkstücken eingesetzt werden, für die ein hochwertiges Durcharbeiten der Materialstruktur erforderlich ist.

Fig. 4 zeigt eine hydraulische Presse, in der der Ständer von zwei Querhäuptern, ein oberes Querhaupt 22 und ein unteres Querhaupt 23, gebildet wird, die miteinander durch Säulen 24 verbunden sind. Zwischen diesen Säulen sind in den Führungen 4 Stößelschlitten 25 und 26 angeordnet. In den Stößelschlitten 25 ist eine Mutter 27 eingebaut, die ein nicht selbsthemmendes Gewinde aufweist und auf eine Schraube 28 aufgeschraubt wird, indem sie mit dieser ein kinematisches Elementenpaar bildet. An dem Querhaupt 22 ist ein zusätzlicher Hydraulikzylinder 29 angeordnet, der als ein Eigenantrieb zur Bewegung des Stößelschlittens 25 mit der eingebauten Mutter 27 dient. Ein bewegbares Glied, d. h. die Kolbenstange 30 wirkt auf den Stößelschlitten 25 ein.

In der Kolbenstange 30 ist ein nach unten offener Raum 31 zur Aufnahme der Schraube 28 vorgesehen. Der Hydraulikzylinder 29 ist mit der Flüssigkeitsquelle 14 über eine hydraulische Leitung 32 verbunden, in die das regelbare Drosselventil 19 und das Druckventil 20 eingebaut sind.

Im unteren Stößelschlitten 26 ist ein Gesenkhalter 33 relativ zu demselben drehbar angeordnet. Der Gesenkhalter 33 ist mit der Schraube 28 starr verbunden. Zwischen dem Gesenkhalter 33 und dem Stößelschlitten 26 ist ein Drucklager 34 vorgesehen.

Die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters 33 ergibt ein Antrieb in Form eines Hydraulikzylinders 35, der koaxial zu dem Hydraulikzylinder 29 in einer Traverse 36 angeordnet ist. Die Kolbenstange 37 dieses Hydraulikzylinders 35 ist mit dem Querhaupt 23 starr verbunden, und dessen Gehäuse, das ebenfalls das Bezugszeichen 35 hat und ein bewegbares Glied des Hydraulikzylinders 35 bildet, ist mit der Traverse 36 verbunden, die über Zugstangen 38 mit dem Stößelschlitten 26 gekoppelt ist. Der Stößelschlitten 26, die Traverse 36 und die Zugstangen 38 bilden einen starren Rahmen. Der Hydraulikzylinder 35 ist mit der Flüssigkeitsquelle 14 über eine hydraulische Leitung 39 verbunden, wobei in diese Leitung ein Flüssigkeitsgeber 18 eingebaut ist, der ein Signal für die Einschaltung des Druckventils 20 und folglich des Hydraulikzylinders 29 liefert.

Die koaxiale Anordnung der Hydraulikzylinder 29 und 35 gestattet es, die Abmessungen der Presse in der Breite zu vermindern, sowie auch den Ständer nur mit der Kraft des Hydraulikzylinders 29 zur Drehbwegung des Gesenkhalters 33 zu belasten, wodurch der Metallaufwand für den Ständer vermindert wird. Die Ausbildung der Kolbenstange 30 des Hydraulikzylinders 29 mit einem Raum 31 gestattet es, die Abmessungen des Ständers in der Höhe zu vermindern. Einer der Vorteile der vorliegenden Konstruktion besteht darin, daß eine Drehbewegung der bewegbaren Elemente der Hydraulikzylinder 29 und 35 ausgeschlossen ist, wodurch die Betriebszuverlässigkeit ihrer Dichtungsvorrichtungen erhöht wird.

Fig. 5 zeigt das Konstruktionsschema einer hydraulischen Presse, in der die Stößelschlitten miteinander starr verbunden sind, so daß sie ein Teil bilden, d. h. einen Stößelschlitten 40. In den oberen Teil dieses Stößelschlittens ist die Mutter 7 eingebaut, die mit der Schraube 9 zusammenwirkt, welche mit einem Gesenkhalter 41 verbunden ist. Im unteren Teil des Stößelschlittens 40 sind Führungen 42 für den Gesenkhalter 41 vorgesehen. Der Spalt "a", der für die Erhaltung eines vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter 41 ausreicht, ist zwischen den einander zugewandten Stirnflächen der Mutter 7 und des Gesenkhalters 41 eingeschlossen. Im übrigen entspricht die Konstruktion der hydraulischen Presse der Konstruktion von Fig. 2.

Eine solche konstruktive Lösung gestattet es, die Baueinheit der Stößelschlitten raumsparend auszuführen und dadurch die Abmessungen der Presse zu vermindern. Der als ein Ganzteil ausgeführte Stößelschlitten hat eine gute Richtung im Ständer und kann an seinem unteren Ende ein Hilfswerkzeug, d. h. Gesenke "d", "e" tragen, wodurch es möglich wird, mit dieser Presse eine aus drei Arbeitsgängen bestehende Umformung durchzuführen.

In Fig. 6 ist eine Presse mit einem Kurbelantrieb gezeigt, die im folgenden als "Kurbelpresse" bezeichnet wird. Diese Presse hat einen Ständer, der von zwei Querhäuptern, einem oberen Querhaupt 43 (Fig. 6) und einem unteren Querhaupt 44, gebildet wird, die durch Säulen 45 miteinander verbunden sind. An den Säulen 45 sind Führungen 46 vorgesehen, in denen ein Stößelschlitten 47 mit einer eingebauten Mutter 48 angeordnet ist, die ein nicht selbsthemmendes Gewinde aufweist. Die Mutter 48 wirkt mit einer Schraube 49 zusammen, mit der sie ein kinematisches Elementenpaar bildet. Am unteren Ende der Schraube 49 ist ein Gesenkhalter 50 befestigt, der im Stößelschlitten 47 relativ zu diesem drehbar angeordnet ist. Zwischen den einander zugewandten Stirnflächen der Mutter 48 und des Gesenkhalters 50 ist ein Spalt "a" vorgesehen, der für die Erhaltung eines vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter 50 ausreicht. Dieser Spalt wird vor Beginn der Umformung eines Werkstückes (in Fig. 6 nicht gezeigt) gebildet.

Das obere Ende der Schraube 49 ist mit einem kugelförmigen Spurlager mit einer Pleuelstange 51 gekoppelt, die im folgenden als "Mittelpleuelstange" bezeichnet wird, die mit einem Exzenter 52 ein Drehpaar bildet. Der Exzenter 52 ist an einer Welle 53 angeordnet, die mit der Welle eines nicht gezeigten Elektromotors kinematisch verbunden ist.

