Verfahren zum Rollieren eines oder beider Zapfen eines ein Zahnritzel mit beidseitigen, gleichachsigen Lagerzapfen aufweisenden Werkstückes, und Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens.
Vorliegende Erfindung. betrifft ein Ver fahren zum Rollieren eines oder beider Zapfen eines Werkstückes, das einen als Ritzel ausgebildeten Mittelteil mit beidseiti gen, gleichachsigen Lagerzapfen aufweist, wo bei das Werkstück während des Rollierens um reine Achse gedreht wird.
Das Verfahren ge mäss der Erfindung ist dadurch gekennzeich net, dass man zum Drehen des Werkstückes einen Antriebsmechanismus benützt, der ein Zahnrad aufweist, welches die gleiche Zah- nung,aufweist wie das Werkstückritzel, und dieses mit jenem Zahnrad in Eingriff bringt durch gegenseitiges Bewegen in einer wenig stens angenähert zur Werkstückdrehachse senkrechten Richtung.
Die Erfindung hat auch eine Einrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens zum 'Gegen stand, welche Einrichtung dadurch gekenn zeichnet ist, dass das mit dem Werkstück ritzel in Eingriff zu bringende Zahnrad einen Teil eines zum Antriebsmechanismus für die Drehung des eingesetzten Werkstücks gehö renden Vorgeleges bildet und lösbar an einem gleichachsigen andern Teildes Vorgeleges be festigt ist.
An Hand der beiliegenden Zeichnung, die als cAusführungsbeispiel der erfindungs gemässen Einrichtung eine Zapfenrollier- maschinedarstellt, wird auch das Verfahren gemäss der Erfindung beispielsweise beschrie ben werden. Es zeigt: Fig. 1 einen Aufriss, Fig. 2 einen Seitenriss und Fig. 3 einen Grundriss der Zapfenrollier- maschine.
In der Zeichnung ist die Zapfenrollier- maschine -schematisch dargestellt, wobei ihr Antriebsmotor und Teile von Riemen- bzw. Schnurtrieben weggelassen worden sind.
Die Maschine umfasst ein Gestell 1, das vorn (rechts in Fig. 2) Augen 2 aufweist, - in welchen eine Achse 3 eingesetzt ist, die zur Lagerung eines im Betrieb ungefähr vertika len Schwenkarmes 4 dient. An diesem Schwenkarm ist ein Paar von Tragkörpern 5 mittels Schrauben 6 so befestigt, dass diese Tragkörper nach Lösen der Schraubenmut tern senkrecht zur Achse 3 am Schwenkarm verstellt werden können, was mittels Schrau ben 7 geschieht, die in Lappen 8 des Schwenk armes 4 versehraubbar sind.
Jeder der Trag körper 5 trägt eine Lagerhülse 5a, in welcher eine Achse 9 verschiebbar und verdrehbar und in nicht gezeichneter Weise feststellbar gehalten ist, die mit einer Tragscheibe 10 aus einem ,Stück besteht. Die Tragscheiben 10 sind an ihrem Umfang mit in Achsrichtung verlaufenden Lagereinschnitten 10a für die Lagerung von Werkstücken 11 versehen, die aus einem als Ritzel "ausgebildeten Mittelteil mit beidseitigen gleichachsigen Lagerzapfen 11a bestehen.
Ein Werkstück wird mit seinen beiden zu rollierenden Zapfen in je einen Einschnitt 10a der einen und andern Scheibe 10 eingelegt. Die Teile 4-10 bilden einen Halter zur freidrehbaren Lagerung des Werkstückes in der Bearbeitungslage.
Am hintern Ende des Gestelles 1 sind auf beiden Seiten Ständer 12 vorgesehen, in deren obern Enden eine durchgehende hori zontale Achse 13 eingesetzt ist, die zur Achse 3 parallel ist und zur verschwenkbaren Lage rung von zwei nebeneinander angeordneten Lagerstücken 14 dient. In jedem dieser La gerstücke ist eine vertikal verlaufende Achse 15 gelagert, die in einem obern und einem untern Auge eines Armes 16 eingesetzt ist.
Das vordere Ende jedes dieser Arme bildet eine Lagerhülse 16a für eine im Betrieb we nigstens annähernd vertikale Rollierspindel 17, auf deren unterem Ende eine Rollier- scheibe 18 und auf deren oberem Ende eine Schnurscheibe 19 sitzt, welch letztere einen Teil eines Schnurtriebes für den Antrieb der Rollierspindel bildet.
