Technisches Gebiet

Die Lösung betrifft den Bereich der Umformmaschinen, insbesondere der Schmiedemaschinen, konkret dann den Mechanismus der Bewegung von Schmierröhren, die für die Schmierstoffzufuhr in den Arbeitsbereich der Maschine und an die Oberfläche der Werkzeuge ausgelegt sind.

Bisheriger Stand der Technik

Für den ordnungsgemäßen Lauf von Umformmaschinen und eine längere Werkzeugstandzeit ist es notwendig, zwischen einzelnen Arbeitsgängen den Schmierstoff in den Arbeitsbereich auf die Umformwerkzeuge zu bringen. Der Schmierstoff, der in der Regel eine Mischung auf Wasserbasis ist, sorgt sowohl für die Kühlung der Werkzeuge als auch für die Schmierung selbst. Bestehende Lösungen stoßen auf das Problem mit der Schmierung insbesondere bei den Schmiedemaschinen (Umformpressen) bei kurzer Taktzeit oder bei mehreren Arbeitsgängen an der Maschine innerhalb eines Maschinenhubs, also bei Maschinen mit z.B. Schmiedeteiltransfer.

Das Problem, das bei der Schmierung zu lösen ist, besteht darin, dass von der Oberfläche des Arbeitswerkzeugs nach durchgeführtem Arbeitsgang die eingetragene Wärme schnell abgeleitet werden muss, damit diese Wärme nicht weiter in das Werkzeug eindringt und somit zu keiner übermäßigen Ansammlung der Wärme im Werkzeug kommt, die beim Werkzeug eine Eigenschaftsabnahme und dadurch eine Verringerung seiner Standzeit zu Folge hat. Im Stand der Technik sind Lösungen bekannt, die das schnelle Aufträgen vom Schmierstoff nach Durchführung eines Umformvorgangs ermöglichen. Eine solche Lösung ist die stationäre Anordnung von Schmierdüsen direkt im Maschinenarbeitsbereich oder an den Transferbalken. Obwohl diese Lösung eine schnelle Schmierstoffzufuhr auf das Arbeitswerkzeug gewährleistet, muss dennoch immer auf die Entnahme des Schmiedeteils aus dem Umformhohlraum oder aus dem Arbeitsbereich der Maschine gewartet werden. Ein wesentlicher Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass der Abstand der Schmierdüse von der zu kühlenden Werkzeugoberfläche groß ist, was zu erheblichen Schmierstoffverlusten durch Versprühen in den umliegenden Pressenbereich führt, sodass eine größere Menge an Schmierstoff zusammen mit höherem Druck des Mediums im Schmiersystem verwendet werden muss, um diesen Schmierstoff effektiv auf die Oberfläche des Arbeitswerkzeugs zu übertragen. Ein weiterer Nachteil stationärer Düsen stellt die Tatsache dar, dass der Schmierzyklus erst nach der Durchführung des Arbeitshubs der Maschine, also wenn sich der Stößel in der oberen Position befindet, gestartet werden kann. Die Verzögerung beim Aufträgen von Schmierstoff führt dann zu einem höheren Wärmestrom in das Werkzeug und diese Wärme dann durch intensivere Kühlung abgeführt werden muss, was einen höheren Schmierstoffverbrauch oder eine längere Schmierzeit (d.h. Verlustzeit) bedeutet. Nicht zuletzt bringen die stationären Düsen den Schmierstoff auf die Oberfläche des Werkzeugs in einem ungünstigen Winkel, der sich aus der eingeschränkten Möglichkeit der Anordnung der Schmierdüse ergibt. Dies führt zu einer geringeren Effizienz der Wärmeableitung von der Oberfläche des Umformwerkzeugs.

Das Problem der Verkürzung der Schmierwege wird teilweise durch die Anordnung von Schmierdüsen in der Formwerkzeugbaugruppe gelöst, bei der das Schmiermedium durch ein Labyrinth von Kanälen in der Formwerkzeugbaugruppe zu den auf der Oberfläche des Werkzeugs angeordneten Düsen geführt und von dort der Schmierstoff anschließend auf das gegenüberliegende Werkzeug aufgetragen wird. Es besteht jedoch auch der Nachteil, dass vor dem Beginn des Schmiervorgangs der Schmiedeteil entnommen werden muss, sodass zu einer Verzögerung des Beginns der Schmierstoffzufuhr an die Oberfläche des Werkzeugs und folglich zum höheren Verbrauch kommt. Darüber hinaus ist diese Lösung technisch anspruchsvoller und kann nicht einfach auf bestehende Schmiedemaschinen angewendet werden. Die ungünstige Position der stationären Düsen kann z.B. durch den Einsatz beweglicher Düsen gelöst werden. Bewegliche Düsen, die sich an sog. Schmierpistolen befinden, werden vom Pressenbediener nach Durchführung von Umformvorgängen manuell in den Arbeitsbereich der Presse eingelegt. Die eigentliche Schmierung der Werkzeugoberfläche wird dann vom Pressenbediener nach eigenem Ermessen durchgeführt, wobei die Position der Düse zur Werkzeugoberfläche nicht definiert ist und die Schmierqualität somit nicht stabil ist und dem menschlichen Faktor unterliegt. Diese Lösung der Werkzeugschmierung istzeitaufwendig und erhöht dadurch die Verlustzeiten.