Die Welle 53 ist an dem oberen Querhaupt 43 angeordnet und weist zwei Exzenter 54 auf, die relativ zu dem Exzenter 52 symmetrisch angeordnet und relativ zu diesem in einer zu der Drehrichtung der Welle 53 gegenläufigen Richtung um einen Winkel α₁ (Fig. 7) gedreht sind, der für die Erhaltung eines vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter 50 ausreicht.

Der Stößelschlitten 47 ist mit den einen Enden von Pleuelstangen 55 verbunden, die im folgenden als seitliche Pleuelstangen bezeichnet werden, die relativ zu der Pleuelstange 51, nämlich der Mittelpleuelstange symmetrisch angeordnet sind. Die Pleuelstangen 55 sind mit ihren anderen Enden mit den Exzentern 54 verbunden, indem sie Drehpaare bilden.

An den Konsolen der Welle 53 sind eine Bremse 56 und eine Kupplung 57 angeordnet, mit deren Hilfe die Welle 53 mit einem Antrieb verbunden wird, der einen nicht gezeigten Elektromotor aufweist.

Fig. 7 zeigt den Getriebeplan der Kurbelpresse von Fig. 6. Die Exzenter 52 und 54 sind in dieser Fig. 7 als Kurbel 52 und 54 dargestellt, die sich zusammen mit der Welle 53 mit einer Winkelgeschwindigkeit ω in der mit einem Pfeil angegebenen Richtung drehen. Die Exzenter 54 sind relativ zum Exzenter 52 in einer zu der Drehrichtung der Welle 53 gegenläufigen Richtung um einen Winkel α₁, d. h. um den zwischen den Kurbeln 52 und 54 eingeschlossenen Winkel, verschoben, der für die Erhaltung eines vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter 50 ausreicht.

In der vorliegenden Konstruktion der Kurbelpresse ist eine besonders einfache kinematische Verbindung zwischen den seitlichen Pleuelstangen 55 und der Welle 53 vorgesehen. Bei einer solchen Verbindung findet eine intensive Drehbewegung des Gesenkhalters 50 und folglich eine maximale Verminderung der Kraft im Endstadium der Umformung statt, wodurch auch die Ausfüllung des Gesenkhohlraums mit Metall verbessert wird.

Fig. 8 zeigt eine Kurbelpresse, bei der der Ständer von einem oberen Querhaupt 58 und einem unteren Querhaupt 59 gebildet wird, die durch Säulen 60 miteinander verbunden sind. An dem oberen Querhaupt 58 ist eine Welle 61 angeordnet, die im folgenden als Hauptwelle bezeichnet wird und die mit einem Exzenter 52 versehen ist, der mit der Mittelpleuelstange 51 ein Drehpaar bildet. An dem unteren Querhaupt 59 ist eine zusätzliche Welle 62 angeordnet, die zwei Exzenter 54 aufweist, welche mit seitlichen Pleuelstangen 63, die mit einem Stößelschlitten 64 verbunden sind, Drehpaare bilden. Die zusätzliche Welle 62 ist durch Kegelräder 65, 66 und 67, 68 und durch eine Welle 69 mit der Hauptwelle 61 verbunden. Außerdem ist die zusätzliche Welle 62 über eine Kupplung 70 mit einem zusätzlichen Elektromotor (in Fig. 8 nicht gezeigt) verbunden.

Fig. 9 zeigt den Getriebeplan für die Kurbelpresse gemäß Fig. 8. Die Exzenter 52 und 54 sind in Fig. 9 als Kurbeln 52 und 54 dargestellt, die sich zusammen mit den Wellen 61 und 62 jeweils mit einer Winkelgeschwindigkeit ω drehen. Die Kurbel 52 bildet mit der geometrischen Achse "b" der Presse einen Winkel α₂ und die Kurbel 54 einen Winkel α₃. Der Winkel α₃ ist um den Winkel α₁ größer als der Winkel α₂, d. h. α₁ = α₃ - a₂, wobei der Winkel α₁ für die Erhaltung eines vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter 50 ausreichen soll.

Eine solche konstruktive Ausführung gestattet es, bei der vorgeschlagenen Kurbelpresse eine Bauart der Hauptwelle zu verwenden, die der Bauart der Welle in den weitgehend bekannten Kurbelgesenkschmiedepressen ähnlich ist, welche eine verhältnismäßig große Steifigkeit aufweisen und eine verhältnismäßig hohe Präzision der Umformung gewährleisten. Die Konstruktion der Kurbelpresse mit zwei Wellen 61, 62 (einer Hauptwelle und einer zusätzlichen Welle) gestattet es, die Breite der Presse im Vergleich zu einer Einwellenpresse, die in Fig. 6 dargestellt ist, zu vermindern und außerdem die Hauptwelle 61 mit Hilfe einer zusätzlichen Welle 62, die einen Eigenantrieb aufweist, zu entlasten.

Fig. 10 zeigt eine Kurbelpresse, die im Vergleich zu den oben beschriebenen Kurbelpressen eine andere kinematische Kette aufweist, welche seitliche Pleuelstangen 71 mit einer Welle 72 verbindet. Die Welle 72 ist mit einem Exzenter 52 versehen, der ein Drehpaar mit einer Mittelpleuelstange 73 bildet, welche mit einer den Gesenkhalter 50 tragenden Schraube 74 verbunden ist. An der Pleuelstange 73 ist eine Achse 75 (Fig. 11, 12) befestigt, mit deren Hilfe die Mittelpleuelstange 73 mit den seitlichen Pleuelstangen 71 (Fig. 12) verbunden wird, welche mit einem Stößelschlitten 76 mit der in diesen eingebauten Mutter 48 (Fig. 10) gekoppelt sind.

Fig. 13 zeigt den Getriebeplan der in Fig. 10, 11, 12 dargestellten Presse. Die Pleuelstange 73 hat die Form eines Stabes mit einer Abzweigung mit einer Länge l₁, mit der die seitlichen Pleuelstangen 71, die in Form eines Stabes ausgebildet sind, gelenkig verbunden sind. Der Abstand l₁ zwischen der geometrischen Achse der Pleuelstange 73 und der Achse 75, welche die Mittelpleuelstange 73 mit den seitlichen Pleuelstangen 71 verbindet, reicht für die Erhaltung eines vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter 50 aus.

Durch die Verwendung des oben beschriebenen Getriebeplanes wird die Konstruktion der Presse unter Bewahrung einer verhältnismäßig hohen Steifigkeit vereinfacht.

