DE1294329B - Hochleistungsumformmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Hochleistungsumform- erweiterte obere Ende der Kolbenstange im oberen maschine mit einer in einer Druckgaskammer glei- Totpunkt aufnimmt, wodurch eine Lösekammer getenden Kolbenstange, die Träger eines oberen Werk- schaffen wird. Abgesehen davon, daß eine derartige zeuges ist und die einen geringeren Durchmesser als Vorrichtung zur Ausführung bestimmter Schläge und die Druckgaskammer aufweist, wobei das mit einer 5 Stöße bestimmt und somit entsprechend ihrer Konoberen Wandung der Druckgaskammer zusammen- struktion nicht als Hochleistungsuniformmaschine wirkende Ende der Kolbenstange kolbenähnlich ver- geeignet ist, besteht der Nachteil, daß bei der von breitert ist und in der oberen Stellung durch dich- Hand auszuführenden Rückführung der Kolbentende Anlage eine Lösekammer bildet, die in ge- stange in ihren oberen Totpunkt das in der Drucksteuerter Verbindung mit einem Druckmittelgeber io gaskammer eingeschlossene Druckgas nahezu vollsteht, sowie ferner mit Rückführstangen zur Zurück- ständig ins Freie abgeblasen wird, da andernfalls führung der Kolbenstange und des oberen Werk- eine Rückführung der Kolbenstange von Hand in die zeuges in ihre Schlagausgangsstellung. Schlagausgangsstellung nicht möglich ist.

Es ist eine Hochleistungsumformmaschine bekannt Weiterhin ist es durch eine andere Hochleistungs-

(Zeitschrift »The Engineer« S. 58, 59, Juli 1963), bei 15 umformmaschine, die sich hinsichtlich des konder eine mit einer Schlagform versehene Kolben- struktiven Aufbaues und der Funktionsweise von Stange durch das Druckgas einer Druckgaskammer der eingangs beschriebenen Hochleistungsumformzur Durchführung eines Arbeits- bzw. Schlaghubes maschine prinzipiell unterscheidet, an sich bekannt betätigt wird. Die Kolbenstange ist in einer Druck- (britische Patentschrift 921 910), eine Lösekammer gaskammer gleitend angeordnet, die einen größeren 20 für ein Ende einer Kolbenstange des Schlagantriebes Durchmesser aufweist. Die Kolbenstange ist an derart auszubilden, daß das Ende der Kolbenstange ihrem oberen Ende mit einem ringförmigen Wulst in einer kegeligen Ausnehmung einer oberen Wanversehen, der gegen ein O-Ring an der oberen Wan- dung einer Druckgaskammer angeordnet ist. dung des Gehäuses der Druckgaskammer abdichtet Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Tech-

und hierbei eine Art Lösekammer bildet. Die KoI- 25 nik besteht die Aufgabe, den genannten Nachteilen benstange und die Schlagform werden durch das abzuhelfen und eine verbesserte, einfache Hoch-Druckgas in dem oberen Totpunkt gehalten. Bei ,leistungsumformmaschine in Vorschlag zu bringen, Einleitung eines Arbeitshubes wird die Lösekammer die insbesondere möglichst betriebssicher und ohne mit einem Druckmittelgeber in Verbindung gebracht. Druckgasverlust arbeiten soll. Nach Beendigung des Arbeitshubes werden die KoI- 30 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gebenstange und die Schlagform durch hydraulisch löst, daß bei einer Hochleistungsumformmaschine betätigte Rückführstangen in den oberen Totpunkt der eingangs genannten Art das verbreiterte Ende nach oben gedrückt, wobei gleichzeitig das in der der Kolbenstange als Kolben und die obere Wandung Druckgaskammer eingeschlossene Druckgas kompri- der Druckgaskammer als zugehöriger Zylinder ausmiert wird. 35 gebildet ist, daß die gesteuerte Verbindung direkt

Eine derartige bekannte Hochleistungsumform- zur Druckgaskammer geführt ist und daß eine rückmaschine weist vor allem folgende Nachteile auf: schlaggesicherte Verbindung zwischen der Lösekam-

Die Lösekammer wird durch eine axiale Dichtung mer und der Druckgaskammer vorgesehen ist. zwischen dem in der oberen Wandung der Druck- In Abwandlung hiervon kann die Aufgabe auch

gaskammer angeordneten O-Ring und der oberen 40 dadurch gelöst werden, daß an Stelle der Ausbildung Stirnfläche des ringförmigen Wulstes der Kolben- des verbreiterten oberen Endes der Kolbenstange als stange gebildet. Bei einer nur geringfügigen Besehä- Kolben und der oberen Wandung der Druckgaskamdigung dieses O-Ringes beaufschlagt das Druckgas mer als zugehöriger Zylinder, das verbreiterte obere aus der Druckgaskammer die obere Stirnfläche der Ende der Kolbenstange als Hohlzylinder und die Kolbenstange und drückt dieselbe mit voller Wucht 45 obere Wandung der Druckgaskammer als zugehöriger nach unten, wodurch das Bedienungspersonal ge- Kolben ausgebildet ist.