Eine Alternative sind dann Systeme, bei denen die Schmierdüsen auf Roboteroder Handlingsarmen angeordnet werden, welche die Düsen (oder Düsenbaugruppe im sog. Schmierkopf) in den Arbeitsbereich der Presse zwischen die Umformwerkzeuge einführen. Diese Lösung ermöglicht die Düsen relativ zur Werkzeugoberfläche in die optimale Position einzuführen und somit die Schmierwege zu reduzieren (wodurch der Druck im Schmiersystem und folglich die Menge des zugeführten Schmierstoffs reduziert wird). In diesem Fall kommt es jedoch auch zu einer Verzögerung des Beginns der Schmierstoffzufuhr zum Werkzeug, da die Bewegung des Roboterarms erst beginnen kann, wenn genügend Raum für die Einführung des Werkzeuges in den Arbeitsbereich der Presse besteht (oder wenn ein Signal herausgegeben wird, dass die Schmierstoffdüsen in den Arbeitsraum der Presse eingeführt werden können), zugleich muss der Transfer des Schmiedeteils abgewartet werden, damit keine Kollisionen eintreten. Der Nachteil dieser Lösung liegt in der Verlängerung der Produktionstaktzeit der Maschine dadurch, dass sich die "Parkposition" der Düsen (des Schmierkopfes) außerhalb des Arbeitsbereiches der Presse befindet und das Einführen der Düsen in den Arbeitsbereich zwischen die Werkzeuge und das Rückführen außerhalb des Arbeitsraumes der Presse gewisse Zeit erfordert, die als Verlustzeit angesehen wird. Nicht zuletzt ist diese Lösung wesentlich investitionsaufwändig.

Ähnlich wie beim Roboterarm wird die Schmierung auch bei dem Düsenhandling über einen Kulissenmechanismus gelöst, der durch eine feste mechanische Bindung direkt mit der Stößelbewegung verbunden ist. Solche Lösung ist in Fig. 9 dargestellt. Der Nachteil dieser Lösung liegt in der beträchtlichen Massivheit des Mechanismus, die sich aus der Notwendigkeit ergibt, die dynamischen Kraftstöße des Mechanismus aufgrund der Dynamik der Stößelbewegung aufzunehmen, was sich negativ im beschränkten nutzbaren Raum in der Umgebung der Presse auswirkt. Einen weiteren Nachteil stellt auch die Tatsache dar, dass der Zeitpunkt des Schmierbeginns erst dann eintreten kann, wenn der Stößel im oberen Totpunkt zum Stillstand kommt, also wenn der Mechanismus in der Ruhestellung ist, sodass der Beginn der Schmierung erst nach der Beendigung des Presshubs (also mit einer Verzögerung nach dem Ende der Umformung) ermöglicht wird.

Es wäre also geeignet eine Lösung vorzuschlagen, welche es ermöglichen würde, den Schmierstoff so nah wie möglich an das Arbeitswerkzeug zu bringen, wodurch eine Verringerung der zum Kühlen und Schmieren der Werkzeugoberfläche erforderlichen Schmierstoffmenge erreicht wird, einschließlich der Gewährung eines optimalen Schmierstoffflusses relativ zur Werkzeugoberfläche, und welche gleichzeitig einen frühestmöglichen Zeitpunkt des Beginns der Werkzeugschmierung nach dem Ende der Wärmebelastung des Umformwerkzeugs ermöglicht.

Darstellung der Erfindung

Die oben genannten Nachteile werden partiell durch die Schmiedemaschine gelöst, die zwei zwischen einer Kontaktstellung und einer Ausholstellung einander verstellbaren Basen und ein Zwischenraum zwischen diesen umfasst, wobei die erste Basis ein erstes Arbeitswerkzeug und die zweite Basis ein zweites Arbeitswerkzeug aufweist und die Arbeitswerkzeuge zum Pressen eines zwischen ihnen liegenden Gegenstandes formschlüssig ausgestaltet sind, wobei die Schmiedemaschine ferner ein Tragsegment umfasst, auf dem ein im Zwischenraum bewegbares Schmiersegment zum Besprühen des ersten und zweiten Arbeitswerkzeugs mit Schmierstoff befestigt ist, das bei der Ausholstellung der Basen in seiner Grundstellung gegenüber dem ersten Arbeitswerkzeug ist, und das Schmiersegment oder Tragsegment so an der Schmiedemaschine befestigt ist, dass bei einer Annäherung der Basen und in Kontaktbringung des Schmier- oder Tragsegmentes mit der zweiten Basis dieses Schmiersegment zusammen mit der zweiten Basis der ersten Basis angenähert wird oder von der zweiten Basis in der Richtung hin zur ersten Basis gedrückt wird und wenn sich die Basen voneinander bewegen, wird dieses sukzessiv in die Grundstellung rückgeführt. Die Bewegung von Schmiersegmenten und Tragsegmenten erfolgt nur in Abhängigkeit von der Bewegung der Maschine und unter Verwendung von Hebel- und/oder Rotationsbindungen. Eine solche Schmiedemaschine ermöglicht das Schmiersegment schnell und effektiv in die Nähe der Arbeitswerkzeuge zu positionieren und so die Schmierstoffzufuhr zum Arbeitswerkzeug früher zu beginnen. Ferner ermöglicht diese Lösung die Schmiersegmente ohne zusätzliche Antriebe in Zwischenstellungen zu positionieren, indem die Bewegung des Schmiersegments durch kinematische Bindung mit den Basen sichergestellt wird.

Die Ausholstellung ist im Falle der Verwendung einer Schmiedemaschine, die einen beweglichen Stößel und ein unbewegliches Bett umfasst, die Position des Stößels im oberen Totpunkt, dagegen ist die Kontaktstellung die Position des Stößels im unteren Totpunkt (Arbeitshub).

Ferner weist die Schmiedemaschine vorteilhaft auch eine vorgespannt eingebaute Feder auf, wobei die Feder mit ihrem ersten Ende an der ersten Basis und mit ihrem zweiten Ende am Schmiersegment und / oder Tragsegment befestigt ist. Die durch die Vorspannung erzeugte Kraft drückt das Schmiersegment in der Wirkrichtung in die Grundstellung gegenüber dem ersten Werkzeug. Dadurch wird die Abschirmung des Schmiersegments, beziehungsweise auch des Tragsegments gegen die Schwingungen beim Bewegen der Basen erreicht. In einigen Ausführungen kann die Feder auch für die Bestimmung der Position des Schmiersegments bzw. des Tragsegments und eventuell auch für die Bewegung des Schmiersegments in seine Grundstellung gegenüber dem ersten Werkzeug dienen.

