Vorrichtung zur maschinellen, spanlosen Verformung von Werkstücken. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur maschinellen, spanlosen Verformung von Werkstücken, z. B. von axial symmetrischen Formstücken, mit.
einer Anzahl von bezüglich einer Einspannaxe für das Werkstück gleich mässig verteilten, den Umfang des Werkstük- kes zu bearbeiten bestimmten Schmiedewerk zeugen, die vermittels durch einen zentralen Antrieb in Rotation versetzten Wellen zu einer hin- und hergehenden Bewegung zu der und von der Einspannaxe weg gezwungen werden, so dass sie Schläge auf das eingesetzte Werk stück ausüben.
Ähnliche Maschinen sind in verschiedenen Varianten zu bestimmten Zwecken bereits be hanntgeworden. Der Antrieb der Werkzeuge erfolgt aber in der Regel durch einen so genannten Rollenkranz, der feststeht., wobei die Rollen und das Werkstück, allenfalls in gegenläufiger Umdrehungsbewegung, sich dre hen, oder der Antrieb der Rollen diese nach Art eines Rollenkäfigs in umlaufender Bewe gung hält, während Hämmer nur eine hin- und hergehende Bewegung gegen das dre hende Werkstück vollführen. Die Steuerung bei diesen Vorrichtungen ist jeweils für den speziellen Zweck ausgebildet, für welchen sie bestimmt sind.
Bei einer Vorrichtung zum Ein ziehen von Rohren zu düsenförmigen Gebilden ist eine Gleitsteinsteuerung vorgesehen, die mit einem Zapfen oder deren mehreren ver sehen ist, welcher in einer bestimmten Kurven nut läuft bzw. mehreren solchen laufen, so dass je nach der axialen Verstellung des Gleit- steines Keile in die Bahn der Hämmer mehr oder weniger eingreifen und dadurch einen grösseren oder kleineren Weg der Hämmer (mehr oder weniger nahe an das Werkstück heran) zulassen. Diese Steuerung ist. eine starre Steuerung.
Bei einer andern bekannten Vorrichtung erfolgt zur Formung einer Stange mit in Ab ständen vorgesehenen Einschnürungen, so genannter Durchmesserverengerungen be stimmter Kaliber, eine Steuerung durch Keile mittels hydraulischer Verstellung von Ham merwerkzeugen, zugleich aber auch ein Nach schub des Stangenmaterials in bestimmten Zeitabständen in Abhängigkeit der Abstände der Einschnürungen voneinander. Das auto matische Spiel ist. bei dieser bekannten Vor richtung von einem allen Steuerzwecken ge meinsamen hydraulischen Antrieb abhängig.
Die den Gegenstand der Erfindung bil dende Vorrichtung kann bei entsprechender Ausbildung zur Verformung von Rundmate rial oder andern Profilen zu einer beliebigen. aber vorbestimmten Endform, wie z. B. zu sol chen Profilen, die als Zwischenmaterial für genutete -\Verkstfieke verwendet werden kön nen, dienen, also verschiedenen Zwecken dienstbar gemacht werden. Die rotierenden \Venen sind bei der erfindungsgemässen Vor richtung in exzentrischen Lagerbüchsen ge lagert, die zum Zwecke der Tiefenwirkungs- einstellung der Werkzeuge verstellbar sind.
Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dass diese Lagerbüchsen tun mindestens an genähert 180 drehbar und derart angeordnet sind, dass der maximale Verstellbereich, wel cher zweimal die Exzentrizität der Lager büchsen beträgt, ausnützbar ist, wobei die Schmiedewerkzeuge auf Exzentern der rotie renden Wellen gelagert sind.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, und. zwar stellt die Fig.1 einen Aufriss der Maschine und die Fig. 2 eine Seitenansicht dazu dar.
Fig.3, 4 und 5 veranschaulichen in grö sserem Massstab das Arbeitsverfahren der Ma schine beim Verformen von Rundmaterial.
Mit la ist die Grundplatte der Maschine bezeichnet, auf der sich zwei Ständer 1 und 12 befinden. Von diesen bildet. der eine, näm lich der Ständer 1, das Gehäuse für die Werk zeuge mit der Antriebsvorrichtung. In dem Ständer 1 sind drei auf einem Kreis um die Mittelachse der Maschine gleichmässig ver teilte rotierende Exzenterwellen 2 gelagert, die durch einen Motor 3 über eine auf der Mittelachse angeordnete Keilriemenscheibe 4 und ein auf der Mittelachse sitzendes Zahnrad 5, mit dem je ein entsprechendes Ritzel 5' der Wellen 2 kämmt, angetrieben werden.