Es ist möglich, daß in den Kurbelpressen die kinematische Verbindung zwischen der Welle 77 (Fig. 14) und seitlichen Pleuelstangen 78 in Form einer vielgliedrigen Vorrichtung ausgebildet wird. Solche Pressen haben ein oberes Querhaupt 79 und ein unteres Oberhaupt 80, die durch Säulen 81 miteinander verbunden sind. An dem oberen Querhaupt 79 ist die Welle 77 mit dem Exzenter 52 angeordnet, der ein Drehpaar mit einer Mittelpleuelstange 82 (Fig. 15) bildet, welche an der den Gesenkhalter 50 tragenden Schraube 49 angelenkt ist. Der Gesenkhalter 50 ist in dem Stößelschlitten 47 drehbar angeordnet, der mit den seitlichen Pleuelstangen 78 verbunden ist und die Mutter 48 trägt.

Am Querhaupt 79 sind koaxial zu der Welle 77 zwei Schwenkhebel 83 (Fig. 16) symmetrisch relativ zu dem Exzenter 52 (Fig. 15) angeordnet. Die einen Arme 83 a (Fig. 17) der Schwenkhebel 83 (Fig. 16) sind mit der entsprechenden seitlichen Pleuelstange 78, und die anderen Arme 83 b (Fig. 17) der Schwenkhebel 83 über eine Achse 84 miteinander verbunden.

Die Mittelpleuelstange 82 (Fig. 15) ist über eine Achse 85 mit einem Zwischenglied 86 verbunden, welches mit der Achse 84 gekoppelt ist, die die Schwenkhebel 83 (Fig. 16) verbindet. Die Achse 85 (Fig. 15) ist an der Mittelpleuelstange 82 in einem Abstand "l₂" von der geometrischen Achse des Exzenters 52 (Fig. 17) angeordnet.

Der Drehwinkel des Gesenkhalters 50 ist von dem Abstand l₂ (d. h. dem Abstand zwischen den geometrischen Achsen des Exzenters 52 und der Achse 85), der Länge des Armes 83 a der Schwenkhebel 83 sowie von dem zwischen dem Exzenter 52 und dem Arm 83 a des Schwenkhebels 83 eingeschlossenen Winkel α₄ abhängig. Diese Parameter werden derart gewählt, daß der vorgegebene Drehwinkel für den Gesenkhalter 50 erhalten wird.

Bei der vorliegenden Konstruktion der Kurbelpresse ist die kinematische Verbindung zwischen den seitlichen Pleuelstangen 78 und der Welle 77 im Vergleich zu der Konstruktion der in Fig. 6 bis 13 dargestellten Kurbelpressen komplizierter; sie gestattet es jedoch, eine solche Kennlinie der Drehbewegung des Gesenkhalters im Vergleich zu seiner fortschreitenden Bewegung zu schaffen, die den Umformungsprozeß verbessert.

Bei der in Fig. 14, 18, 19, 20 dargestellten Konstruktion einer Kurbelpresse hat die kinematische Verbindung, die die seitlichen Pleuelstangen 78 (Fig. 14) mit der Welle (Fig. 18) verbindet, zwei Schwenkhebel 87 (Fig. 19), die zwei Arme 87 a (Fig. 20), 87 b aufweisen, die an dem Querhaupt 79 (Fig. 14) symmetrisch relativ zu dem Exzenter 52 angeordnet sind.

Die einen Arme 87 a (Fig. 20) der Schwenkhebel 87 sind an den entsprechenden seitlichen Pleuelstangen 78 angelenkt, während die anderen Arme 87 b über Zwischenglieder 88 mit dem Arm 89 a eines Schwenkhebels 89 gelenkig verbunden sind, der auch ein Zwischenglied ist, das an einer am Ständer starr befestigten Achse 90 angeordnet ist. Der andere Arm 89 b dieses Schwenkhebels 89 ist über ein Zwischenglied 91 mit der Mittelpleuelstange 82 verbunden. Diese Verbindung erfolgt über die Achse 85, die an der geometrischen Achse dieser Pleuelstange in einem Abstand l₃ von der geometrischen Achse des Exzenters 52 angeordnet ist.

Der Schwenkhebel 89 ist mit den Zwischengliedern 88 und 91 verbunden. Die Schwenkhebel 87 sind mit den Zwischengliedern und den Pleuelstangen 78 über Achsen 92 verbunden.

Der Drehwinkel des Gesenkhalters 50 ist in dieser Konstruktion der Kurbelpresse von denselben Parametern wie in der Konstruktion der Presse abhängig, die in Fig. 14, 15, 16, 17 dargestellt und oben beschrieben ist; er ist auch von der Länge der Arme 89 a und 89 b des Schwenkhebels 89 abhängig. Dadurch wird es möglich, eine Kennlinie der Drehbewegung des Gesenkhalters 50 relativ zu seiner fortschreitenden Bewegung zu schaffen, die im Vergleich zu der in Fig. 14, 15, 16, 17 dargestellten Kurbelpresse günstiger ist, wodurch der Umformungsprozeß verbessert wird. Bei der Konstruktion der Kurbelpresse, die in Fig. 21, 22, 23, 24 dargestellt ist, ist die kinematische Verbindung zwischen den seitlichen Pleuelstangen 78 (Fig. 21) und der Welle 77 im wesentlichen ähnlich wie oben beschrieben ausgebildet. Der Unterschied besteht darin, daß ein Zwischenglied 93 (Fig. 22) mit einer Mittelpleuelstange 94 über eine Achse 95 verbunden ist, die in einem Abstand l₄ von der geometrischen Achse der Mittelpleuelstange 94 angeordnet ist, der für die Erhaltung des vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter 50 ausreicht.

Der Schwenkhebel 96 als ein Zwischenglied, besitzt Arme 96 a und 96 b (Fig. 24) und ist mit einem Schwenkhebel 97 (Fig. 23), welcher Arme 97 a und 97 b (Fig. 24) aufweist, über Zwischenglieder 98 verbunden.

Diese Konstruktion gestattet es, die Kurbelpresse kompakt und bequem in der Bedienung und Überholung im Vergleich zu der Kurbelpresse auszuführen, die in Fig. 18, 19 und 20 dargestellt ist. Das wird dadurch erreicht, daß die seitlichen Pleuelstangen 78 zusammen mit den Armen 97 a der Schwenkhebel 97 sowie der Schwenkhebel 96 zusammen mit den Zwischengliedern 98 und 93 auf verschiedenen Seiten bezogen auf die geometrische Achse b (Fig. 24) der Kurbelpresse angeordnet werden, wodurch ein besseres Auswuchten der Presse beim Betrieb und ein besserer Zugang zu deren Mechanismen während der Bedienung gewährleistet sind.