Das .Gestell weist im vordern mittleren Teil einen Support 20 auf, von dem ausser dem ein T-förmiger Ständer 21: nach oben ragt, der beim Querbalken 21a gegabelt ist.
Im vordern Teil des Querbalkens ist eine Achse 22 eingesetzt, auf der zwischen den Gabelarmen eine Schnurscheibe 23 mit daran befestigtem Zahnrad 24 drehbar gelagert ist. Ein mit dem Zahnrad 24 kämmendes Ritzel 25 ist lose drehbar auf einer Achse 26 gela gert, .die leicht herausnehmbar in einem nach vorn ragenden Lappen 27 am Steg des Stän ders 21 eingesetzt ist. Das Ritzel 2'5 ist so breit, dass es auf der rechten Seite (Fig. 1) des Zahnrades 24 vorsteht und trägt auf dieser Seite ein scheibenförmiges Zahnrad 28.
In der Zinken Stirnseite des Ritzels 25 ver ankerte Mitnehmerzapfen 29 ragen in Löcher des Zahnrades 28 ein zwecks :dessen Mitnahme. Das Zahnrad 28 kann somit leicht gegen ein anderes ausgewechselt werden.
Es ist nun vorgesehen, :das Werkstück 11 mit seiner Zahnung unmittelbar mit der gleichen Zah- nung des Zahnrades 28 in Eingriff zu brin gen zwecks dessen Drehens während des Rollierens seiner beidseitigen Zapfen. Im Support 20 ist eine Welle 30 drehbar gelagert, die sich ebenfalls parallel zur Achse 3 erstreckt und auf der eine nicht dargestellte Riemen- oder .Schnurscheibe festsitzt für ihren dauernden Antrieb durch den Motor der Maschine.
Auf jedem der beiden Enden dieser Welle sitzt eine Scheibe fest, von denen nur die auf dem linken Wellenende gezeich net ist, die, wie in Fig. 2 ersichtlich, als Nockenscheibe 31 ausgebildet ist, welche die Verschwenkung des Werkstückhalters um die Achse 3 steuert, der von einer Feder 32 be ständig nach hinten gegen die Nockenscheibe gezogen wird.
Berührt der Nockenfühler 33 des Schwenkarmes 4 die Erhebung der Nockenscheibe 31, so ist der Schwenkarm mit samt den Scheiben 10 auf einen der Höhe der Erhebung entsprechenden Abstand von seiner Arbeitslage nach vorn ausgeschwenkt, damit das rollierte Werkstück 11 entfernt und ,durch ein zu rollierendes Werkstück ersetzt werden kann.
Hat sich die Nockenscheibe 31 im Sinne des Pfeils 34 so weit gedreht, dass der Fühler 33 von der Erhebung abgelaufen ist, so wird. der Halter mit dem neuen Werk stück in die Vertikallage zurückverschwenkt, und zwar bis eine im Schwenkarm 4 ver- sehraubbare Einstellschraube 35 gegen ein Anschlagstück 3-6 des Supports 20 anstosst.
Sowohl die Nockenseheibe 31 als auch die andere, nicht gezeichnete Scheibe tragen ein exzentrisch auf ihr gelagertes, verschwenk- bares Betätigungsglied 37, das mittels eines Stiftes 38 an der Scheibe in mehreren Schwenklagen verriegelt werden kann. Jedes dieser Betätigungsglieder 37 arbeitet mit einem Arm 39 eines Schwenknockens 40 zu sammen, ,der am Support 20 drehbar gelagert ist und :durch eine Feder 41 belastet wird, die das Bestreben hat, den Arm 39 gegen einen Anschlagstift 42 zu drücken, der die Ruhe lage des Armes 39 bestimmt.
Bei jeder Um drehung der Scheiben werden die Nocken 40 um einen bestimmten Betrag entgegen der Wirkung ,der Federn 41 verschwenkt. Ein Teil der Steuerfläche des Nockens 40 ist da bei zur Zusammenarbeit mit einem von einer Stellschraube gebildeten Fühler 43 des entspre- ehenden. Armes 16 bestimmt; ein anderer Teil dieser Steuerfläche. ist zur Zusammenarbeit mit einem am ,Support 20 gelagerten Fühlhebel 44 bestimmt. Der mit :der Fühlschraube 43 zu sammenarbeitende Teil des Noekenprofils hat eine sehr kleine, z.