Bevorzugt wird genutzt, dass das Schmiersegment eine Reihe von Düsen für die Schmierstoffzufuhr aufweist und die Schmiedemaschine mindestens einen für die Schmierstoffzufuhr zu den Düsen ausgelegten Schmierstoffkreislauf umfasst. Diese Düsen sind unterschiedlich ausgerichtet, damit der Schmierstoff auf das erste Arbeitswerkzeug in geeigneter Richtung zugeführt wird. Bevorzugt sind auf dem Schmiersegment Düsen angeordnet, die auf das erste Werkzeug (in der Grundstellung des Schmiersegments) gerichtet sind, und Düsen, die auf das zweite Arbeitswerkzeug gerichtet sind. Ferner dann einen Schmierkreislauf, der die Schmierstoffzufuhr zu den Düsen besorgt. Bevorzugt umfasst die Schmiedemaschine ferner einen Anschlag, der fest mit der ersten Basis verbunden ist, wobei der Anschlag so angeordnet ist, dass er durch den Kontakt mit dem Schmiersegment oder Tragsegment die Grundstellung des Schmiersegments oder Stützsegments definiert. Dieser Anschlag dient zur Bestimmung der maximalen Position des Schmiersegments, wodurch das sichere Anfahren der Grundstellung des Schmiersegments ermöglicht wird, wobei es zu diesem Anschlag durch eine Druckfeder angedrückt werden kann. Vorteilhaft ist dieser Anschlag verstellbar. Die Verstellbarkeit dieses Anschlags ermöglicht die Grundstellung des Schmiersegments einzustellen. Zum Beispiel beim Werkzeugwechsel.

Vorteilhaft wird genutzt, dass das Schmiersegment oder Tragsegment ein Auflageelement aufweist, das als Wälzlager, Schwenkbolzen, Schlitten oder eine reib- und stoßmildernde Oberfläche realisiert ist. Dieses Element weist das Schmiersegment oder Tragsegment auf, wobei das Auflageelement so angeordnet ist, dass bei der Annäherung der Basen die zweite Basis das Schmiersegment oder T ragsegment berührt. Es ist daher dort angeordnet, wo der Abstand zur zweiten Basis am kleinsten ist. Dieses Element vermeidet die Beschädigung des Schmiersegments oder Tragsegments und ferner reduziert die Reibung, die durch ein eventuelles Vorrücken des Schmiersegments an der Oberfläche der zweiten Basis verursacht wird.

Die Schmiedemaschine umfasst bevorzugt mindestens zwei Schmiersegmente und zwei Tragsegmente nach beliebigen der vorgenannten Ansprüche. Diese beiden Schmiersegmente sind zueinander gespiegelt angeordnet, was die Wärmeübertragung verbessert und die gleichmäßige Schmierstoffzufuhr (d.h. gleichmäßige Wärmeableitung vom Werkzeug) unterstützt.

Vorteilhaft wird genutzt, dass das Tragsegment ein klappbarer Arm ist, der an einem Ende mit dem Schmiersegment und am anderen Ende schwenkbar mit der ersten Basis verbunden ist. Diese Anordnung ermöglicht die einfachste und beständige Ausführung des Tragsegments. Dieses Tragsegment weist auch eine kleine Anzahl von beweglichen Teilen auf.

Bevorzugt greift das Schmiersegment in seiner Grundstellung gegenüber dem ersten Werkzeug zumindest mit einem Teil seines Umfangs in der Grundrissprojektion in das erste Arbeitswerkzeug sowie das zweite Arbeitswerkzeugs ein. Dadurch wird das Schmiersegment dem Bereich angenähert, in dem die beste Schmierstoffzufuhr auf das Werkzeug erfolgt. Dagegen in der Kontaktstellung der Basen sind sowohl das Schmiersegment als auch das Tragsegment mit ihren Umfängen komplett außerhalb der Grundrissprojektion des Arbeitswerkzeugs. Das Tragsegment befindet sich vorteilhaft die ganze Zeit außerhalb der Grundrissprojektion des Arbeitswerkzeugs, das Schmiersegment wird durch die zweite Basis von der Grundrissprojektion des Arbeitswerkzeugs beabstandet, und zwar aufgrund der kinematischen Bindung des Schmiersegments und der Basis (der ersten oder zweiten oder beiden). Vorteilhaft wird auch genutzt, dass sich das Schmiersegment in seiner Kontaktstellung gegenüber dem ersten Werkzeug mit größtem Teil seines Umfangs außerhalb der Grundrissprojektion des ersten Arbeitswerkzeugs und des zweiten Arbeitswerkzeugs befindet.

Vorteilhaft wird bei der Auslegung des Tragsegments als eines schwenkbar zur ersten Basis befestigten Armes genutzt, dass sich in der Kontaktstellung der Basen zwischen der Schwenkachse der Befestigung des Schwenkarms und dem Schmiersegment die Grundrissprojektion des ersten Arbeitswerkzeugs befindet. Mit anderen Worten befindet sich die Schwenkbefestigung des Schwenkarms auf der anderen Seite von Arbeitswerkzeug als das Schmiersegment. Dadurch wird eine Verkürzung der Zeit, die für den Vorschub des Schmiersegments zum Arbeitswerkzeug hin erforderlich ist, und dadurch eine damit rechtzeitige Schmierstoffzufuhr auf das Arbeitswerkzeug erzielt.

Vorteilhaft wird auch genutzt, dass der Schwenkarm sowie das Schmiersegment hohl sind und durch den Schwenkarm und das Schmiersegment die Schmierstoffzufuhr zu den Düsen erfolgt. Dadurch entfällt die Anzahl von externen Teilen, die den Außeneinflüssen ausgesetzt sind, wie z.B. die Schläuche der Schmierstoffzufuhr.