In Betrieb der hydraulischen Pressen befinden sich in der Ausgangsstellung die Stößelschlitten 5 und 6 in der oberen Endstellung. Der Spalt "a" zwischen ihnen ist gleich Null. Zur Umformung eines Schmiedestückes wird das obere Gesenk "c", das an dem Gesenkhalter 8 befestigt ist, bis zu seiner Berührung mit dem Schmiedestück abgesenkt. Zwischen den Stößelschlitten 5 und 6 wird der Spalt "a" der erforderlichen Größe eingestellt. Zu diesem Zweck wird eine Niederdruckflüssigkeit über die hydraulische Leitung 13 von der Flüssigkeitsquelle 14 dem Hydraulikzylinder 12 zugeführt, wodurch die Kolbenstange 11 und zusammen mit dieser die Schraube 9, der Gesenkhalter 8 und der untere Stößelschlitten 6 nach unten bis zur Berührung des Obergesenks "c" mit dem Schmiedestück bewegt werden.

Danach wird von der Flüssigkeitsquelle 14 über die hydraulische Leitung 13 in den Hydraulikzylinder 12 die Hochdruckflüssigkeit zugeführt, unter deren Einwirkung die Schraube 9 mit dem Stößelschlitten 6 nach unten bewegt wird und eine Umformung des Schmiedestückes beginnt, das die Form des Hohlraums des Gesenks "c" annimmt. Je nach der Stauchung nimmt die Umformkraft zu. Wenn sie den vorgegebenen Wert erreicht hat, wird der Flüssigkeitsdruckgeber 18 ausgelöst, nach dessen Signal das Druckventil 20 geöffnet wird. Die Hochdruckflüssigkeit beginnt auch in den Hydraulikzylinder 15 zu strömen. Unter der Einwirkung des Flüssigkeitsdruckes beginnt die Bewegung der Kolbenstangen 17 dieser Hydraulikzylinder zusammen mit dem oberen Stößelschlitten 5 mit der in diesen eingebauten Mutter 7 nach unten. Wenn die Geschwindigkeit V₁ des oberen Stößelschlittens 5 die Geschwindigkeit V₂ des unteren Stößelschlittens 6 übersteigt, fängt die Mutter 7 an, die Schraube 9 mit einer Winkelgeschwindigkeit

zu drehen, worin S die Ganghöhe der Schraube 9 ist.

Die summarische Kraft P₃ der Hydraulikzylinder 15 wird ausgehend von der Bedingung berechnet, daß sie ein maximal mögliches Drehmoment überwinden. In diesem Fall findet eine Umformung unter Verdrehung mit einem Verhältnis zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω und der Geschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung des Gesenkhalters 8 wie folgt statt:

Durch die Drehung des Gesenkhalters 8 werden ein Gleiten der Arbeitsfläche des Gesenkes relativ zu dem Schmiedestück und gleichzeitig Verschiebungsverformungen in der Drehrichtung hervorgerufen, was zu einer Verbesserung des radialen Werkstoffflusses und zu einer Verminderung des Stauchungswiderstandes des Schmiedestückes führt. Dadurch wird letzten Endes die erforderliche Umformkraft im Vergleich zu der Umformkraft ohne Verdrehung mehrfach vermindert. Der vorgegebene Stand der Senkung der technologisch bedingten Umformkraft wird durch einen Drehwinkel ϕ des Gesenkhalters 8 erreicht, der von dem Abstand "a" zwischen den Stößelschlitten 5 und 6 sowie auch von der Ganghöhe S der Schraube 9 abhängig ist, der aus der Bedingung einer Nichtselbsthemmung des Gewindes ermittelt wird; der Winkel ϕ wird nach der Formel:

bestimmt.

Der Spalt "a" soll für die Erhaltung eines Schmiedestückes ausreichen. Seine Größe soll sich in Abhängigkeit von dem Abmessungen des Schmiedestückes ändern. Um die vorgegebene Größe des Spaltes "a" zu gewährleisten, muß man während der Umformung ein bestimmtes Verhältnis zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω und der Geschwindigkeit V der fortschreitenden Bewegung des Gesenkhalters 8 einhalten. Dazu ist es zweckmäßig, die Geschwindigkeit V₁ des Stößelschlittens 5 zu regeln; zu diesem Zweck ist in die hydraulische Leitung 16 das einstellbare Drosselventil 19 eingebaut.

Die summarische Kraft P₃ der Hydraulikzylinder 15 wird mittels des Schraubenpaares Mutter 7 - Schraube 9 auf den Gesenkhalter 8 übertragen und mit der Kraft P₄ des Hydraulikzylinders 12 zusammengesetzt. Durch die summarische Kraft P₃ + P₄ wird der Widerstand P₂ des umzuformenden Metalls gegen die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters überwunden, d. h.:

P₂ = P₃ + P₄ (4)

Die Kraft P₂ ist die Nennkraft der Presse. Auf diese Weise wird von dem Pressenständer eine Kraft aufgenommen, die kleiner als die Umformkraft P₂ ist. Die Kraft jedes Hydraulikzylinders 12, 15 der Presse ist kleiner als diese Kraft.

Beim vollständigen Ausfüllen der Gravur des Gesenkes "c" werden die Stößelschlitten 5 und 6 zum Stehen gebracht. Die Arbeitsflüssigkeit wird in die kolbenstangenseitigen Räume der Hydraulikzylinder 12 und 15 zugeführt und die Stößelschlitten 5 und 6 werden in die Ausgangsstellung gebracht. Der Arbeitszyklus ist beendet.

Wenn der Spalt "a" für die Erhaltung eines Schmiedestückes nicht ausreicht, dann ist der Gesenkhohlraum beim Schließen der Stößelschlitten 5 und 6 nicht vollständig mit Metall ausgefüllt. Auf das Gesenk wirkt die Nennkraft der Presse ein, es fehlt eine Verdrehung, deshalb erfolgt durch diese Kraft keine Metallumformung. Für die Umformung des Schmiedestückes ist es notwendig, den erforderlichen Spalt "a" zwischen den Stößelschlitten 5 und 6 zu gewährleisten und den Umformungszyklus vom Anfang an zu wiederholen. Somit kann man ein Schmiedestück mit der vorliegenden Presse in zwei und mehr Arbeitsgängen umformen.