B. 1/1o mm betragende spiralige Steigung und dient zum Anheben des betreffenden Armes 16 samt der Rollier- scheibe 18 nach dem Rollieren. Ist der Werk stückhalter wieder in die Vertikallage einge schwenkt, so wird der Schwenknocken 40 unter der Wirkung des Stiftes 38 des Betä tigungshebels 37 auf den Arm 39 je nach der Einstellung des Armes 3 7 etwa 50-90 im Uhrzeigersinn (Fig. 2) verschwenkt, so dass sich der Arm 16 entsprechend der Steigung geringfügig absenkt.
Die tiefste Lage, die für den Durchmesser der bearbeiteten Zapfen des Werkstückes 11 massgebend ist, wird durch die Stellschrauben 45 der Arme 16 bestimmt, die dann auf dem Support 20 aufzuliegen kommen.
Sobald das Rollieren der zylindri schen Zapfen des Werkstückes 11 abgeschlos sen ist, oder schon vorher, wird der Fühl- hebel 44 durch eine Feder 46 nach Massgabe der Abnahme des Radius beim zweiten Teil des Nockenprofils der Schwenknocken 40 nach rechts (Fig. 2) verschwenkt, wobei er über ein Verbindungsglied 47 eine im hintern Teil des gegabelten Querbalkens des Ständers 21 verdrehbar,
aber unverschiebbar gelagerte Spindel 48 iun einen gewissen Winkel ver- schwenkt. Die Spindel 48 hat auf dem rechten Endteil Rechtsgewinde und auf dem linken Linksgewinde entsprechend den Gewinde löchern der Arme 16, in welche diese Spindel teile eingreifen.
Durch die eben erwähnte Verschwenkung der Spindel 48 werden die beiden Arme 16 seitlich gegeneinander ver- sehwenkt, so dass die zylindrischen Flächen der Rollierscheiben 18 die Stirnseiten des mittleren Werkstückteils rollieren.
Sobald die Betätigungsglieder 37 aufgehört haben, auf die Arme 39 einzuwirken, werden diese durch die Federn 41 in die Ruhelage zurück gebracht, so dass die Nocken 40 die Rollier- scheiben 18 wieder voneinander entfernen und, leicht anheben, damit sie nicht mehr auf das Werkstück einwirken. Gleich darauf ver- schwenkt die Nockenscheibe 31 den Werk stückhalter mit dem Werkstück 11 nach vorn.
Die einzige Arbeit besteht darin, jetzt das Werkstück durch ein anderes zu ersetzen, was dank der vorgesehenen Anordnung in. äusserst einfacher Weise geschehen kann. Die übrigen Bewegungen erfolgen, wie eben be schrieben, automatisch in der. richtigen Reihenfolge.
Dabei kann der Zeitpunkt des Beginns und die Dauer der Einwirkung jedes Betätigungsgliedes 37 auf den Arm 39 des Schwenknockens 40 durch Verstellung des Betätigungsgliedes durch Umstecken des Stiftes 38 in ein anderes der vier dafür in der Scheibe 31 vorgesehenen Löcher 38a leicht verändert werden.
Wird eine neue Serie von Werkstücken in Arbeit genommen, deren Ritzel eine andere Zahnung haben, so wird in oben beschriebe ner Weise das Zahnrad 28 ausgewechselt.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass jeder Punkt des--Werkstückhalters, und ins besondere die Lagereinschnitte 10, während der Verschwenkung durch die Nockenscheibe 31 einen Weg längs eines Kreisbogens zurück legen, dessen Sehne nur wenig zur Horizon talen geneigt ist, so dass das Werkstück 11 beim Ausschwenken des Halters in den Lager einschnitten liegen bleibt.
Das Eigenartige bei der beschriebenen Rolliermaschine und :dem durch sie ermög lichten Arbeitsverfahren besteht also darin, dass man zum Drehen des auf dem Halter gelagerten Werkstückes 11 beim Rollieren seiner Lagerzapfen einen Antriebsmechanis- mus mit einem Vorgelege 23, 24, 25, .28 be nützt, dessen letztes Zahnrad 28 die gleiche Zahnung aufweist wie das Werkstückritzel,
und dieses mit dem Zahnrad 28 in Eingriff bringt durch Bewegen des Halters mit dem Werkstück gegen das Zahnrad in zur Werk stückachse senkrechter Richtung, welche im letzten Teil der Bewegung immer mehr zu den Teilkreisen der :in Eingriff gebrachten Zahnungen des Rades 28 und des Ritzels tangential verläuft.