fährdet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kön-

Ein weitere Nachteil ist darin zu sehen, daß bei nen an Stelle der gesteuerten Verbindung die Rückjedem Arbeitshub ein Teil der Druckgasmenge ver- führstangen auch als Lösekraftgeber ausgebildet sein, lorengeht, denn die in der durch den O-Ring abge- 50 Eine erfindungsgemäß ausgebildete Hochleistungsgrenzten Lösekammer enthaltene Druckgasmenge umformmaschine weist vor allem den Vorteil auf, muß am Ende eines jeden Rückführhubes ins Freie daß eine völlig betriebssichere Arbeitsweise gewährabgeblasen werden, damit in der Lösekammer der leistet ist und daß während des Betriebes keine Vererforderliche Druck hergestellt wird, der bewirkt, luste an Druckgas auftreten. Durch die kolbenzylindaß die Kolbenstange und das obere Werkzeug allein 55 derähnüche Ausbildung des oberen Endes der KoI-durch den Druck des Gases in der Druckgaskammer benstange und der Druckgaskammerwandung wird im oberen Totpunkt, d.h. in der Schlagausgangs- verhindert, daß bei emer leichten Beschädigung oder stellung, gehalten werden. bei einem etwaigen Undichtwerden der Dichtung der

Von einer Vorrichtung zur Ausübung eines nach so geschaffenen Lösekammer die Kolbenstange sofort Größe und Zeitdauer genau bestimmten Schlages und 60 und plötzlich mit voller Wucht nach unten gedrückt Stoßes gegen einen seismisch aufgehängten Gegen- wird, denn selbst wenn die Dichtung der Kolbenstand ist es an sich bekannt (USA.-Patentschrift zylinderanordnung beschädigt wird, kann in die 959 049), eine den Schlag und Stoß ausübende Lösekammer Druckgas nur sehr langsam durch den Kolbenstange mit ihrem oberen, kolbenähnlich er- Ringspalt zwischen Kolben und Zylinder einströmen, wetterten Ende in der oberen Wandung einer Druck- 55 der somit eine ausreichend große Dichtwirkung gegaskammer im oberen Totpunkt anzuordnen. Hierbei währleistet, so daß ein Beaufschlagen des oberen weist die obere Wandung der Druckgaskammer eine stirnseitigen Endes der Kolbenstange mit dem vollen zylindrische Ausnehmung auf, die das kolbenähnlich Druckgasdruck verhindert wird, zumal bei einer

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Bewegung der Kolbenstange nach unten an ihrer Die gegenüberliegenden Enden der Hubzylinder 17 oberen Stirnseite ein Vakuum entsteht, das durch stehen mit Leitungen 20 und 21 für ein Druck-

den Ringspalt zwischen Kolben und Zylinder bei medium in Verbindung, die über ein Umsteuerventil

beschädigter Kolbendichtung nur sehr langsam auf- 19 entsprechend der Stellung des oberen Werkzeu-

gefüllt werden kann. Die hierzu benötigte Zeit ist 5 ges 1 gesteuert werden.