Um optimale Betriebsverhältnisse zu erreichen, kann es sich beim Umformen als erforderlich erweisen, ein konstantes Verhältnis zwischen der Drehgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung des Gesenkhalters 8 einzuhalten. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die in Fig. 3 dargestellte Konstruktion der hydraulischen Presse zu verwenden. Während des Arbeitshubes wird die Hochdruckflüssigkeit von der Flüssigkeitsquelle 14 in die kolbenseitigen Räume der Hydraulikzylinder 21 zugeführt, indem sie auf die Kolbenstangen 17 dieser Hydraulikzylinder einwirkt. Unter der Einwirkung dieses Druckes werden die Stößelschlitten 5 bewegt, und die Flüssigkeit wird aus den kolbenstangenseitigen Räumen der Hydraulikzylinder 21 in die kolbenseitigen Räume des Hydraulikzylinders 12 verdrängt. In dem Hydraulikzylinder 12 wird ein Druck erzeugt, unter dessen Einwirkung die Kolbenstange 11 und zusammen mit dieser die Schraube 9 und der Gesenkhalter 8 bewegt werden. Dieser Druck kann den Druck in dem kolbenseitigen Raum der Hydraulikzylinder 21 oder in der Flüssigkeitsquelle 14 übersteigen, was mit dem Effekt der Druckumformung verbunden ist. Die Verwendung des Hochdruckes im Hydraulikzylinder 12 gestattet es, dessen Abmessungen zu vermindern.

Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit V₁ des Stößelschlittens 5 bekannt ist, dann kann die Bewegungsgeschwindigkeit V₂ des Gesenkhalters 8 aus der Gleichung:

V₁ · F₁ = V₂ · F₂ (5)

ermittelt werden, worin F₁ und F₂ Flächen sind, die jeweils einer Summe von kolbenstangenseitigen Räumen der Hydraulikzylinder 21 und dem kolbenseitigen Raum des Hydraulikzylinders 12 gleich sind.

Wird die Beziehung V₁/V₂ = V₂/F₁ in die Formel (2) eingesetzt, wird eine Gleichung

erhalten.

Aus dem Obenangeführten ergibt es sich, daß das Verhältnis zwischen der Winkelgeschwindigkeit ω bei der Drehung des Gesenkhalters 8 und der Geschwindigkeit V seiner fortschreitenden Bewegung eine konstante Größe ist, die von dem Verhältnis zwischen der Fläche des kolbenseitigen Raumes des Hydraulikzylinders 12 für die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters 8 und der Summe der kolbenstangenseitigen Räume der Hydraulikzylinder 21, die mit dem Stößelschlitten 5 mit der in diesen eingebauten Mutter 7 verbunden sind, abhängig ist.

Zur Verminderung der Breite der Presse und des Metallaufwandes für ihren Ständer ist es zweckmäßig, einen zusätzlichen Hydraulikzylinder 29 (Fig. 4) zur Drehbewegung des Gesenkhalters 33 zu verwenden und diesen koaxial zu dem Hydraulikzylinder 35 für die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters 33 anzuordnen. Eine solche Konstruktion der Presse ist in Fig. 4 dargestellt. In der Ausgangsstellung nehmen der obere Stößelschlitten 25 und der untere Stößelschlitten 26 die obere Endstellung ein. Die Schraube 28 wird im Raum 31 der Kolbenstange 30 des Hydraulikzylinders 29 zur Drehbewegung des Gesenkhalters 33 angeordnet. Dadurch wird der Spalt zwischen dem oberen Querhaupt 22 und dem oberen Stößelschlitten 25 minimal bemessen, was zu einer Verminderung der Abmessungen des Ständers in der Höhe beiträgt.

Zur Annäherung des Gesenkhalters 33 an das Schmiedestück, das an dem Querhaupt 23 angeordnet ist, wird die Niederdruckflüssigkeit von der Flüssigkeitsquelle 14 in den Hydraulikzylinder 35 zugeführt, wodurch der Rahmen, der von der Traverse 36, den Zugstangen 38 und den Stößelschlitten 26 gebildet wird, und zusammen mit diesem der Gesenkhalter 38 sowie die Schraube 28 gesenkt werden.

Die letztere läßt sich frei aus der Mutter 27 herausschrauben und wird in dem Drucklager 34 gedreht. Um eine Senkung des Stößelschlittens 25 zu verhindern, wird in dem kolbenstangenseitigen Raum des Hydraulikzylinders 29 der vorgegebene Druck aufrechterhalten, der zur Zurückhaltung des Stößelschlittens 25 in der Ausgangsstellung notwendig ist.

Zur Ausführung des Arbeitshubes wird die Hochdruckflüssigkeit von der Flüssigkeitsquelle 14 in den Hydraulikzylinder 35 zugeführt. Der kolbenstangenseitige Raum des Hydraulikzylinders 29 wird mit einer Abflußleitung verbunden, wodurch der Stößelschlitten 25 fortschreitend nach unten bewegt wird. In diesem Moment wird zwischen den Stößelschlitten 25 und 26 ein Spalt "a" gebildet, der für die Erhaltung eines vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter 33 ausreicht. Der Flüssigkeitsdruck im Hydraulikzylinder 33 wird mittels des Rahmens und des Drucklagers 34 auf den Gesenkhalter 33 übertragen, der nach unten bewegt wird, indem er das Schmiedestück mittels des sich fortlaufend bewegenden Werkzeuges umformt. Diese Kraft schließt sich am Rahmen und wird auf den Ständer, der von dem oberen Querhaupt 22, dem unteren Querhaupt 23 und den Säulen 24 gebildet wird, nicht übertragen. Nach dem Erreichen eines bestimmen Druckes wird nach einem Signal des Flüssigkeitsdruckgebers 18 das Druckventil 20 geöffnet. Die Hochdruckflüssigkeit beginnt auch in den Hydraulikzylinder 29 zu strömen, wodurch die Kolbenstange 30 und zusammen damit der Stößelschlitten 25 nach unten bewegt wird. Die im Stößelschlitten 25 befestigte Mutter 27 überholt die Schraube 28 und bewirkt eine Drehung der Schraube 28 und folglich des Gesenkhalters 33. Um das Drehmoment M zu überwinden, muß an dem Stößelschlitten 25 eine Kraft P₃ angelegt werden.

Diese Kraft wird von dem Pressenständer aufgenommen. Die Kraft P₃, die sich mit der Kraft P₄ des Hydraulikzylinders 35 zusammensetzt, überwindet den Widerstand gegen die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters 33.

Bei der vorliegenden Konstruktion der Presse sind die bewegbaren Glieder der Hydraulikzylinder 29, 35 gegen eine Drehung gesichert, wodurch die Arbeitsfähigkeit der Dichtungsvorrichtungen dieser Hydraulikzylinder gewährleistet wird.

Durch die axiale Anordnung der Hydraulikzylinder 29 und 35 werden die Stößelschlitten 25 und 26 gegen Schiefstellungen gesichert.

Die in Fig. 5 dargestellte hydraulische Presse hat eine ähnliche Wirkungsweise wie die in Fig. 2 dargestellte hydraulische Presse.