Ferner wird vorteilhaft genutzt, dass das Schmiersegment zwei Kreisläufe der Schmierdüsen umfasst, von denen jeder der Kreisläufe der Schmierdüsen für die Schmierstoffzufuhr zu einer Teilmenge von Düsen ausgestaltet ist, wobei jeder der Kreisläufe für eine voneinander unabhängige Schmierstoffzufuhr ausgestaltet ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Schmierstoff wahlweise zu unterschiedlichen Startzeiten oder in unterschiedlichen Positionen des Schmiersegments zuzuführen und so eine frühere Schmierstoffzufuhr auf die Arbeitswerkzeuge zu gewährleisten.

Ferner umfasst die Schmiedemaschine vorteilhaft eine Steuereinheit, die für das Ansteuern der Schmierkreisläufe und für die Einstellung der Schmierstartzeit und Schmierdauer ausgestaltet ist Diese Einheit ermöglicht optionale Einstellung des Beginns der Schmierstoffzufuhr sowie die Dauer.

Erläuterung der Zeichnungen

Die Darstellung der Erfindung wird weiter anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die unter Nutzung von Zeichnungen beschrieben sind, wobei zeigen die:

Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Grundstellung der Schmiersegmente,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in einer Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in der Grundstellung der Schmiersegmente mit dem angedeuteten aus den Düsen verstreuten Schmierstoff,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Details der Arme und Schmiersegmente nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Nichtgebrauchsstellung Schmiersegmente,

Fig. 5 Eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in der Gebrauchsstellung der Schmiersegmente im Zeitpunkt, wenn der Arm (Schmiersegment) im ersten Kontakt mit dem unteren Arbeitswerkzeug ist (beim Vorschub aus der Grundstellung der Schmiersegmente in die Nichtgebrauchsstellung) oder wenn der Arm (Schmiersegment) im letzten Kontakt mit dem unteren Arbeitswerkzeug ist (beim Vorschub aus der Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente in die Grundstellung der Schmiersegmente),

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Schmiersegmenten in dem Vorschub zwischen der Nichtgebrauchsstellung und der Grundstellung, beziehungsweise umgekehrt mit Schmiersegmenten im Vorschub zwischen der Grundstellung und der Nichtgebrauchsstellung, Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung mit dem Schmiersegment in der Nichtgebrauchsstellung,

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführung der Befestigung des Anschlags und der Feder,

Fig. 9 eine schematische Darstellung der Lösung des Vorschubs eines Schmiersegments mittels eines Kulissenmechanismus gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels erfind ungsgemäßer Schmiedemaschine in der Ausholstellung und mit Schmiersegmenten in der Grundstellung,

Fig. 11 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schmiedemaschine in der Ausholstellung und mit Schmiersegmenten in der Grundstellung,

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schmiedemaschine in der Kontaktstellung und der Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente,

Fig. 13 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schmiedemaschine in der Ausholstellung und mit Schmiersegmenten in der Grundstellung,

Fig. 14 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schmiedemaschine in der Ausholstellung und mit Schmiersegmenten in der Grundstellung.

Ausführunqsbeispiele der Erfindung

Die aufgeführten Ausführungen stellen die Ausführungsvarianten der Erfindung dar, die jedoch aus Sicht des Schutzumfangs keinen einschränkenden Einfluss haben.

Die erfindungsgemäße Schmiedemaschine umfasst zwei Basen, wobei die erste Basis ein erstes Arbeitswerkzeug und die zweite Basis ein zweites Arbeitswerkzeug aufweist. Die erste Basis kann zum Beispiel ein Stößel oder Hammerbär darstellen, der beweglich ist. Als erstes Arbeitswerkzeug ist in diesem Fall das obere Arbeitswerkzeug 3, das mit dem oberen Werkzeugblock 11 zur ersten Basis befestigt ist. Als zweite Basis kann zum Beispiel ein Bett sein, das unbeweglich ist und unteres Arbeitswerkzeug 4 aufweist. Als Arbeitswerkzeuge können zum Beispiel die Gesenke verwendet werden. Alternativ kann die zweite Basis auch beweglich sein, oder kann nur der untere Sockel positionierbar sein.

Diese Basen haben zwei gegenseitige Stellungen, die Ausholstellung und die Kontaktstellung. In der Ausholstellung sind die Basen und vor allem die Arbeitswerkzeuge voneinander beabstandet und in der Kontaktstellung liegen diese an und der Gegenstand zwischen den Werkzeugen wird abgepresst (eventuell gestanzt), also das Halbzeug wird zwischen den Arbeitswerkzeugen dreidimensional geformt.

Darüber hinaus umfasst die Schmiedemaschine ein Tragsegment, auf dem das Schmiersegment 1 zum Besprühen des ersten sowie zweiten Arbeitswerkzeugs mit Schmierstoff befestigt ist, das sich bei der Ausholstellung der Basen in seiner Grundstellung gegenüber dem ersten Arbeitswerkzeug befindet, und das Schmiersegment 1 oder Tragsegment so an der Schmiedemaschine beweglich befestigt sind, dass bei der Annäherung der Basen und in Kontaktbringung des Schmier- oder Tragsegmentes mit der zweiten Basis dieses Schmiersegment zusammen mit der zweiten Basis der ersten Basis angenähert wird oder von der zweiten Basis in der Richtung hin zur ersten Basis gedrückt wird und bei der Beabstandung der Basen sukzessiv in die Grundstellung rückgeführt wird. Die Grundstellung des Schmiersegments gegenüber dem ersten Arbeitswerkzeug ist so ausgelegt, dass eine angemessene Schmierstoffzufuhr auf das erste Arbeitswerkzeugs und bei ausreichender Beabstandung vom zweiten Arbeitswerkzeug auch auf das zweite Arbeitswerkzeug ermöglicht wird. Das Schmiersegment wird also in dieser Grundstellung so positioniert, dass es in vertikaler Richtung vom Arbeitswerkzeug beabstandet ist. Das Tragsegment ist an einer der Basen befestigt und hat mindestens einen Freiheitsgrad, der die Bewegung des Schmiersegments 1 in vertikaler Richtung ermöglicht.

