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PATENTANSPRUCH
Kaltstauchmaschine mit einem länglichen stationären Gestell und einem Stauchschlitten, der längs der Längsachse des Gestells hin- und hergehend beweglich ist, gekennzeichnet durch ein Paar von Stangen (30, 52), die an dem Gestell (12) befestigt und parallel zur Längsachse des Gestells (12) angeordnet sind, und ein Paar von Wälzlagern (36, 58), die mit dem Stauchschlitten (18) verbunden und jeweils gesondert mit den Stangen (30, 52) derart zusammenarbeiten, dass der Stauchschlitten (18) durch die Wälzlager (36, 58) und die Stangen (30, 52) gestützt und geführt ist.
Die Erfindung befasst sich mit Kaltstauchmaschinen und insbesondere mit der Lageranordnung, die den Stauchschlitten im Gestell stützt und führt.
Kaltstauchmaschinen enthalten bisher ein längliches stationäres Gestell und einen Stauchschlitten, der längs der Längsachse des Gestells hin- und hergehend bewegbar ist.
Der Stauchschlitten wurde im Gestell mit Hilfe einer Vielzahl von Bronze-Lagerplatten gestützt und geführt, die entweder mit dem Gestell oder dem Stauchschlitten verbunden sind und übereinander auf einem Schmierölfilm gleiten.
Bei einer Kaltstauchmaschine, die einen Stauchschlitten hat, der mittels Bronze-Lagerplatten geführt ist, tritt aufgrund der notwendigen Spiele eine seitliche Bewegung von 0,0203 bis 0,0254 mm zu jeder Seite einer Mittellinie des Stauchschlittens auf. Im Hinblick auf die Bewegung des Stempels in das Material in der Matrize bedeutet dies, dass die Toleranz, die bei der Bildung der Teile eingehalten werden kann, zwischen 0,1778 und 0,254 mm lieg. Aufgrund des seitlichen zuvor erwähnten Spiels kann auch der Stauchschlitten relativ zum Gestell aus der Mitte laufen, wodurch ein verstärkter Werkzeugverschleiss verursacht wird und sogar ein Brechen des Werkzeugs (Stempel und Matrize) auftreten kann.
Wenn eine Kaltstauchmaschine mit einem Paar von Wälzlagern und von Stangen zum Stützen und Führen des Stauchschlittens versehen ist, lässt sich die seitliche Bewegung des Stauchschlittens zu jeder Seite einer Mittellinie auf etwa 0,0127 mm verkleinern. Als Folge hiervon können Toleranzen bei der Bildung der Teile eingehalten werden, die so verbessert sind, dass sie in einem Bereich von 0,051 bis 0,076 mm liegen. Daher lassen sich Teile mit engeren Toleranzen nunmehr durch eine Kaltstauchbehandlung herstellen, so dass man auch hierbei diese Behandlung mit ihren günstigen Kosten anwenden kann. Ferner wird nicht nur die Standzeit des Werkzeuges verbessert und ein Brechen des Werkzeugs reduziert, sondern auch die zum Bewegen des Stauchschlittens in hin- und hergehender Weise relativ zum Gestell erforderliche Energie lässt sich beträchtlich reduzieren.
Die Erfindung schafft eine Kaltstauchmaschine, die ein längliches Gestell und einen Stauchschlitten hat, der hinund hergehend längs der Längsachse des Gestells beweglich ist. Der Stauchschlitten ist zur Bewegung längs der Längsachse des Gestells mit Hilfe eines Paars von Wälzlagern und Stangenanordnungen gestützt und geführt. Jede Anordnung enthält eine Stange, die mit dem Gestell fest verbunden ist und ein Wälzlager, das mit der zugeordneten Stange zusammenarbeitet, um den Stauchschlitten zu stützen und zu führen.
Die Erfindung zielt hierbei darauf ab, eine verbesserte Kaltstauchmaschine zu schaffen, die es gestattet, Teile mit engeren Toleranzen herzustellen.
Einige der Vorteile der verbesserten Kaltstauchmaschine sind reduzierter Werkzeugverschleiss und reduziertes Brechen sowie eine reduzierte Kraft, die erforderlich ist, um den Stauchschlitten vor- und zurückzubewegen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ausschnittsansicht einer Kaltstauchmaschine nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht zur Verdeutlichung einer Stange und einer Wälzlageranordnung,
Fig. 3 eine Draufsicht der in Fig. 2 gezeigten Konstruktion,
Fig. 4 eine Vorderansicht zur Verdeutlichung beider Stangen- und Wälzlager-Anordnungen,
Fig. 5 eine Längsschnittansicht einer Stangen- und Wälzlageranordnung in Ausschnittsdarstellung, und
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Stangen- und Wälzlageranordnung in teilweise ausgebrochener Darstellung zur Verdeutlichung der Vorteile der Konstruktion des Wälzlagers.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist mit 10 ein Teil einer Kaltstauchmaschine gezeigt, die ein längliches stationäres Gestell 12 hat. Das Gestell 12 enthält ein Paar von in Abstand liegenden Seitenelementen 14 und 16, zwischen denen ein Stauchschlitten 18 hin- und hergehend beweglich längs der Längsachse des Gestells 12 angeordnet ist. Der Stauchschlitten 18 wird in dem Gestell 12 mit Hilfe einer Verbindungsstange 20 vor- und zurückbewegt, die an einem Ende mit dem Schlitten 18 über einen Bolzen 22 und am anderen Ende mit einer Schlittenkurbel 24 verbunden ist.