Da der Spalt "a" zwischen den einander zugewandten Stirnflächen der Mutter 7 und des Gesenkhalters 41 im Vergleich zu den in Fig. 2 bis 4 dargestellten hydraulischen Pressen verhältnismäßig klein ist, ist es zweckmäßig, die oben genannte Presse zum Umformen von Schmiedestücken zu verwenden, die keine großen Drehwinkel für den Gesenkhalter 41 erfordern.

Mit dieser Presse kann eine Umformung in drei Arbeitsgängen durchgeführt werden, u. z. im ersten Arbeitsgang eine Stauchung, im zweiten Arbeitsgang ein Umformen und im dritten Arbeitsgang ein Entgraten. Es ist auch zweckmäßig, die Gesenke "d" und "e" für den ersten und den dritten Arbeitsgang an dem Stößelschlitten 40 koaxial zu den Kolbenstangen 17 der Hydraulikzylinder 15, und das Gesenk "c" für den zweiten Arbeitsgang an dem Gesenkhalter 41 koaxial zu der Kolbenstange 11 des Hydraulikzylinders 12 zu befestigen. Dadurch wird es möglich, das fertige Schmiedestück mit einer Presse herzustellen, wobei die Pressenteile verhältnismäßig geringen Schiefstellungen des Stößelschlittens 40 ausgesetzt werden.

In der Ausgangsstellung der in Fig. 6 und 7 dargestellten Kurbelpresse befindet sich der Stößelschlitten 47 in der oberen Endstellung. Die Welle 53 ist dabei gebremst und die Kupplung 57 abgeschaltet. Beim Einschalten der Presse wird die Welle 53 von der Bremse 56 freigegeben. Die Kupplung 57 verbindet die Welle 53 mit einem Elektromotor (nicht gezeigt). Dadurch wird die Drehung der Welle 53 ausgelöst. Ihre Exzenter 52 und 54 zusammen mit den Pleuelstangen 51 und 55 formen die Drehbewegung der Welle 53 in eine fortschreitende Bewegung des Stößelschlittens 47 um, der mit den seitlichen Pleuelstangen 55 verbunden ist, sowie des Gesenkhalters 50, der über die Schraube 49 mit der Mittelpleuelstange 51 verbunden ist. Bei der Berührung des Obergesenkes "c" mit dem Schmiedestück beginnt das Umformen des Schmiedestückes. In diesem Moment wird zwischen den Stirnflächen des Gesenkhalters 50 und der Mutter 48 ein Spalt "a" gebildet, der für die Herstellung des Schmiedestückes ausreicht. Dieser Spalt wird durch eine Verschiebung der Exzenter 54 der seitlichen Pleuelstangen 55 relativ zu dem Exzenter 52 der Mittelpleuelstange 51 in einer Richtung erreicht, die gegenläufig zu der Drehrichtung der Welle 53 verläuft.

Je nach dem Fortschreiten des Umformungsprozesses sinkt die Bewegungsgeschwindigkeit des Gesenkhalters 50, der über die Schraube 49 mit der Mittelpleuelstange 51 verbunden ist. Durch die Verschiebung der Exzenter 54 relativ zu dem Exzenter 52 wird die Geschwindigkeit des Stößelschlittens 47 und zusammen mit diesem auch die Geschwindigkeit der Mutter 48 höher als die Geschwindigkeit der Schraube 49 sein, wodurch eine Drehbewegung des Gesenkhalters 50 hervorgerufen wird. Dabei steigt die Drehgeschwindigkeit des Gesenkhalters 50 am Ende der Umformung an. Da sich der Stößelschlitten 47 und die Schraube 49 nach unten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen, gewährleisten sie auf diese Weise eine Drehbewegung und eine fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters 50, wobei während der Umformung des Schmiedestückes, insbesondere im Endstadium der Umformung, das Verhältnis zwischen der Drehgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung des Gesenkhalters zunimmt. Das führt zu einer starken Verminderung der Spitzenumformkräfte bei der Nachumformung, wie das in Fig. 1 (Kurve 4) gezeigt ist.

Die Drehbewegung des Gesenkhalters führt zu einer Änderung der Bedingungen für die Kontaktreibung in der Richtung der Verminderung des Widerstandes gegen den Metallfluß in radialer Richtung sowie zum Entstehen von tangentialen Verschiebungsverformungen, die die Tragfähigkeit der umzuformenden Metallschicht vermindern. Das führt zu einer Verminderung der Umformkraft, deren Intensität mit der Vergrößerung der Drehbewegung des Werkzeuges zunimmt. Die Kinematik der oben beschriebenen Pressen gewährleistet eine maximale Verminderung der Umformkraft am Ende des Hubes des Gesenkhalters, wie das die Kurven 2, 3 und 4 in Fig. 1 veranschaulichen.

Ein Vergleich der Kurve 1 mit der Kurve 4 zeigt, daß das Diagramm der technologisch bedingten Kräfte bei der Presse mit einem drehbaren Gesenkhalter einen anderen Charakter als bei der Presse mit einer fortschreitenden Bewegung des Gesenkhalters hat. Wenn bei der letzteren dieses Diagramm am Ende der Umformung einen Spitzencharakter hat, so vermindert sich sogar die Umformkraft am Ende der Umformung bei der vorliegenden Presse. Das wirkt sich günstig auf die Arbeitsfähigkeit sowohl der Pressenteile als auch des Gesenkes aus.

In der vorliegenden Pressenkonstruktion wurde eine besonders einfache kinematische Verbindung zwischen den seitlichen Pleuelstangen 55 verwirklicht, die mit dem Stößelschlitten 47 mit der in diesen eingebauten Mutter 48 und mit der Welle 53 verbunden sind. Dadurch werden eine hohe Betriebszuverlässigkeit und eine einfache Konstruktion der Presse im ganzen gewährleistet.

Ähnlich ist der Betrieb der Kurbelpresse, die in Fig. 8 dargestellt ist.

Beim Einschalten der Presse werden gleichzeitig die beiden Kupplungen 57 und 70 betätigt, wodurch eine Drehbewegung der Wellen 61 und 62 ausgelöst wird, wobei die Drehgeschwindigkeiten dieser Wellen gleich sind, weil sie ähnliche Antriebe (nicht gezeigt) besitzen. Dazu trägt auch die kinematische Kette bei, die durch Zahnradgetriebe 65, 66 und 67, 68 und die Welle 69 gebildet ist, und die Wellen 61, 62 verbindet. Die Hauptwelle 61 und die zusätzliche Welle 62 besitzen Eigenantriebe, wobei von dem Antrieb der Hauptwelle 61 die kinetische Energie gespeichert wird, die für eine axiale Umformung eines Schmiedestückes ausreicht, während von der zusätzlichen Welle 62 die kinetische Energie für die Drehbwegung des Gesenkhalters 50 gespeichert wird. Dadurch werden die Hauptwelle 61, die Kupplung 57 und andere Antriebselemente entlastet. Zur Synchronisierung der Drehbewegung sind die Hauptwelle 61 und die zusätzliche Welle 62 mittels eines Zahnradgetriebes miteinander verbunden, das nicht kraftschlüssig ist und deshalb kompakt ausgebildet ist.