Process for roller burnishing one or both journals of a workpiece having a pinion with equiaxed bearing journals on both sides, and device for carrying out the process.
Present invention. relates to a Ver drive for roller burnishing one or both pins of a workpiece, which has a pinion designed as a middle part with bilateral conditions, equiaxed bearing pin, where the workpiece is rotated about pure axis during the roller burnishing.
The method according to the invention is characterized in that a drive mechanism is used to rotate the workpiece which has a gearwheel which has the same teeth as the workpiece pinion and which brings it into engagement with that gearwheel by moving one another a direction at least approximately perpendicular to the workpiece axis of rotation.
The invention also relates to a device for performing this method, which device is characterized in that the gear wheel to be brought into engagement with the workpiece pinion forms part of a back gear belonging to the drive mechanism for rotating the workpiece used and is detachable is fastened to a coaxial other part of the back gear.
The method according to the invention will also be described, for example, on the basis of the accompanying drawing, which shows a pin roller burnishing machine as an exemplary embodiment of the device according to the invention. It shows: FIG. 1 an elevation, FIG. 2 a side elevation and FIG. 3 an outline of the tenon burnishing machine.
In the drawing, the pin roller burnishing machine is shown schematically, its drive motor and parts of belt or cord drives having been omitted.
The machine comprises a frame 1, which has eyes 2 at the front (on the right in FIG. 2) - in which an axis 3 is used, which is used to support a pivot arm 4 that is approximately vertical during operation. On this swivel arm, a pair of support bodies 5 is attached by means of screws 6 so that these support bodies can be adjusted perpendicular to the axis 3 on the swivel arm after loosening the screw nut, which happens by means of screws ben 7, which can be screwed into tabs 8 of the swivel arm 4 .
Each of the support body 5 carries a bearing sleeve 5a in which an axis 9 is held displaceably and rotatable and can be locked in a manner not shown, which consists of one piece with a support disk 10. The support disks 10 are provided on their periphery with axially extending bearing incisions 10a for the storage of workpieces 11, which consist of a central part designed as a pinion with bearing journals 11a on both sides.
A workpiece is inserted with its two pins to be rolled into one incision 10a each in one and the other disk 10. Parts 4-10 form a holder for freely rotating storage of the workpiece in the machining position.
At the rear end of the frame 1 stand 12 are provided on both sides, in the upper ends of which a continuous hori zontal axis 13 is used, which is parallel to the axis 3 and tion of two juxtaposed bearing pieces 14 is used for the pivotable position. In each of these La gerstücke a vertically extending axis 15 is mounted, which is used in an upper and a lower eye of an arm 16.
The front end of each of these arms forms a bearing sleeve 16a for a roller spindle 17 which is at least approximately vertical during operation, on the lower end of which a roller disc 18 sits and on the upper end of which a cord disk 19 sits, the latter part of a cord drive for driving the Rolling spindle forms.
The .Gestell has in the front central part a support 20, from which a T-shaped stand 21: protrudes upwards, which is forked at the crossbar 21a.
In the front part of the crossbar, an axle 22 is used, on which a cord pulley 23 with a gear 24 attached is rotatably mounted between the fork arms. A pinion 25 meshing with the gear 24 is loosely rotatable on an axle 26, which is easily removable and inserted in a forwardly protruding tab 27 on the web of the stand 21. The pinion 2'5 is so wide that it protrudes on the right side (FIG. 1) of the gear 24 and carries a disk-shaped gear 28 on this side.
In the prongs end face of the pinion 25 ver anchored driver pins 29 protrude into holes of the gear 28 for the purpose of: driving it. The gear 28 can thus easily be exchanged for another.
Provision is now made: to bring the workpiece 11 with its teeth directly into engagement with the same teeth of the gear wheel 28 for the purpose of rotating it during the rolling of its two-sided pins. In the support 20, a shaft 30 is rotatably mounted, which also extends parallel to the axis 3 and on which a belt or cord pulley, not shown, is fixed for its permanent drive by the motor of the machine.
A disk sits firmly on each of the two ends of this shaft, of which only the one on the left end of the shaft is signed, which, as can be seen in Fig. 2, is designed as a cam disk 31 which controls the pivoting of the workpiece holder about the axis 3, which is constantly pulled backwards against the cam by a spring 32 be.