auf jeden Fall größer als die Zeit zwischen zwei In F i g. 1 der Zeichnung ist der Preßstempel 2 mit Arbeitshüben, so daß das Bedienungspersonal bei dem oberen Werkzeug 1 in der Schlagausgangssteleiner Beschädigung oder bei einem Ausfall der Dich- lung dargestellt, wobei der Kolben 10 der Kolbentung der Kolbenzylinderanordnung der Lösekammer stange 5 im Bereich des oberen Totpunktes A liegt, nicht gefährdet wird. io Auf Grund des an der Unterseite des Kolbens 10 Durch die rückschlaggesicherte Verbindung zwi- herrschenden Druckes wird somit ein Heraustreten sehen der Lösekammer und der Druckgaskammer des Kolbens 10 aus dem Zylinder 11 verhindert, d. h., wird ein jeglicher Verlust an Druckgas vermieden, die gesamte Anordnung mit dem oberen Werkzeug 1 denn bei einem Rückführen der Kolbenstange in wird durch den Druck in der Druckgaskammer 8 in deren oberen Totpunkt wird auch das in der Löse- 15 der Schlagausgangsstellung gehalten, kammer eingeschlossene Druckgas bis auf einen Vor Betätigung des Preßstempels 2 mit dem kleinen Rest wieder in die Druckgaskammer einge- oberen Werkzeug 1 werden die Rückführstangen bracht. Der in der Lösekammer verbleibende gering- durch entsprechende Steuerung des Umsteuerventiles fügige Rest an Druckgas wird jedoch nicht nach 19 nach unten in ihre untere Ausgangslage zurückaußen abgeblasen, sondern bleibt ständig in der 20 geführt. Hierauf wird ein Werkstück 22 auf die Ober-Lösekammer, die auf Grund dieser nur sehr geringen seite des unteren Werkzeuges 3 gelegt. Anschließend Restmenge einen geringen Druck aufweist. wird das schaltbare Ventil geöffnet, so daß das Weitere Einzelheiten sind aus der nachfolgenden Druckgas aus der Druckgaskammer 8 durch die Lei-Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und tung 15' in den Zylinder 11 einströmt und den KoI-an Hand der beiliegenden Zeichnung ersichtlich. Es 25 ben 10 nach unten drückt. Hierbei wird zunächst ein zeigt sogenannter VorhubwegL ausgeführt, der der axia-F i g. 1 einen Längsschnitt durch die erste bevor- len Erstreckung des Zylinders 10 entspricht. Nach zugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Austritt des Kolbens 10 aus dem Zylinder 11 wirkt Hochleistungsumformmaschine, der Druck des Druckgases in der Druckgaskammer 8 F i g. 2 einen Längsschnitt durch die zweite bevor- 30 unmittelbar und direkt auf die Oberseite des Zylinzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen ders 10, und die Kolbenstange 5 wird mit großer Hochleistungsumformmaschine. Geschwindigkeit und Kraft nach unten gedruckt. Wie F i g. 1 der Zeichnung zu entnehmen ist, ist Am Ende des Schlaghubes wird sodann das Werkein Preßstempel 2 vorgesehen, an welchem ein oberes stück 22 durch das Zusammenwirken des oberen Werkzeug 1 befestigt ist und welcher der oberen 35 und unteren Werkzeuges plastisch verformt. Stirnfläche eines tischähnlichen Widerlagers 4 gegen- Nach Beendigung des Schlag- und Arbeitshubes überliegt, an dem ein unteres Werkzeug 3 angebracht wird durch entsprechende Steuerung des Umsteuerist. Der Preßstempel 2 ist an einer Kolbenstange 5 ventiles 19 der Preßstempel 2 durch die Rückführbefestigt, die einen Durchmesser d_x aufweist. Die Fun stangen 18 in seine obere Ausgangslage wieder zurung des Preßstempels 2 erfolgt mit Hilfe von Füh- 40 rückgeführt, wobei das Schaltventil 16 geschlossen rangen 7, die an einem Maschinenrahmen 6 ange- gehalten wird. Bei Eintritt des Kolbens 10 in den ordnet sind. Der Maschinenrahmen 6 ist mit einer Zylinder 11 wird das hierin befindliche Druckgas Druckgaskammer 8 versehen, die im Durchmesser über die Leitung 15 und das Rückschlagventil 14 wesentlich größer ausgebildet ist als die Kolben- in die Druckgaskammer 8 eingedrückt. Am Ende des stange 5. In der Druckgaskammer ist ein Gas als 45 Rückführhubes wird sodann der Kolben 10 im BeDruckmedium unter hohem Druck abgedichtet ein- reich des oberen Totpunktes Λ durch den Druck des geschlossen. In einer Bodenwandung 9 der Druck- Gases in der Druckgaskammer 8 gehalten, und nach gaskammer8 ist eine Öffnung zum Durchtritt der Rückführung der Rückführstangen 18 in die untere Kolbenstange 5 vorgesehen. Das obere Ende der Ausgangslage ist die Umformermaschine bereit zur Kolbenstange 5 ist verbreitert und als Kolben 10 50 Ausführung des nächsten Schlaghubes, ausgebildet, der einen Durchmesser d₂ aufweist und Bei der in F i g. 2 dargestellten bevorzugten zweimit einem Zylinder 11 zusammenarbeitet, der in der ten Ausführungsform sind die entsprechenden Teile oberen Wandung der Druckgaskammer 8 vorgesehen mit um die Ziffer 20 erhöhten Bezugszeichen gekennist. Zur Abdichtung des Gases in der Druckgaskam- zeichnet. Im Gegensatz zu der Ausführungsform mer 8 sind Dichtungen 12 — in der Bodenwand9— 55 nach Fig. 1 ist das obere Ende der Kolbenstange und 13 — im Kolben 10 — vorgesehen. 25 als Zylinder 31 ausgebildet, der einen an der Zwischen dem Zylinder 11 und der Druckgaskam- oberen Wandung der Gasdruckkammer 28 angeordmer sind zwei Leitungen 15' und 15 vorgesehen. In neten Kolben 30 aufnimmt. Auch bei dieser Anordder Leitung 15 ist ein Rückschlagventil 14 angeord- nung wird die Kolbenstange 25 im oberen Totpunkte net, welches, wie aus F i g. 1 der Zeichnung zu ent- 60 selbsttätig durch den Druck des Gases in der Drucknehmen ist, nur in Richtung auf die Druckgaskammer 8 gaskammer 28 gehalten.