Die Drehbewegung der Wellen 61 und 62 wird mittels der Exzenter 52, 54 und der Pleuelstangen 51, 63 in eine fort­ schreitende Bewegung der Schraube 49 und des mit dieser verbundenen Gesenkhalters 50 sowie auch des Stößelschlittens 64 mit der in diesen eingebauten Mutter 48 umgebildet. Zur Bildung eines Spaltes "a" zwischen den Stirnflächen des Gesenkhalters 50 und der Mutter 48 bilden die Exzenter 54 der zusätzlichen Welle 62 und der Exzenter 52 der Hauptwelle 61 mit der geometrischen Achse der Presse jeweils unterschiedliche Winkel α₂ und α₃, wie das in Fig. 9 gezeigt ist. Auf diese Weise wird während der Umformung die Geschwindigkeit der Mutter 48 größer als die Geschwindigkeit der Schraube 49 sein, wodurch eine Drehbewegung des Gesenkhalters 50 mit einer Beschleunigung am Ende der Umformung erfolgt.

Es ist zweckmäßig, an der zusätzlichen Welle 62 koaxial zu dem Gesenkhalter 50 einen Nocken 99 (Fig. 8) anzubringen, der mit einer Rolle 100 zusammenwirkt, die mit einem Drücker 101 gekoppelt ist, der zum Ausstoßen der fertigen Schmiedestücke dient. Dadurch wird die Konstruktion der Presse vereinfacht, weil für sie keine Ausstoßvorrichtung und kein System zur Synchronisierung ihrer Arbeit mit dem Betrieb der Stelleinrichtung erforderlich sind.

Die vorliegende Konstruktion der Kurbelpresse gestattet es, die Hauptwelle 61 und deren Antriebsglieder zu entlasten, die Abmessungen der Welle in der Breite zu vermindern, und ihre Steifigkeit zu erhöhen.

Die Wirkungsweise der in Fig. 10 bis 13 dargestellten Kurbelpresse ist der Wirkungsweise der oben beschriebenen Kurbelpressen ähnlich. Beim Ausschalten der Kupplung 57 fängt die Schraube 74 an, sich unter der Einwirkung der Pleuelstange 73 fortschreitend nach unten zu bewegen. Die Pleuelstange 73 selbst führt eine zusammengesetzte Bewegung aus. Die an dieser Pleuelstange 73 befestigte Achse 75 bewegt sich nach unten und nach links (gemäß der Zeichnung), indem sie auf die seitlichen Pleuelstangen 71 einwirkt. Die letzteren arbeiten mit dem Stößelschlitten 76 mit der in ihn eingebauten Mutter 48 zusammen, indem sie diesen ebenfalls nach unten bewegen. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Schraube 74 nimmt am Ende der Umformung ab, während die Geschwindigkeit der Mutter 48 zunimmt. Durch die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der Mutter 48 und der Schraube 74 wird die Drehbewegung der Schraube 74 und zusammen damit auch die Drehbewegung des Gesenkhalters 50 bedingt, wodurch eine Umformung mit Verdrehung stattfindet. Die Konstruktion der vorliegenden Presse gewährleistet eine hohe Präzision der Umformung bei einer verhältnismäßig hohen Steifigkeit der Presse.

In den Konstruktionen der Kurbelpressen, die in Fig. 14 bis 24 dargestellt sind, erfolgt eine fortschreitende Bewegung des Stößelschlittens 47 mit der in ihn eingebauten Mutter 48 durch das Zusammenwirken der Schwenkhebel 83 (Fig. 16), 87 (Fig. 19) oder 97 (Fig. 23), die eine Pendelbewegung relativ zu der Achse der Exzenterwelle 77 und der seitlichen Pleuelstangen 78 ausführen, welche mit dem Stößelschlitten 47 verbunden sind. Der Antrieb zur Pendelbewegung dieser Schwenkhebel erfolgt von der Mittelpleuelstange 82, mit der durch die Achse 85 das Zwischenglied 86 (Fig. 15), 91 (Fig. 18) oder 93 (Fig. 22) verbunden ist, das die Bewegung auf die Schwenkhebel überträgt. Die kinematische Verbindung zwischen diesem Zwischenglied und den Schwenkhebeln, die die Welle 77 umgeben, erlaubt während der Umformung eine Bewegungsgeschwindigkeit der Mutter 48, die größer ist als die Geschwindigkeit der Schraube 49 und somit eine Umformung mit Verdrehung. Durch die Wahl der Befestigungsstelle der Achse 85 an der Mittelpleuelstange 82, der Längen der Arme der Schwenkhebel, die die Welle 77 umgeben, der Länge des zusätzlichen Schwenkhebels 77 sowie durch die Schwenkung derselben relativ zu der Welle 77 und der Achse 90 kann die Geschwindigkeit der Mutter 48 relativ zu der Schraube 49 geändert werden, um optimale Kennwerte bei der Umformung zu erzielen.

Claims (12)

1. Schmiedepresse mit einem Pressenständer, welcher von zwei Querhäuptern gebildet wird, die durch Säulen miteinander starr verbunden sind, zwischen welchen zwei übereinander angeordnete Stößelschlitten vorgesehen sind, wobei in den oberen dieser Stößelschlitten eine Mutter mit nicht selbsthemmendem Gewinde eingebaut ist, die zwangsläufig mit einer Schraube zusammenarbeitet, die mit einem Gesenkhalter starr verbunden ist, welcher in dem unteren Stößelschlitten drehbar angeordnet und mit einem Antrieb für seine fortschreitende Bewegung kinematisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum zwangsläufigen Zusammenwirken der Mutter (7) mit der Schraube (9) der obere Stößelschlitten (5) mit der eingebauten Mutter (7) einen Antrieb (15) aufweist, der von dem Antrieb (12) für die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters (8) gesteuert wird, und zwischen den Stößelschlitten (5, 6) ein Spalt (a) vorgesehen ist, der für die Einstellung eines vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter (8) ausreicht.