Durch die Drehung der Schlittenkurbel 24 wird somit bewirkt, dass der Stauchschlitten 18 sich in dem Gestell 12 vorund zurückbewegt, wobei bei der Vorbewegung des Stauchschlittens 18 eine Vielzahl von Stempel in das Material in den Matrizen der Kaltformmaschine gedrückt wird, um das Material zu einer endgültigen Formgestaltung zu pressen, wenn das Material progressiv durch die Anzahl von Matrizen in der Maschine bewegt wird.
Der Stauchschlitten 18 ist mit Hilfe eines Paars von Wälzlager- und Stangenanordnungen 26 und 28 gestützt und geführt. Die Anordnung 16 enthält eine Stange 30, die am vorderen Ende mit Hilfe eines Lagers 32 abgestützt ist, das an einem Seitenteil 14 des Gestells 12 angebracht ist und die an ihrem hinteren Ende mit Hilfe eines Lagers 34 abgestützt ist, das ebenfalls an dem Seitenelement 14 des Gestells 12 angebracht ist. Von der Stange 30 wird ein Wälzlager bzw. ein Kugellager 36 getragen, das einen Zylinder 38 enthält, in dem eine Vielzahl von Wälzkörpern bzw. Kugeln 40 angeordnet und in ihrer Lage mit Hilfe eines Lagerkäfigs 42 zwischen der Innenwandung 44 des Zylinders 38 und der Aussenfläche der Stange 30 gehalten sind. Mit jedem Ende des Zylinders 38 ist eine Verschlusskappe 46 verbunden, die einen Abstreifring 48 und eine Dichtung 50 an Ort und Stelle hält.
Auf ähnliche Weise enthält die Anordung 28 eine Stange 52, die am vorderen Ende mittels eines Lagers 54 abgestützt ist, das an dem Seitenelement 16 des Gestells 12 angebracht ist und die an ihrem hinteren Ende mittels eines Lagers 56 abgestützt ist, das an dem Seitenelement 16 angebracht ist.
Von der Stange 52 getragen wird ein Wälzlager bzw. ein Kugellager 58, das einen Zylinder 60 enthält. Da das Wälzlager 58 mit dem Lager 36 übereinstimmt, kann eine nähere Beschreibung desselben entfallen.
Als Zwischenverbindung zwischen dem Zylinder 38 des Wälzlagers 36 und dem Zylinder 60 des Wälzlagers 58 ist ein Tragrahmen 62 vorgesehen, der ein Paar von Querelementen
64 und 66 und eine Vielzahl von Verstrebungen 68 enthält.
Der Tragrahmen 62 ist mit dem Stauchschlitten 18 mit Hilfe einer Vielzahl von Maschinenschrauben 70 derart verbunden, dass der Stauchschlitten insgesamt durch die Anordnungen 26 und 28 gestützt und geführt ist.
Insbesondere ist hierbei zu erkennen, dass der Stauchschlitten 18 nicht nur am Gestell 12 mit Hilfe der Lager- und Stangenanordnungen 26 und 28 gelagert, sondern auch durch dieselben während der hin- und hergehenden Längsbewegung des Stauchschlittens 18 relativ zum Gestell 12 te- führt ist. Aufgrund der engen Toleranzen. die sich in jedem Wälzlager 36 und 58 einhalten lassen, liegen die Toleranzen.
die sich bei der Herstellung von Teilen in der Kaltstauchmaschine 10 einhalten lassen, in einem Bereich von 0.0512 bis 0,076 mm.
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PATENT CLAIM
Cold upsetting machine with an elongated stationary frame and an upsetting slide which is movable to and fro along the longitudinal axis of the frame, characterized by a pair of rods (30, 52) which are attached to the frame (12) and parallel to the longitudinal axis of the frame ( 12), and a pair of roller bearings (36, 58) which are connected to the upsetting slide (18) and each separately work with the rods (30, 52) in such a way that the upsetting slide (18) through the roller bearings (36, 58) and the rods (30, 52) are supported and guided.
The invention is concerned with cold upsetting machines and in particular with the bearing arrangement which supports and guides the upsetting carriage in the frame.
Up to now, cold upsetting machines have included an elongated stationary frame and an upsetting slide which can be moved back and forth along the longitudinal axis of the frame.
The upsetting slide was supported and guided in the frame with the aid of a large number of bronze bearing plates, which are either connected to the frame or the upsetting slide and slide over one another on a lubricating oil film.
