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Masehine zur Herstellung hochelastischer Federrohre.
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Längsschnitt nach der Linie A-B der Fig. 1 in etwas grösserem Massstabe. Fig. 4 und 5,6 und 7 zeigen in Teilansichten die Arbeitsstellungen der Werkzeuge für die Bearbeitung von vorgewellten und von glattwandigen Rohren.
In Fig. 1-3 bezeichnet 1 einen Spindelstock und 2 (Fig. 1 und 2) eine Walzenträgerplatte, welche Teile auf einer Wange 3 montiert sind, die auf gusseisemen Füssen ruhen kann. Der Spindelstock 1 ist mit zwei Lagern 4 und 4'zur Aufnahme der Spindeln 5 und 6 ausgerüstet, von denen die Spindel 5 in der Spindel 6 gleitet, so dass beide Spindeln gegeneinander in axialer Richtung verschoben werden können. Auf dem aus dem Lager 4 herausragenden Ende der Spindel 5 sitzt eine Riemenscheibe 7, die durch Treibriemen von einem Vorgelege mit Ein-und Ausrückung angetrieben wird.
Die Riemenscheibe 7 wird zweckmässig mit gerundetem Scheibenkranz ausgeführt, damit der Riemen bei der axialen Verschiebung der Spindel 5 stets in der Mitte des angetriebenen Rades läuft.
Eine Keilnut 8, Fig. 3, dient zur Aufnahme eines Keiles 9, welcher bezweckt, die Drehung der Spindel 5 auch auf die Spindel 6 zu übertragen. Am andern Ende ist die Spindel 5 mit einem Innengewinde 10 zum Einsetzen des inneren Walzdornes 11 versehen. Die Spindel 6 dagegen ist ausserhalb des Lagers 41 zu einer Büchse 12 ausgebildet. Diese dient zur Aufnahme einer Zwischenbüchse 13, welche in die Büchse 12 eingeschraubt ist. Eine Gegenmutter in Form eines Ringes 14 dient zur Feststellung der Büchse 13. Diese Gegenmutter 14 ist mit einem Schlitz 15 versehen, welcher mittels einer Schraube 16 zusammengezogen werden kann, so dass ein Verstellen der Gegenmutter 14 während des Betriebes unmöglich ist.
Die Büchse 13 besitzt ein Innengewinde zum Einschrauben des äusseren Walzdornes ? 7. Dieser hat einen Ring 18 mit kantiger Aussenfläche zum Anziehen und Loslösen des Walzdornes 17 mittels Gabelschlüssels. Die Büchse 13 kann auch aus einem Stück mit dem äusseren Walzdorn17/18 bestehen.
Durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben der Büchse 13 bzw. des Dornes 17 in die Büchse 12 kann der Abstand zwischen den beiden Druckwalzen 19, 20 eingestellt werden. Dieser Abstand der beiden inneren Druckwalzen richtet sich nach der gewünschten Wellenhohe bzw. nach der Distanz der Vorwellung am vorgewellten Federrohr. Die Walzen 19 und 20 werden so eingestellt, dass sie, wie aus Fig. 4 ersiehtlich, möglichst genau in die vorgewellten Rillen 21 des Rohres 22 passen.
Um die Spindeln 5 und 6 während ihrer Umdrehung axial verschieben zu können, sind sie mit Bronzebüchsen 23 und 24, Fig. 3, versehen. Diese Bronzebüchsen laufen zwischen Spurlagern 25 und 251 bzw. 24 und 261.
Eine seitliche Verschiebung der Bronzebüchsenauf den Spindeln wird durch Ringe 27 und 28 sowie durch aufgeschraubte Stellringe 29und 20verhindert, welch letztere wieder durch SteIIsehräubchenM und 32 auf Gewinde der beiden Spindeln festgestellt sind.
Die seitliehe Verschiebung der Bronzebüehsen 23 und 24 und dadurch der Spindeln 5 und 6 erfolgt durch Schenkel 33 und 34, Fig. 1, welche die Büchsen 23 und 24 bei 35 und 36 schellenartig umfassen.
Die schellenartigen Teile 35 und 36 sind mittels eingeschraubter Zapfen 37 und 371 bzw. 38 und 381 drehbar in den Bronzebüchsen gelagert. Die Schenkel 33 und 34 drehen sich an der hinteren Seite auf Zapfen 39 bzw. 40, welche auf der Grundplatte des Spindelstockes 1 montiert sind. An der vorderen Seite sind die Schenkel durch ein schereniörmiges Gelenk miteinander verbunden. Auf der Grundplatte des Spindelstockes 1 ist der Zapfen 41 befestigt, auf welchem ein Schenkel 42 drehbar gelagert ist. Dieser Schenkel 42 ist mittels Zwischengelenken 43, 44 und durch Walzen 45, 46, 47 und 48 mit den Schenkeln 33 und 34 verbunden.