Die Exzenter 6 der Wellen 2 dienen als Antriebs mittel für die Pleuel 6a, die mit ihrem einen Ende je auf einem Exzenter gelagert und dem andern Ende je in einer Gleitbahn 7 geführt.
sind- und die an ihnen gebildeten hammerarti gen Werkzeuge 13 intermittierend gegen den Umfang des koaxial zur 1#ilittelachse angeord neten Werkstückes vor und von ihm weg be wegen, wobei diese Bewegung für alle Pleuel gleichzeitig erfolgt, und beim Vorbewegen Schläge auf das Werkstück ausgeführt wer den.
Das Werkstück 8 ist. in einem Schlitten 9 gelagert und wird durch einen Motor 10 über ein Getriebe<B>1.1</B> in eine rotierende Bewegung versetzt. Der Schlitten 9 wird in aus der Zeichnung nicht ersichtlicher Weise auf einer auf dem Ständer 12 angeordneten Führung gleichzeitig gegen den Ständer 1 vorbe-#vegt. Die Verformung des Werkstückes erfolgt also durch gelenklose Teilverformungen von sei nem freien Ende gegen das Einspannende.
Die Arbeitsweise der Werkzeuge erläutern die Fig.3, 4 und 5. Hierbei zeigt die Fig. 3 die drei -#Verkzeuge 13 bei Arbeitsbeginn am Umfang des noch unbearbeiteten ZV erkstüekes B. Wie man daraus ersieht, ist der Durch messer der Wölbung der Arbeitsfläche der Werkzeuge deich dem Werkstüekdurehmesser gewählt, wie er bei Arbeitsbeginn vorhanden ist.
Diese Wölbung an den Werkzeugen ent spricht dabei dem grösstmöglichen, mittels der Vorrichtung bearbeitbaren Werkstüekdureh- messer. Die Fig.4 und 5 zeigen in Seiten ansicht und Längsschnitt die gleichen Werk zeuge in ihrer Arbeitsstellung beim Herstellen des kleinstmöglichen Durchmessers am Werk stück.
In diesem Falle liegen die Werkzeuge mit seitlich an die Arbeitsfläche anschliessen den Schrägflächen 13a. aneinander an, wobei sie das Werkstück umhüllen. Zwischen diesem kleinsten und dem grössten W erlkstüekdureli- messer können die Werkzeuge bezüglich ihrer die Endform des Werkstückes bestimmenden Tiefenwirkung beliebig gesteuert werden.
Das Steuerungssvstem ist so ausgebildet, dass die Exzenterbüchsen um 180 gedreht werden können, wobei diese so angeordnet sind, dass der maximale Verstel@lbereich, das heisst die zweifache Exzentrizität der Büchsen dabei ausgenützt wird.
Für die Steuerung ist am Schlitten 9 eine Schablone 14 austauschbar vorgesehen, von welcher ein Fühlstift 15, der hydraulisch oder pneinmiatiseh gesteuert sein kann, die herzustellende Form für das Werk- stück abnimmt und den Servomotor 16, der ebenfalls hydraulisch oder pneumatisch arbei ten kann, steuert, welcher über eine Zahn stange 17 und ein Zwischenrad 18 auf einen Ring 19 arbeitet.
Dieser Ring 19 bildet einen Zahnkranz, welcher mit allen. Exzenterbüehsen 20 in Eingriff steht über je einen an diesen vorgesehenen Zahnkranz, in welchen Büchsen die Exzenterwellen 2 gelagert sind. Die Scha blone 14 ist entsprechend der bei der Verfor- mung auftretenden Längsstreckung des Werk stückes korrigiert; das bedeutet z.
B., da.ss für gleich lange Abschnitte verschiedenen Durch messers der Endform des Werkstückes die ent sprechenden Abschnitte. auf der Schablone nicht gleich lang sein dürfen, sondern bei jeder stärkeren Durchmesserverminderung am Werkstüek der sich dabei ergebenden grösse ren Längsstreckung entsprechend kürzer sein müssen.