In the case of a cold upsetting machine which has an upsetting slide which is guided by means of bronze bearing plates, a lateral movement of 0.0203 to 0.0254 mm occurs on each side of a center line of the upsetting slide due to the necessary play. With regard to the movement of the punch into the material in the die, this means that the tolerance that can be observed when forming the parts is between 0.1778 and 0.254 mm. Because of the play mentioned above on the side, the upsetting slide can also run from the center relative to the frame, which causes increased tool wear and can even cause the tool (punch and die) to break.
If a cold upsetting machine is provided with a pair of rolling bearings and rods for supporting and guiding the upsetting carriage, the lateral movement of the upsetting carriage can be reduced to about 0.0127 mm on each side of a center line. As a result, tolerances can be maintained in the formation of the parts, which are improved to be in a range of 0.051 to 0.076 mm. Therefore, parts with tighter tolerances can now be manufactured using a cold upsetting treatment, so that this treatment can also be used here with its low costs. Furthermore, not only is the service life of the tool improved and breakage of the tool is reduced, but also the energy required to move the upsetting carriage in a reciprocating manner relative to the frame can be considerably reduced.
The invention provides a cold upsetting machine having an elongated frame and an upsetting carriage which is reciprocally movable along the longitudinal axis of the frame. The upsetting carriage is supported and guided for movement along the longitudinal axis of the frame by means of a pair of roller bearings and rod assemblies. Each assembly includes a rod that is fixed to the frame and a roller bearing that cooperates with the associated rod to support and guide the upset carriage.
The aim of the invention is to provide an improved cold heading machine that allows parts to be manufactured with tighter tolerances.
Some of the advantages of the improved cold heading machine are reduced tool wear and breakage, and reduced force required to move the heading carriage back and forth.
Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing. It shows:
1 is a perspective cutaway view of a cold heading machine according to the invention,
2 shows a side view to illustrate a rod and a roller bearing arrangement,
3 is a top view of the construction shown in FIG. 2;
4 is a front view to illustrate both rod and roller bearing arrangements,
Fig. 5 is a longitudinal sectional view of a rod and roller bearing assembly in a sectional view, and
Fig. 6 is a schematic view of a rod and roller bearing assembly in a partially broken-out view to illustrate the advantages of the construction of the roller bearing.
Referring to the drawing, 10 shows part of a cold heading machine having an elongated stationary frame 12. The frame 12 contains a pair of spaced side elements 14 and 16, between which a compression sled 18 is arranged to move back and forth along the longitudinal axis of the frame 12. The upsetting carriage 18 is moved back and forth in the frame 12 with the aid of a connecting rod 20, which is connected at one end to the carriage 18 via a bolt 22 and at the other end to a carriage crank 24.
The rotation of the slide crank 24 thus causes the upsetting carriage 18 to move back and forth in the frame 12, with a plurality of stamps being pressed into the material in the dies of the cold-forming machine as the upsetting carriage 18 moves forward, in order to finalize the material Press shape design when the material is moved progressively through the number of dies in the machine.
The upsetting carriage 18 is supported and guided by means of a pair of roller bearing and rod arrangements 26 and 28. The assembly 16 includes a rod 30 which is supported at the front end by means of a bearing 32 which is attached to a side part 14 of the frame 12 and which is supported at its rear end by means of a bearing 34 which is also on the side element 14 the frame 12 is attached. A roller bearing or ball bearing 36 is carried by the rod 30 and contains a cylinder 38 in which a plurality of rolling elements or balls 40 are arranged and in their position with the aid of a bearing cage 42 between the inner wall 44 of the cylinder 38 and the outer surface the rod 30 are held. A cap 46 is connected to each end of the cylinder 38 and holds a wiper ring 48 and seal 50 in place.
Similarly, assembly 28 includes a rod 52 that is supported at the front end by a bearing 54 that is attached to the side member 16 of the frame 12 and that is supported at its rear end by a bearing 56 that is attached to the side member 16 is appropriate.
A roller bearing or a ball bearing 58, which contains a cylinder 60, is carried by the rod 52. Since the roller bearing 58 coincides with the bearing 36, a detailed description of the same can be omitted.
As an intermediate connection between the cylinder 38 of the roller bearing 36 and the cylinder 60 of the roller bearing 58, a support frame 62 is provided which has a pair of transverse elements
64 and 66 and a plurality of struts 68 contains.
The support frame 62 is connected to the upsetting slide 18 by means of a plurality of machine screws 70 such that the upsetting slide is supported and guided overall by the arrangements 26 and 28.
In particular, it can be seen here that the upsetting carriage 18 is not only supported on the frame 12 with the aid of the bearing and rod arrangements 26 and 28, but is also guided by the same during the reciprocating longitudinal movement of the upsetting carriage 18 relative to the frame 12. Because of the tight tolerances. The tolerances lie in each roller bearing 36 and 58.
which can be observed in the production of parts in the cold upsetting machine 10, in a range from 0.0512 to 0.076 mm.