2. Presse nach Anspruch 1, in der ein Hydraulikzylinder als Antrieb zu einer fortschreitenden Bewegung des unteren Stößelschlittens und des Gesenkhalters dient, welcher über eine hydraulische Leitung mit einer Flüssigkeitsquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zusätzlicher Hydraulikzylinder (15) als Antrieb des oberen Stößelschlittens (5) mit der eingebauten Mutter (7) dient, der über eine hydraulische Leitung (16) mit einer Flüssigkeitsquelle (14) verbunden und durch sein bewegbares Glied (17) mit diesem Stößelschlitten (5) verbunden ist.

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei zusätzliche Hydraulikzylinder (15) für den Antrieb des oberen Stößelschlittens (5) mit der eingebauten Mutter (7) hat, die relativ zu dem Hydraulikzylinder (12) für die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters (8) an dem gemeinsamen Querhaupt (1) symmetrisch angeordnet sind.

4. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die hydraulische Leitung (13), die den Hydraulikzylinder (12) für die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters (8) mit der Flüssigkeitsquelle (14) verbindet, ein Flüssigkeitsdruckgeber (18), und in die hydraulische Leitung (16), die mindestens einen zusätzlichen Hydraulikzylinder (15) mit der Flüssigkeitsquelle (14) verbindet, ein einstellbares Drosselventil (19) und ein Druckventil (20) eingebaut sind, das von einem Signal des Flüssigkeitsdruckgebers (18) gesteuert wird.

5. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Leitung (16), welche den Hydraulikzylinder (12) für die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters (8) mit der Flüssigkeitsquelle (14) verbindet, mindestens durch einen zusätzlichen Hydraulikzylinder (21) geführt ist, wobei zu diesem Zweck dessen kolbenstangenseitiger Raum mit dem kolbenseitigen Raum des Hydraulikzylinders (12) verbunden ist, und das Verhältnis zwischen der Fläche des kolbenseitigen Raumes des Hydraulikzylinders (12) und der Fläche des kolbenstangenseitigen Raumes mindestens eines zusätzlichen Hydraulikzylinders (21) dem Verhältnis zwischen den Geschwindigkeiten des Stößelschlittens (5) mit der in diesem eingebauten Mutter (7) und des Gesenkhalters (8) gleich ist.

6. Presse nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Hydraulikzylinder (29) für den Antrieb des einen Stößelschlittens (25) mit einer eingebauten Mutter (27), welcher an einem Querhaupt (22) koaxial zu einem Hydraulikzylinder (35) für eine fortschreitende Bewegung eines Gesenkhalters (33) angeordnet ist, der an einem weiteren Querhaupt (23) angeordnet ist, wobei zwischen dem anderen Stößelschlitten (26) und dem Gesenkhalter (33) ein Drucklager (34) angeordnet ist.

7. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stößelschlitten (40) miteinander verbunden sind und der Spalt (a), der für die Einstellung eines vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter (41) ausreicht, von den einander zugewandten Stirnflächen der Mutter (7) und des Gesenkhalters (41) gebildet wird (Fig. 5).

8. Presse nach Anspruch 1, bei der der Antrieb für die fortschreitende Bewegung des Gesenkhalters eine an dem einen Querhaupt angeordnete und mit einem Elektromotor verbundene Welle (53) mit einem Exzenter (52) aufweist, der über eine Pleuelstange (51) mit einer Schraube (49) verbunden ist, welche den Gesenkhalter (50) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Stößelschlittens (47) mit der eingebauten Mutter (48) zwei symmetrisch relativ zu der mit der Schraube (49) verbundenen Pleuelstange (51) angeordnete Pleuelstangen (55) aufweist, die mit diesem Stößelschlitten (47) gekoppelt und mit der Welle (53) kinematisch verbunden sind. (Fig. 6).

9. Presse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kinematische Verbindung zwischen der Welle (53) und den Pleuelstangen (55), die mit dem Stößelschlitten (47) mit der eingebauten Mutter verbunden sind, zwei Exzenter (54) aufweist, die an der Welle (53) symmetrisch relativ zu dem genannten Exzenter (52) angeordnet und relativ zu diesem gegenläufig zu der Drehrichtung der Welle (53) um einen Winkel α gedreht sind, der für die Einstellung des vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter (50) ausreicht.

10. Presse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kinematische Verbindung zwischen der Welle (61) und den Pleuelstangen (63), die mit dem Stößelschlitten (64) mit der eingebauten Mutter (48) verbunden sind, eine an dem anderen Querhaupt (59) des Ständers angeordnete zusätzliche Welle (62) mit zwei Exzentern (54) aufweist, die mit dem Stößelschlitten (64) mit der eingebauten Mutter (48) verbunden sind, wobei die Welle mit einem zusätzlichen Elektromotor und über ein System von Zahnrädern (65, 66, 67, 68) mit der Welle (61) verbunden ist, und der zwischen den geometrischen Achsen der Presse und des Exzenters (52) der Welle (61) eingeschlossene Winkel in der Drehrichtung der Wellen (61, 62) den zwischen den geometrischen Achsen der Presse und der Exzenter (54) der zusätzlichen Welle (62) eingeschlossenen Winkel um eine Größe übersteigt, die für die Einstellung des vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter (50) ausreicht (Fig. 8).

11. Presse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kinematische Verbindung zwischen einer Welle (72) und Pleuelstangen (71), welche mit einem Stößelschlitten (76) mit der eingebauten Mutter (48) verbunden sind, eine Pleuelstange (73) aufweist, die mit der Schraube (74) verbunden ist, wobei zu diesem Zweck in dieser in einem Abstand von der geometrischen Längsachse dieser Pleuelstange (73), der für die Erhaltung eines vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter (50) ausreicht, eine Achse (75) angeordnet ist, die mit den Pleuelstangen (71) verbunden ist, die mit dem Stößelschlitten (76) mit der eingebauten Mutter (48) verbunden sind (Fig. 10).

12. Presse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kinematische Verbindung zwischen einer Welle (77) und Pleuelstangen (78), die mit dem Stößelschlitten (47) mit der eingebauten Mutter (48) verbunden sind, zwei relativ zu dem Exzenter (52), der mit einer mit der Schraube (49) für ihre fortschreitende Bewegung verbundenen Pleuelstange (82) zusammenwirkt, symmetrisch angeordnete Schwenkhebel (83) aufweist, bei denen je ein Arm mit einer der Pleuelstangen (78) verbunden ist, die mit dem Stößelschlitten (47) in Verbindung stehen, während der andere Arm über mindestens ein Zwischenglied (86) mit der Pleuelstange (82) verbunden ist, die mit der Schraube (49) in einem Abstand von der geometrischen Achse des Exzenters (52) verbunden ist, der für die Erhaltung eines vorgegebenen Drehwinkels für den Gesenkhalter (50) ausreicht.