Bei der gemeinsamen Verdrehung dieser Exzenterbüchsen 20 durch das vorstehend be schriebene Steuerungssystem werden die Lage rungen der Wellen 2 in ihrer Entfernung zur Mittelaehse der Maschine bz-%v. des '\Verkstük- kes verändert, wodurch die Tiefenwirkungs- einstellung der Werkzeuge entsprechend der Form der Schablone 14 geändert wird. Die hierbei auftretende Veränderung der Achsen entfernung der Zahnräder 5, 5' kann durch eine abnormal grosse Zahnluft ausgeglichen sein, z.
B. durch Anordnung sogenannter über höhter Zähne an den Zahnrädern 5 und 5'.
Bei der vorstehend geschilderten Arbeits weise können @V erkstüeke mit aufeinanderfo:l- genden Abschnitten zylindrischer oder kegeli- ger Form hergestellt werden, wobei jeweils eine entsprechend geformte Schablone an gebracht wird.
Müssen zur Werkstüekachse rechtwinklige Absätze überbrückt werden, so ist es erforderlich, bei stillstehendem Schlitten 9, das heisst bei abgesehalteter Bewegung des Werkstüekes in axialer Richtung, entispre- ehend dem an der betreffenden Stelle senk rechten Kurvenverlauf der Schablone die Ex- zcnterwellen der Höhe der Absätze entspre- ehend auseinander- oder zusammenzusteuern,
worauf dann der Werkstiickvorschub in axia ler Riehtung wieder aufgenommen wird. Hie- zu dienen nicht gezeichnete Hilfseinrichtun gen, die bei Schablonensteuerungen technisch allgemein bekannt sind. Dasselbe gilt für die Einarbeitung von Einstichen, was bei ab geschalteter Längsbewegung des Schlittens 9 durch Tiefensteuerung der Exzenterwellen nach entsprechenden Einschnitten an der Schablone bei rotierendem Werkstück vorge nommen wird.
Bei weichem Material bzw. kleiner Ver formung kann der Arbeitsvorgang in kaltem Zustande erfolgen. Bei normalen Baustählen Lind grösseren Verformungen ist es erforder lich, die Bearbeitung bei Schmiedehitze durch zuführen.
Device for the mechanical, non-cutting deformation of workpieces. The invention relates to a device for the mechanical, non-cutting deformation of workpieces, for. B. axially symmetrical fittings, with.
a number of forging tools that are uniformly distributed with respect to a clamping axis for the workpiece and are intended to machine the circumference of the workpiece, which are forced to move back and forth to and from the clamping axis by means of shafts set in rotation by a central drive so that they exert blows on the workpiece used.
Similar machines have already become known to be in different versions for specific purposes. The tools are usually driven by a so-called roller ring, which is stationary, with the rollers and the workpiece turning, possibly in opposite directions of rotation, or the drive for the rollers keeping them in rotating motion like a roller cage , while hammers only perform a reciprocating motion against the rotating workpiece. The controls in these devices are designed for the specific purpose for which they are intended.
In a device for pulling pipes into nozzle-shaped structures, a sliding block control is provided which is provided with a pin or several ver, which runs in a certain curve groove or several such run, so that depending on the axial adjustment of the sliding Stone wedges more or less engage in the path of the hammers and thereby allow the hammers to travel more or less (more or less close to the workpiece). This control is. a rigid control.
Another known device is used to form a rod with constrictions provided in Ab stands, so-called diameter constrictions be certain caliber, a control by wedges by means of hydraulic adjustment of hammer tools, but at the same time a replenishment of the bar material at certain time intervals depending on the distances of constrictions from each other. The automatic game is. in this known device dependent on a hydraulic drive common to all control purposes.
The subject of the invention bil Dende device can with appropriate training for the deformation of Rundmate rial or other profiles to any. but predetermined final shape, such as. B. to such chen profiles that can be used as intermediate material for grooved - \ Verkstfieke NEN, serve, so different purposes are made available. In the device according to the invention, the rotating veins are stored in eccentric bearing bushes which are adjustable for the purpose of adjusting the depth of the tools.
The distinguishing feature of the invention is that these bearing bushes can be rotated at least approximately 180 degrees and are arranged in such a way that the maximum adjustment range, which is twice the eccentricity of the bearing bushes, can be used, with the forging tools being mounted on eccentrics of the rotating shafts .
The drawing shows an exemplary embodiment of the device according to the invention, and. although FIG. 1 shows an elevation of the machine and FIG. 2 shows a side view thereof.