Die spezifische Ausführung der einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Schmiermaschine ist weiter unten an einer Schmiedepresse beschrieben. Die Erfindung ist Teil einer Schmiedemaschine, die ein Bett umfasst, auf dem das untere Arbeitswerkzeug 4 befestigt ist, wobei das untere Arbeitswerkzeug mittels einer Vorrichtung des unteren Werkzeugs zum Bett befestigt ist. Die Schmiedemaschine umfasst ferner einen Stößel, der den oberen Werkzeugblock 11 umfasst, der beweglich ist und mittels des oberen Arbeitswerkzeugs 3 das mit dem oberen Werkzeugblock 11 verbunden ist, das Schmieden ausführt, wobei das obere Arbeitswerkzeug 3 mittels der Vorrichtung des oberen Werkzeugs befestigt ist. Bestandteil der Schmiedemaschine ist fernerein Schmierstoffzufuhrkreislauf, der den Schmierstoff von der Quelle zu den Düsen 14 führt. Typischerweise umfasst der Schmierstoffzufuhrkreislauf mindestens einen Schmierstoffbehälter, eine Pumpe und einen zu den Düsen 14 führenden Zufuhrkanal. In einigen Fällen kann es ferner auch elektronisch steuerbare Ventile, Filter, Schmierstoffkollektoren, Zufuhrkanäle umfassen, eventuell können Dosierpumpen und dergleichen verwendet werden. Für die Zwecke dieser Erfindung kann beliebige Ausführung zum Druckaufbau im Schmierstoffzufuhrsystem verwendet werden, sofern die Zufuhr so einstellbar ist, dass der Schmierstoff optional zugeführt oder nicht zugeführt werden kann. Die konkrete Ausführung der Schmierstoffzufuhr ist dem Fachkundigen klar und wird weiter nicht behandelt. Der flüssige Schmierstoff in dieser Erfindung ist eine technologische Flüssigkeit (Emulsion), welche die thermische Stabilität von Arbeitswerkzeugen und die Schmierung der Oberfläche gewährleistet, um die Entnahme der Schmiedestücke zu erleichtern. Für die Zwecke der Erfindung können beliebige flüssigen Schmierstoffe verwendet werden, zu den meistverwendeten gehören Öldispersionen, Graphitöle, Emulsionen, Wasserdispersionen oder graphitfreie synthetische Lösungen.

Die erfindungsgemäße Schmiedepresse umfasst als Tragsegment einen Schwenkarm 2, der schwenkbar am oberen Werkzeugblock 11 oder Stößel befestigt ist. Am Schwenkarm 2 ist ferner ein Schmiersegment 1 angebracht, das wenigstens eine Düse 14 aufweist, wobei das Schmiersegment 1 bevorzugt an dem Ende des Schwenkarms 2 eventuell in der Nähe des Endes dieses Schwenkarmes 2 angeordnet ist, das von der Schwenkverankerung beabstandet ist. Die Schwenkverankerung 7 des Schwenkarmes 2 am Stößel 11 wird als beliebige Verbindung realisiert, beispielsweise mittels einer Achse oder eines Bolzens, der mit dem Schwenkarm 2 verbunden ist, der in einem mit dem Stößel verbundenen Lager gelagert ist, das den oberen Werkzeugblock 11 umfasst. Alternativ kann die Schwenkverankerung auch an anderer Stelle am Stößel oder am oberen Werkzeugblock 11 angeordnet werden. Alternativ kann die Schwenkverankerung 7 auf andere Weise gelöst werden, welche die Verschwenkung der Schwenkarme 2 ermöglicht. Der Schwenkarm 2 kann sich zwischen einer annähernd horizontalen Stellung (Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente 1 Fig. 2) und der Grundstellung verschwenken, in der er mit dem oberen Werkzeugblock 11 ein Winkel von 10° bis 90° einschließt (Grundstellung der Schmiersegmente 1 Fig. 1). Wobei wesentlich für die Erfindung und eine korrekte Funktion die Winkeländerung der Schwenkarme 2 ist. Der Winkel in der Obergrenze von 90° ist deswegen begrenzt, damit die Verschwenkung der Schwenkarme 2 in die Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente 1 in der richtigen Richtung sichergestellt wird. Die untere Winkelgrenze von 10° ist der Mindestgrenzwert zur Sicherstellung der Grundstellung der Schmiersegmente 1, in der die Schmierstoffzufuhr im gewünschten Winkel weiterhin möglich ist. Der Wert des idealen Winkels selbst hängt von der spezifischen Ausführung des Arbeitswerkzeugs, der Größe der Maschine, der Ausführung der Schwenkarme 2 (ggf. des Tragsegments) und der Stelle des Schwenkaufnahme 7 ab.

Die Schmiedepresse umfasst ferner einen Anschlag 12, der mit dem oberen Werkzeugblock 11 verbunden ist und den maximalen Winkel definiert, den_der Schwenkarm 2 zum oberen Werkzeugblock 11 einschließen kann. Der Anschlag 12 kann vorteilhaft einstellbar sein, wodurch eine optionale ideale Grundstellung der Schmiersegmente 1 erreicht werden kann. Alternativ kann der Anschlag direkt ein Bestandteil der Schwenkaufnahme 7 sein, wobei ein Anschlag ein Teil des Schwenkarmes 2 oder Bolzens oder der Achse der Schwenkarme 2 und der andere Anschlag ein Teil der Lagerbefestigung der Schwenkaufnahme 7 ist.