If the cam sensor 33 of the swivel arm 4 touches the elevation of the cam disk 31, the swivel arm together with the disks 10 is swiveled forward from its working position to a distance corresponding to the height of the elevation, so that the rolled workpiece 11 is removed and through a workpiece to be rolled can be replaced.
If the cam disk 31 has rotated so far in the direction of arrow 34 that the sensor 33 has moved away from the elevation, then. the holder with the new workpiece is pivoted back into the vertical position until an adjusting screw 35, which can be screwed into the pivot arm 4, hits a stop piece 3-6 of the support 20.
Both the cam disk 31 and the other disk (not shown) carry a pivotable actuating member 37 which is mounted eccentrically on it and which can be locked in several pivot positions by means of a pin 38 on the disk. Each of these actuators 37 works with an arm 39 of a pivot cam 40 together, which is rotatably mounted on the support 20 and: is loaded by a spring 41, which tends to press the arm 39 against a stop pin 42, the rest position of the arm 39 is determined.
With each rotation of the discs, the cams 40 are pivoted by a certain amount against the action of the springs 41. A part of the control surface of the cam 40 is there for cooperation with a sensor 43 formed by an adjusting screw of the corresponding one. Armes 16 determined; another part of that control surface. is intended for cooperation with a feeler lever 44 mounted on the support 20. The with: the feeler screw 43 to cooperate part of the Noeken profile has a very small, z.
B. 1/10 mm spiral pitch and is used to raise the arm 16 in question together with the roller 18 after roller burnishing. If the work piece holder is pivoted back into the vertical position, the pivot cam 40 is pivoted under the action of the pin 38 of the actuation lever 37 on the arm 39 depending on the setting of the arm 3 7 about 50-90 clockwise (Fig. 2) so that the arm 16 lowers slightly according to the slope.
The lowest position, which is decisive for the diameter of the machined pins of the workpiece 11, is determined by the adjusting screws 45 of the arms 16, which then come to rest on the support 20.
As soon as the rolling of the cylindrical pins of the workpiece 11 is completed, or before, the feeler lever 44 is pivoted to the right (FIG. 2) by a spring 46 according to the decrease in the radius of the second part of the cam profile of the pivot cams 40 , whereby it can be rotated via a connecting member 47 in the rear part of the forked transverse beam of the stand 21,
but the immovably mounted spindle 48 is pivoted through a certain angle. The spindle 48 has on the right end part right-hand thread and on the left left-hand thread corresponding to the threaded holes of the arms 16, in which these spindle parts engage.
As a result of the above-mentioned pivoting of the spindle 48, the two arms 16 are pivoted laterally relative to one another, so that the cylindrical surfaces of the roller burnishing disks 18 roll the end faces of the central workpiece part.
As soon as the actuating members 37 have ceased to act on the arms 39, these are brought back into the rest position by the springs 41, so that the cams 40 remove the burnishing disks 18 from each other again and lift them slightly so that they no longer hit the workpiece act. Immediately thereafter, the cam disk 31 swivels the workpiece holder with the workpiece 11 forwards.
The only work is now to replace the workpiece with another, which can be done in an extremely simple manner thanks to the intended arrangement. The other movements take place, as just described, automatically in the. right order.
The time of the beginning and the duration of the action of each actuating member 37 on the arm 39 of the pivot cam 40 can be easily changed by adjusting the actuating member by changing the pin 38 into another of the four holes 38a provided in the disc 31.
If a new series of workpieces is in progress, the pinion of which has a different toothing, the gear 28 is replaced in the manner described above.
From the drawing it can be seen that each point of the - workpiece holder, and in particular the bearing incisions 10, during the pivoting by the cam disk 31, cover a path along an arc whose chord is only slightly inclined to the horizontal, so that the workpiece 11 remains incised when pivoting the holder into the bearing.
The peculiarity of the roller burnishing machine described and the working method made possible by it is that a drive mechanism with a back gear 23, 24, 25, .28 is used to rotate the workpiece 11 mounted on the holder when rolling its bearing journals whose last gear 28 has the same teeth as the workpiece pinion,
and this brings into engagement with the gear 28 by moving the holder with the workpiece against the gear in the direction perpendicular to the work piece axis, which in the last part of the movement more and more to the pitch circles of the: meshed teeth of the wheel 28 and the pinion tangential runs.