Der Schenkel 42 besitzt einen Verlängerungsarm 49, in welchem die Zugfeder 50 eingehängt ist.
Die verschiedenen Bohrungen 51 ermöglichen ein Einhängen der Feder 50 mehr oder weniger weit vom Drehpunkt 41 des Schenkels 42 entfernt, so dass dadurch die Wirkung der Zugfeder 50 nach Bedarf abgestuft werden kann.
Die Feder 50 ist mit ihrem andere Ende an einem Zapfen 52 befestigt, welcher auf der Grundplatte 2 angebracht ist und verstellbar ausgebildet sein kann. Auf dem Zapfen 47 bzw. dem Schenkel 42 sitzt ferner ein Bügel 53, welcher mit einem andern Bügel 54 durch Schraubenbolzen 56 und 57 sowie durch eine Mutterschraube 58 und Gegenmuttern 59 und 60 verbunden ist. Einer der Sehraubenbolzen 56 oder 57 besitzt Linksgewinde, der andere Rechtsgewinde. Desgleichen besitzt die Mutter 58 zur Hälfte Linksgewinde und zur Hälfte Rechtsgewinde, so dass durch Drehen dieser Mutter 58 der Abstand der beiden Zapfen 47 und 61 geändert werden kann.
Der Zapfen 61 ist in einem Schenkel 62 gelagert, der sich am hinteren Ende um einen Zapfen 631 dreht, welcher auf der Grundplatte 2 befestigt ist. Am vorderen Ende besitzt der Schenkel 62 einen Handgriff 63. Auf der Grundplatte 2 sind ferner die beiden Lagerböcke 64 und 65 angebracht, die zur Aufnahme einer Welle 66 bestimmt sind. Diese Welle ist zweckmässig mittels Kugellagern in den Lagerböcken 64 und 65 gelagert.
Die Welle 66 dient zur Aufnahme einer Druckwalzenscheibe 67, die mittels eines Bundes 68 der Welle 66 und einer Mutter 69 fest mit der Welle 66 verbunden wird.
Die Walzenscheibe 67'besitzt an ihrem äusseren Umfang einen Profilring 70 mit einem in der Breite abnehmenden und im Durchmesser zunehmenden Profil. Zur Erzeugung einer Welle macht die Walzenseheibe 67 nur eine Umdrehung. Sie beginnt mit dem niedrigen, breiten Profil, welches bei Bearbeitung
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eines vorgewellten Rohres in die Vorwellung dieses Rohres 22 passt, Fig. 4, und endigt mit dem hohen, schmalen Profil, Fig. 5.
Bei der Bearbeitung eines glattwandigen Rohres 221, Fig. 6 und 7, liegt das niedrige, breite Profil des Profilringes 70 bei Beginn der Umdrehung der Walze 67 der Aussenwandung des Rohres 221 an, Fig. 6.
An der Stelle, an der das breite Profil des Ringes 70 beginnt und das schmale Profil endigt, befindet sich ein Ausschnitt 71, Fig. 2.
Die Walzenscheibe 67 wird durch einen Arretierstift 72, Fig. 1, welcher in eine Bohrung 73 der Scheibe 67 greift, jeweils in dem Zeitpunkte angehalten, wenn der Walzenscheibenausschnitt 71 sich auf der Höhe der Druckwalzen 19, 20 befindet, Fig. 2, in welcher Stellung die Bearbeitung einer Welle beendet ist, Fig. 5 und 7.
Der Ausschnitt 71 in der Walzenscheibe 67 gibt also das Rohr 22 bzw. 2211 nach Beendigung jeder Welle frei.
Das abnehmende Profil der Walzenscheibe 67 erstreckt sich nur auf ungefähr vier Fünftel des Scheibenumfanges, während der letzte Profilabschnitt von ungefähr ein Fünftel des Scheibenumfanges entsprechend dem Umfang des Federrohres ein gleichmässig dünnes Profil aufweist, damit das Federrohr auf dem die Bearbeitung beendenden Profilteil mindestens eine volle Umdrehung beschreiben kann, zwecks Erzielung einer möglichst gleichmässigen Wellung.