Die Schwenkaufnahme 7 bildet somit eine mechanische Bindung zwischen dem Schwenkarm 2 und dem oberen Werkzeugblock 11 und damit auch dem Stößel, wo bei der Bewegung des Stößels nach oben von der untersten Höhe des Stößels während des Arbeitshubs (aus der Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente 1 gemäß der Fig. 7) sich zusammen mit dem Stößel auch die Schwenkaufnahme 7 translativ bewegt und der Schwenkarm 2 aufgrund der Schwerkraft und der Schwenkaufnahme eine resultierende Bewegung durchführt, wobei gegenüber dem Bezugssystem des Stößels er vom Stößel weg von der Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente 1 bewegt. Wie sukzessiv in Fig. 7 über die Darstellung in Fig. 6 bis zur Fig. 5 dargestellt wird. Der Schwenkarm 2 dreht sich in der ersten Hubphase gegenüber dem Stößel und die Rotation durch das Berühren des Schwenkarmes 2 oder des Schmiersegments 1 mit dem unteren Arbeitswerkzeug 4 begrenzt, beim nächsten Hub erfolgt die Verschwenkung bis zum Zeitpunkt, wenn die Rotation durch den Anschlag 12 verhindert wird. Alternativ kann eine weitere Rotation des Schwenkarmes 2 durch einen Anschlag 12 vermieden werden, bevor das Schmiersegment 1 oder der Schwenkarm 2 den Kontakt mit dem unteren Arbeitswerkzeug 4 auflöst (bzw. mit der oberen Fläche 6 des unteren Werkzeugs). Bei der entgegengesetzten Bewegungsrichtung des Stößels tritt die entgegengesetzte Bewegung auf, d.h. in der Reihenfolge Fig. 5, dann Fig. 6 bis Fig. 7, wenn der Schwenkarm 2 in der Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente 1 ist. Der Stößel nähert sich also dem Bett und der Schwenkarm 2 führt zusammen mit dem Stößel eine translative Bewegung aus, bis das Schmiersegment 1 oder der Schwenkarm 2 auf die obere Fläche 6 des unteren Arbeitswerkzeugs aufsetzt. Anschließend führt der Schwenkarm 2 eine resultierende Bewegung aus, wenn die Verschwenkung des Schwenkarms 2 gegenüber dem Stößel eingeleitet wird. So setzt sie bis zum Arbeitshub des Stößels fort, wenn sich der Schwenkarm 2 in der Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente 1_befindet (Fig.7).

Um den Schwenkarm 2 in der Arbeitsposition der Schmiersegmente 1 zu arretieren und unerwünschte Schwingungen zu vermeiden, wird eine zwischen den Schwenkarm 2 und den Stößel oder zwischen den Schwenkarm 2 und den oberen Werkzeugblock 11 eine vorgespannte Feder angeordnet. Die Feder 10 ist so vorgespannt, damit sie in der Richtung zur Grundstellung der Schmiersegmente 1 wirkt. Sie wirkt also mit einer Kraft auf den Schwenkarm_2 in der Richtung, in der sie auf den Schwenkarm 2 mit einem Moment in Drehrichtung des Schmiersegments 1 hin zur Grundstellung des Schmiersegments 1 einwirkt. Die Feder 10 kann als Druckfeder (Fig. 1 bis 3) realisiert werden, wenn sie am Schwenkarm ^zwischen der Schwenkaufnahme 7 und dem Schmiersegment 1_ und auf der anderen Seite am Stößel, am oberen Werkzeuqblock 11 oder an einem Teil des Anschlags 12 befestigt ist. Eine alternative Lösung der Feder 10 kann eine Schraubenfeder 10 sein, die auf der einen Seite am Schwenkarm 2 und auf der anderen Seite am Stößel oder oberen Werkezugblock 11 befestigt ist, ggf. kann sie direkt in der Schwenkaufnahme 7 befestigt werden. Eine weitere Variante der Feder 10 ist die Zugfeder 10, die sich auf dem verlängerten Abschnitt 5 des Schwenkarms 2 befindet, der mit dem Schwenkarm 2 verbunden ist, diese Ausführung zeigt die Fig. 8.

Das Schmiersegment 1 kann als einziges Materialstück (z.B. Werkstück, Gussteil usw.) mit einer internen Schmierstoffführung ausgeführt werden, wobei diese Schmierstoffleitung mit eine Düse 14 oder Düsen 14 abgeschlossen ist. Alternativ kann das Schmiersegment 1 durch die Röhren gebildet, die den Schmierstoff leiten und mit Düsen 14 abgeschlossen ist, ggf. dann als Teil mit einem Außen- oder Innengestell, auf dem die Düsen 14 befestigt sind, zu denen der Schmierstoff mittels Schläuche zugeführt wird. Das Schmiersegment 1 erfüllt die Funktion eines Teils, das die Befestigung der Düsen 14 ermöglicht und diese mit dem Arm 2 verbindet, was insbesondere bei der Verwendung von mehreren Düsen 14 auf einem Schmiersegment ^wesentlich ist. Aus diesem Grund kann das Schmiersegment 1 im Grundriss die Form eines Rechtecks, eines Kreisringabschnitts oder eine andere Form aufweisen, wobei die Form des Schmiersegments 1 für die Annäherung der Düsen 14 an die Arbeitswerkzeuge ausgelegt ist. Um den mechanischen Abrieb des Schmiersegments 1 zu verringern, kann dieses Schmiersegment 1 oder das Ende des Schwenkarmes 2 einem Auflageelement 13 aufweisen, das für die Reduzierung der Reibung zwischen dem Schmiersegment 1 und der oberen Fläche 6 des unteren Arbeitswerkzeugs 4 ausgelegt ist. Dieses Auflageelement 13 ist als Wälzlager, Schwenkbolzen oder reibmildernde Oberfläche ausgeführt. Die Fig. 5 bis 7 veranschaulichen die Ausführung des Auflageelementes 13 in Form eines Schwenkbolzens. Das Schmiersegment 1 kann auf seiner Unter- sowie Oberseite Düsen 14 aufweisen, wobei die Düsen 14 auf der Oberseite den Schmierstoff zum oberen Arbeitswerkzeug 3 und die Düsen 14 auf der Unterseite des Schmiersegments 1 zum unteren Arbeitswerkzeug 4 zuführen.