3, 4 and 5 illustrate on a larger scale the working method of the machine when deforming round material.
With la the base plate of the machine is referred to, on which there are two stands 1 and 12. Of these forms. the one, Naem Lich the stand 1, the housing for the work tools with the drive device. In the stand 1, three rotating eccentric shafts 2 distributed evenly on a circle around the central axis of the machine are mounted, which are driven by a motor 3 via a V-belt pulley 4 arranged on the central axis and a gearwheel 5 seated on the central axis, each with a corresponding pinion 5 'of the shafts 2 meshes, are driven.
The eccentrics 6 of the shafts 2 serve as drive means for the connecting rods 6a, each of which is supported at one end on an eccentric and the other end is guided in a slide 7.
are and the hammerarti gene tools formed on them 13 intermittently against the circumference of the coaxial to the 1 # ilitteachse angeord designated workpiece in front of and away from it moving, this movement for all connecting rods takes place simultaneously, and when moving forward blows on the workpiece who performed the.
The workpiece 8 is. mounted in a slide 9 and is set in a rotating movement by a motor 10 via a gear <B> 1.1 </B>. The slide 9 is simultaneously moved past the stand 1 on a guide arranged on the stand 12 in a manner not apparent from the drawing. The deformation of the workpiece thus takes place through jointless partial deformations of its free end against the clamping end.
3, 4 and 5 illustrate the operation of the tools. Here, FIG. 3 shows the three - # Tool 13 at the start of work on the circumference of the still unprocessed ZV Erkstüekes B. As you can see from this, the diameter of the curvature of the work surface the tools are selected from the workpiece diameter as it is available at the start of work.
This curvature on the tools corresponds to the largest possible workpiece diameter that can be machined by means of the device. The 4 and 5 show in side view and longitudinal section the same work tools in their working position when producing the smallest possible diameter on the work piece.
In this case the tools lie with the inclined surfaces 13a laterally adjoining the work surface. to each other, enveloping the workpiece. Between this smallest and the largest workpiece diameter, the tools can be controlled as desired with regard to their depth effect, which determines the final shape of the workpiece.
The control system is designed in such a way that the eccentric bushes can be rotated by 180, these being arranged so that the maximum adjustment range, i.e. twice the eccentricity of the bushes, is used.
For the control, an exchangeable template 14 is provided on the carriage 9, from which a feeler pin 15, which can be hydraulically or pneumatically controlled, takes the shape to be produced for the workpiece and the servomotor 16, which can also work hydraulically or pneumatically, controls which rod 17 and an intermediate gear 18 on a ring 19 works via a toothed.
This ring 19 forms a ring gear, which with all. Eccentric bushes 20 are in engagement via a respective toothed ring provided on these, in which bushes the eccentric shafts 2 are mounted. The template 14 is corrected in accordance with the longitudinal extension of the workpiece that occurs during the deformation; that means z.
B., da.ss the appropriate sections for sections of the same length with different diameters of the final shape of the workpiece. on the template must not be of the same length, but must be correspondingly shorter for each larger diameter reduction on the workpiece of the resulting larger longitudinal extension.
When these eccentric bushes 20 are rotated together by the control system described above, the position stanchions of the shafts 2 are in their distance to the center axis of the machine or% v. des' \ Verkstük- kes changed, whereby the depth setting of the tools according to the shape of the template 14 is changed. The resulting change in the axes distance of the gears 5, 5 'can be compensated for by an abnormally large tooth clearance, z.
B. by arranging so-called over higher teeth on the gears 5 and 5 '.
With the working method described above, parts with successive sections of a cylindrical or conical shape can be produced, with a correspondingly shaped template being attached to each.
If steps at right angles to the workpiece axis have to be bridged, it is necessary, with the slide 9 stationary, i.e. with the workpiece stopped moving in the axial direction, corresponding to the vertical curve of the template at the relevant point, the eccentric waves of the height of the steps to steer accordingly apart or together,
whereupon the workpiece feed is resumed in the axial direction. To serve this purpose, auxiliary devices not shown, which are technically generally known for template controls. The same applies to the incorporation of grooves, which is made when the longitudinal movement of the carriage 9 is switched off by depth control of the eccentric shafts after making appropriate incisions on the template while the workpiece is rotating.
In the case of soft material or small deformation, the work process can be carried out in a cold state. In the case of normal structural steels and larger deformations, it is necessary to carry out the machining at forging heat.