öffnet. In der Leitung 15' ist ein schaltbares Ventil Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach F i g. 1

16 angeordnet. erfolgt bei der Ausführungsform nach F i g. 2 die

Im unteren Teil des Rahmens 6 sind vertikale Lösung von Kolben 30 und Zylinder 31 nicht über

Hubzylinder 17 vorgesehen, die Rückführstangen 65 ein Schaltventil und eine Leitung, sondern über

bzw. Rückführkolben 18 aufnehmen, welche zum Lösestangen 36 mit Lösekolben 35, die mit den

Rückführen des Preßstempels 2 mit dem oberen Rückführkolben 38 in Verbindung stehen. Zur Lö-

Werkzeugl in die Schlagausgangsstellung dienen. sung im Bereich des oberen Totpunktes A wird somit

nicht, wie gemäß Fig. 1, Gas aus der Druckgaskammer in die Lösekammer eingeführt, sondern der Preßstempel 2 wird durch die Lösestangen 36 und Lösekolben 35 nach unten gezogen, wobei der Zylinder 31 außer Eingriff des Kolbens 30 kommt. Bei 5 der Lösung kommen somit die Lösekolben 35 mit der Oberseite des Preßstempels 32 in Berührung. Wie F i g. 2 der Zeichnung zu entnehmen, sind die die Lösekolben 35 tragenden Lösestangen 36 in dem Preßstempel 32 axial verschieblich angeordnet.

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. HocUeistungsumforrnmaschine mit einer in einer Druckgaskammer gleitenden Kolbenstange, die'Träger eines oberen Werkzeuges ist und einen geringeren Durchmesser als die Druckgaskammer aufweist, wobei das mit einer oberen Wandung der Druckgaskammer zusammenwirkende Ende der Kolbenstange kolbenähnlich verbreitert ist und in der oberen Stellung durch dichtende Anlage eine Lösekammer bildet, die in gesteuerter Verbindung mit einem Druckmittelgeber steht, sowie ierner mit Rückführstangen zur Zurückführung der Kolbenstange und des oberen Werkzeuges in ihre Schlagausgangsstellung, dadurch gekennzeichnet, daß das verbreiterte Ende der Kolbenstange (5) als Kolben (10) und die obere Wandung- der Druckgaskammer (8) als zugehöriger Zylinder (11) ausgebildet ist, daß die gesteuerte Verbindung (15', 16) direkt zur Druckgaskammer (8) geführt ist und daß eine rückschlaggesicherte Verbindung (14, 15) zwischep der Lösekammer und der Druckgaskammer (8) vorgesehen ist.

2. Hochleistungsumformmaschine mit einer in einer Druckgaskammer gleitenden Kolbenstange, die Träger eines oberen Werkzeuges ist und einen geringeren Durchmesser als die Druckgaskammer aufweist, wobei das mit einer oberen Wandung der Druckgaskammer zusammenwirkende Ende der Kolbenstange kolbenähnlich verbreitert ist und in der oberen Stellung durch dichtende Anlage eine Lösekammer bildet, die in gesteuerter Verbindung mit einem Drückmittelgeber steht, sowie ferner mit Rückführstangen zur Zurückführung der Kolbenstange und des oberen Werkzeuges in ihrer Schlagausgangsstellung, dadurch gekennzeichnet, daß das verbreiterte Ende der Kolbenstange (5) als Hohlzylinder (31) und die obere Wandung der Druckgaskammer (28) als zugehöriger Kolben (30) ausgebildet ist, daß die gesteuerte Verbindung (15', 16) direkt zur Druckgaskammer (28) geführt ist und daß eine rückschlaggesicherte Verbindung (14, 15) zwischen der Lösekammer und der Druckgaskammer (28) vorgesehen ist.

3. Hochleistungsumformmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der gesteuerten Verbindung (15', 16) die Rückführstangen (18/38) auch als Lösekraftgeber (35, 3.6) ausgebildet sind.

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