Die Schmierstoffzufuhr zum Schmiersegment 1 kann durch Schläuche des Schmiersystems realisiert werden, die am Schwenkarm 2 befestigt sind. Vorteilhaft kann für die Schmierstoffzufuhr der Schwenkarm 2 genutzt werden, der hohl und beispielsweise als Röhre ausgeführt werden kann. Vorteilhaft können mehrere Kreisläufe der Schmierstoffzufuhr genutzt werden. Bei mehreren Düsen 14 auf dem Schmiersegment 1 kann die Schmierstoffzufuhr optional nur an die Düsen 14 auf der Oberseite des Schmiersegments 1, an die Düsen 14 auf der Unterseite des Schmiersegments 1 oder an die Düsen auf der gleichen Seite des Schmiersegments 1 angesteuert werden, die mit einer anderen Neigung ausgerichtet sind, um einen idealen Einfall des Schmierstoffs während der Schmierung bei der Aufwärtsbewegung des Stößels zu gewährleisten, bei dem die Schwenkarme 2 verschwenken. Ferner können separate Kreisläufe der Schmierstoffzufuhr für mehrere Schmiersegmente 1 verwendet werden, wenn mehrere Schwenkarme 2 genutzt werden. Mehrere Kreisläufe können auch für einen Schwenkarm 2 verwendet werden, um die optionale Schmierstoffzufuhr zu den Düsen 14 anzusteuern, z. B. kann der Schwenkarm 2 einen separaten Kreislauf für die auf das obere Arbeitswerkzeug 3 ausgerichteten Düsen 14 und einen separaten Kreislauf für die auf das untere Arbeitswerkzeug 4ausgerichtete Düsen.

Die Schmierstoffzufuhr wird über die Steuereinheit des Schmierstoffzufuhrsystems gesteuert. Die Steuereinheit steuert einzelne Schmierkreisläufe an und ermöglicht ggf. die Einstellung des Zeitpunkts des Beginns der Schmierung und die Dauer der Schmierung für einzelne Kreisläufe. Der Eingang für die Steuereinheit kann die Zeitangabe oder die Position des Stößels sein, diese Eingänge sind gewöhnlich von den Steuereinheiten der Schmiedemaschinen verfügbar, dem Fachkundigen sind diese bekannt und werden weiter nicht behandelt.

Erstes Ausführungsbeispiel:

Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die in Fig. 1 bis Fig. 4 schematisch dargestellte Lösung, wobei die Schmiedemaschine zwei Schwenkarme 2 mit zwei Schmiersegmenten 1 umfasst. Einzelne Komponenten der Schmiedemaschine, die in diesem Ausführungsbeispiel nicht direkt spezifiziert sind, können anhand der oben aufgeführten Varianten beliebig ausgeführt werden. Jeder der Arme 2 ist auf einer Seite des oberen Werkzeugblocks 11 angebracht. Wobei in der Grundstellung der Schmiersegmente 1 sowie in der Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente 1 sich zwischen der Achse der Schwenkaufnahme 7 des Schwenkarms 2 und dem Schmiersegment 1 zumindest ein Teil der Grundrissprojektion des oberen Arbeitswerkzeugs 3 befindet. Mit anderen Worten befinden sich die Schmiersegmente auf der gegenüberliegenden Seite des oberen Arbeitswerkzeugs ^(beziehungsweise auch des Gesenks des unteren Arbeitswerkzeugs 4), als die Schwenkaufnahme 7 des Schwenkarms 2, an dem das Schmiersegment 1 angebracht ist. Die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht der Schwenkarme 2 mit Schmiersegmenten 1 von oben betrachtet. Bei dieser Ausführung haben die Schmiersegmente 1 die Form eines Kreisringabschnitts, was für Arbeitswerkzeuge mit überwiegend Rotationsquerschnitt vorteilhaft ist. Die Arme haben bei der Draufsicht die Form des Buchstabens "L" und umgehen den Arbeitsraum des Werkzeuges in der Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente 1. Alternativ kann die Form einer Parabel, Hyperbel oder einer beliebigen Kurve verwendet werden, die nicht durch den Arbeitsbereich des Arbeitswerkzeugs in der Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente 1_ durchläuft. In der Seitenansicht sind die Schwenkarme 2 an der Überkreuzungsstelle gebogen, um Kollisionen in der Nichtgebrauchsstellung der Schmiersegmente 1 zu vermeiden. Die Schmiersegmente weisen Düsen 14 an der Unterseite und Oberseite auf. Bei dieser Ausführung weist die Schmiedemaschine einen Schmierstoffzufuhrkreislauf auf und die Schmierung erfolgt nach der Entnahme des Schmiedestücks. Die Schmierung ist in Fig. 3 veranschaulicht, indem der verstreute Schmierstoff 9 unmittelbar nach Beginn der Schmierung dargestellt ist. Die Düsen 14 sind so ausgerichtet, dass der Schmierstoffstrom auf das obere Arbeitswerkzeug 3_und das untere Arbeitswerkzeug 4 fällt.