Der Arretierstift 72, Fig. 1, ist in einer Büchse 74 gelagert und wird durch eine in dieser Büchse befindliche Feder stets gegen die Walzenscheibe 67 gedrückt. Auf der andern Seite greift der Arretierstift mit einem rechtwinklig abgebogenen Zapfen 76 in einen Schlitz 75 des Schenkels 62 ein.
Die Stellschraube 77 gestattet ein genaues Einstellen der Grundplatte 2 bzw. der Walzenscheibe 67 in bezug auf die inneren Walzen 19, 20.
Der Vorgang beim Wellen des Rohres ist nun folgender : Die Spindeln 5 und 6 und somit die inneren Walzen 19, 20 befinden sich in dauernder Umdrehung. Mit der rechten Hand hält die Bedienungsperson das Werkstück, d. h. das Rohr 22 bzw. 221, möglichst parallel zur Achse des Spindelstocks. Mit der linken Hand umfasst sie den Handgriff 63. Die Walzenscheibe 67 befindet sich in der Ausgangsstellung, wie durch Fig. 2 veranschaulicht, so dass das Rohr 22 über die sich drehenden Walzen 19, 20 geschoben werden kann und das erste zu formende Wellental des Rohres 22 zwischen diese zwei Walzen 19, 20 zu liegen kommt, Fig. 4 bzw. Fig. 6.
Nun schiebt der Bedienende den Handgriff 63 nach links in Richtung des Pfeiles I, Fig. 1, wodurch die inneren Walzen 19, 20 durch die Schenkelübertragung 42,43, 44, 33 und 34 nach beiden Seiten auseinandergehen. Sobald dies geschehen ist und der Handgriff 63 sich in der Endstellung befindet, wird auch gleichzeitig der Arretierstift 72 ausgelöst, d. h. aus der Vertiefung 73 der Scheibe 67 herausgezogen, wodurch die Scheibe freigegeben wird. Da das obere breitere Profil 70 der Scheibe 67 schwerer ist als das untere dünnere Profil und zufolge der Kugellagerung kein grosser Reibungwiderstand zu überwinden ist, setzt sich die Scheibe 67 sofort in Drehung und wird alsdann von den sich drehenden Walzen 19, 20 bzw. dem Werkstück 22 mitgenommen.
In dem Zeitpunkt, in dem die Scheibe 67 mit ihrem Profil 70 zwischen die Walzen 19, 20 eingreift, gibt der Bedienende den Handgriff 63 frei, so dass dieser Handgriff in seine Ausgangsstellung zurückgehen kann. Die Feder 50 zieht nun den Hebel 49 zurück und übt dadurch einen konzentrischen Druck der Walzen 19, 20 auf die innere Rohrwandung aus ; die inneren Walzen drücken also die Flanke der zu erzeugenden Welle stets kräftig gegen das Profil 70 der äusseren Scheibe 67, wodurch jede Faltenbildung verhindert und das Bilden der Wellen erleichtert wird und die Flanken der Wellen vollständig gerade ausfallen.
Sobald die Scheibe 67 eine vollständige Drehung beschrieben hat, ist auch der Schenkel 62 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt und der Arretierbolzen 72 rückt sich wieder in die Vertiefung 73 der Scheibe 67 ein und bringt diese zum Stillstand. Der Bedienende verschiebt hierauf das Federrohr 22 um eine Wellenbreite und betätigt von neuem den Handgriff 63 wie vorstehend erklärt, so dass die Teile wieder die Stellung der Fig. 4 bzw. 6 einnehmen.
Der vollständige Arbeitsgang dauert nur einige Sekunden pro Welle. Es können beispielsweise durchschnittlich 40 Stück Federrohre von etwa 26 mm Lichtweite und etwa 38 mm Aussendurchmesser von je 30 Wellen stündlich hergestellt werden. Das macht insgesamt 1200 Wellen pro Stunde bei einem Kraftbedarf von etwa % PS. Die an sich sehr einfache und somit billige Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet also gegenüber bekannten Maschinen dieser Art äusserst wirtschaftlich.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Maschine zur Herstellung hochelastischer Federrohre mit in sich geschlossenen ringförmigen Wellen, bei der das Rohr durch eine äussere und zwei innere Druckwalzen gewellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Abstand der inneren, dauernd umlaufenden Druckwalzen (17, 20) sich dem in der Breite abnehmenden und in der Tiefe zunehmenden Profil (70) einer äusseren, bei Herstellung jeder Welle nur einmal umlaufenden Druckwalze (67) selbsttätig anpasst.