Zweites Ausführungsbeispiel:

Das zweite Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 5 bis 7, wo ein Schwenkarm 2 verwendet wird, der im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel zwei Schmierstoffzufuhrkreisläufe aufweist. Einzelne Komponenten der Schmiedemaschine, die in diesem Ausführungsbeispiel nicht direkt spezifiziert sind, können anhand der oben aufgeführten Varianten beliebig ausgeführt werden. Der Schmierstoff wird in diesem Ausführungsbeispiel durch den Schwenkarm 2 geführt, der durch zwei Röhren gebildet wird. Das Schmiersegment 1 weist Düsen 14 auf seiner Oberseite, die Bestandteil des ersten Kreislaufs sind, und Düsen 14 auf seiner Unterseite auf, die Teil des zweiten Kreislaufs sind. Es ist daher möglich, die Schmierung vor der Entnahme des Schmiedestücks einzuleiten und das obere Arbeitswerkzeug 3 bereits in der in Fig. 6 dargestellten Stellung zu schmieren, wenn der Schmierstoff nur im ersten Kreislauf zugeführt wird und nur durch Düsen 14 auf der Oberseite des Schmiersegments 1. verteilt wird. Diese Darstellung veranschaulicht auch die Ausführung des Auflageelementes 13, das im unteren Bereich des Schmiersegments angeordnet ist.

Drittes Ausführungsbeispiel: Das drite Ausführungsbeispiel ist in Fig. 10 dargestellt, das als die oben genannten Ausführungsbeispiele ausgeführt ist, mit dem Unterschied, dass das Schmiersegment 1 nicht am Ende des Schwenkarmes 2 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel würde also das Auflageelement 13 am freien Ende des Schwenkarmes 2 angeordnet.

Viertes Ausführungsbeispiel:

Das vierte Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 11 und 12, das ähnlich wie die oben genannten Ausführungsbeispiele ausgeführt ist, wobei in diesem Ausführungsbeispiel das Tragsegment abweichend ausgeführt ist. In diesem Ausführungsbeispiel werden als Tragsegment die Schwenkarme 2 genutzt, wobei der erste Schwenkarm mit dem oberen Werkzeugblock 11 schwenkbar verbunden ist und mit seinem zweiten Ende schwenkbar mit dem zweiten Schwenkarm 2 verbunden ist. In dieser Ausführung wird der Anschlag 12 nur für die Begrenzung der maximalen Verschwenkung des ersten Schwenkarmes 2, für die Begrenzung der Verschwenkung des zweiten Schwenkarms 2 und somit zur Definition der Grundstellung des Schmiersegments 1 , zusätzlich wird ein weitere Anschlag verwendet, der mit dem ersten Schwenkarm 2 verbunden ist und in den Fig. 11 und 12 in der Nähe der Schwenkaufnahme dieser Schwenkarme 2 veranschaulicht wird. Das Schmiersegment 1 wird wie in den vorgenannten Beispielen durch den Kontakt mit dem unteren Arbeitswerkzeug 4 bzw. mit der oberen Fläche 6 des unteren Arbeitswerkzeugs weggedrückt. Bei diesem Kontakt trit durch die Bewegung des oberen Werkezugblocks 11 hin zum unteren Werkzeug 4 die Verschwenkung ein und gleichzeitig zur Translation des Schmiersegmentes 1_weg von den Arbeitswerkzeugen. Bei dieser Ausführung sind sowohl das Schmierensegment 1 als auch die Schwenkaufnahme 7 des ersten Schwenkarms 2 auf der gleichen Seite bezogen auf die Arbeitswerkzeuge.

Fünftes Ausführungsbeispiel:

Im fünften Ausführungsbeispiel wird die Schmiedemaschine in ähnlicher Weise ausgeführt, mit Ausnahme der Position des Schwenkarmes 2. Dieses Ausführungsbeispiel ist in Fig. 12 dargestellt. Der Schwenkarm 2_ist schwenkbar mit dem unteren Arbeitswerkzeug 4 oder mit dem Bet verbunden. Der Schwenkarm 2_ist somit auf dem unbeweglichen Teil der Schmiedemaschine angeordnet. Die Bewegung des Schmiersegments 1 in die Grundstellung gegenüber dem Arbeitswerkzeug, das in dieser Ausführung das untere Arbeitswerkzeug 4 ist, wird durch die Feder 10 realisiert, die vorgespannt gelagert ist und auf den Schwenkarm 12 einwirkt. Das Schmiersegment 1 wird durch den Kontakt mit dem oberen Werkzeugblock 11 bzw. mit dem Stößel in die Nichtgebrauchsstellung gebracht.

Sechstes Ausführungsbeispiel:

Im sechsten Ausführungsbeispiel wird die Schmiedemaschine in ähnlicher Weise wie in den vorgenannten Ausführungsbeispielen realisiert, wobei das Tragsegment auf andere Weise ausgeführt wird. Das Tragsegment, an dem das Schmiersegment 1 befestigt ist, ist als Teleskoparm 2 ausgeführt. Durch den Kontakt des Schmiersegments 1 mit der oberen Fläche 6 des unteren Werkzeugs kommt es bei der Annäherung des Stößels zum Einfahren des Teleskoparmes 15 und bei der Beabstandung des Stößels wird der Teleskoparm 15 bis zum maximalen Ausfahrposition ausgefahren, wenn das Schmiersegment 1 in der Grundstellung ist. In dieser Ausführung können im teleskopierbaren Arm 15 flexible Elemente oder Dämpfer angeordnet werden, welche die unerwünschten Schwingungen des Schmiersegments 1 verhindern.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die oben beschriebenen Vorrichtung kann ferner für alle Umformmaschinen angewendet werden, die eine Schmierstoffzufuhr in den Arbeitsbereich und auf die Werkzeuge erfordern. Unter anderem beispielsweise für die Kunststoffpressen, Glaspressen und dergleichen. Bezuqszeichenliste

1 - Schmiersegment

2 - Arm

3 - Oberes Arbeitswerkzeug

4 - Unteres Arbeitswerkzeug

5 - Verlängertes Armabschnitt

6 - Obere Fläche des unteren Arbeitswerkzeugs

7 - Rotationsaufnahme

9 - verstreuter Schmierstoff 0 - Feder 1 - Oberer Werkzeugblock 2 - Anschlag 3 - Auflageelement 4 - Düse 5 - Teleskopierbares Tragsegment