CZ2001422A3

CZ2001422A3 - Rovnací a vytvrzovací stroj pro hřídele

Info

Publication number: CZ2001422A3
Application number: CZ2001422A
Authority: CZ
Inventors: Karl Heess; Karlheinz Schweikert
Original assignee: KARL HEEß GMBH & CO.
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2002-03-13
Also published as: EP1121995A2; CZ296625B6; DE10004656C1; EP1121995A3

Description

Rovnací a vytvrzovací stroj pro hřídele

Oblast techniky

Vynález se týká rovnacího a vytvrzovacího stroje pro hřídele, majícího uložení pro hřídelový obrobek, ve které je obrobek upnut otočně kolem své podélné osy, otáčecí pohon a chladicí látku pro obrobek a také jedno rovnací ústrojí umístěné na předem určeném rovnacím místě a obsahující rovnací kladku přestavitelnou k obrobku a dvojici opěrných kladek uložených na hřídelích, přičemž hřídele jsou otočné kolem osy rovnoběžné s osou obrobku*

Dosavadní stav techniky

U známého rovnacího a vytvrzovacího stroje pro zpracování hřídelů, popsaného v prospektu firmy Hahn & Kolb, Stuttgart, č.2510/24 se hřídelový polotovar upíná ve vkládací a vyjímací stanici mezi dva vřeteníky. Tento stroj je opatřen skupinou rovnacích kladek, které jsou posuvné podél lože rovnoběžně s osou, obrobku do míst jeho délky, na kterých sé má působit na obrobek předem určenými rovnacími silami. Každé rovnací kladce je přiřazena dvojice protilehlých opěrných kladek, které jsou umístěny za sebou v rovině kolmé na podélnou osu obrobku a jsou přistaveny v podstatě z opačné strany obrobku proti rovnací kladce. Otáčecí pohonné ústroji vede uložení obrobku s přiřazeným rovnacími a opěrnými kladkami chladicí lázní, zpravidla olejovou lázní, pro kalení obrobku. Po vynoření z olejové lázně se vytvrzený obrobek po oddálení rovnacích kladek vyjme z vřeteníků. Kromě toho je možné kalit obrobek plynem (HTM 53 (1998), str. 87 a další).

U obrobků, které nemají po celé své délce stejný průměr, ale jsou radiálně odstupňované, nacházejí se rovnací místa na obrobku na různých průměrech obrobku. V takovém případě se musí opěrné kladky při rovnání obrobku přizpůsobit úsekům s rozdílnými průměry. Přizpůsobovací operace vyžadují školený

• · . ··· · · ···· perzónál a jsou časově náročné.

Úkolem vynálezu je zjednodušení přistavování opěrných kladek při rovnání obrobku na rovnacíin a vytvrzovacím stroji pro rovnání a kalení hřídelů.

Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen rovnacím a vytvrzovacím strojem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že každá opěrná kladka dvojice je nasazena neotočně, ale vyměnitelně na volný konec svého hřídele a průměr opěrné kladky je určen podle předem daného radiálního rozměru obrobku v rovnacím místě. Při tomto řešení se nemusí hýbat s podpěrnými prvky kladek při jejich nastavování na jiný průměr, ale stačí nasunout na volný konec hřídele opěrnou kladku s odpovídajícím průměrem. Pro každý vyrovnávaný a odstupňovaný hřídel je proto nutno mít jednu sadu opěrných kladek s různými průměry, které se vybírají podle toho, na který průměr obrobku v rovnacím místě mají být přizpůsobeny. Rovnání obrobku proto nemusí provádět školený perzónál a pracovní operace se omezují na poměrně snadné a jednoduché nasazování odpovídajících opěrných kladek na volné konce úložných hřídelů. Protože úložné hřídele nemusí u řešení podle vynálezu vykonávat žádné nastavovací pohyby vzhledem k obrobku, je jednodušší zajistit otáčení obrobku místo pomocí čelních vřeteníků, mezi kterými je obrobek upnut, pomocí opěrných kladek.

Ve výhodném provedení vynálezu je na konec hřídele, protilehlý prvnímu volnému konci hřídele, nasazena neotočně další opěrná kladka další dvojice opěrných kladek, přičemž rovnací ústroji obsahuje druhou rovnací kladku, protilehlou další dvojici opěrných kladek. U tohoto řešení může sloužit pro sousední rovnací místa, nacházející se proti úsekům obrobku s různými průměry, jediné ložisko s hřídelem, na jehož jednom konci je nasazena jedna opěrná kladka mající například menší * ··· · · · · · · · • · · ····· • · ········ ·♦· · · * · · ·· ··· ·· ···· ·· · průměr a na druhý protilehlý konec je nasazena opěrná kladka s větším průměrem.

Přehled obrázků na výkresech.

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na na výkresech, kde znázorňují obr. 1 schematický boční pohled na stroj pro vyrovnávání a tvrzení hřídele a obr. 2 čelní pohled na obrobek, rovnací kladky a dvojici protilehlých opěrných kladek.

i

Příklady provedení vynálezu

Rovnací a kalicí stroj 1 pro tvrzení hřídele je opatřen vanou 2 obsahující olej jako chladicí látku a bubnem 4 uloženým v neznázorněných úložných prostředcích a spojeným s hnacím ústrojím. Na obou svých čelních stranách je buben 4 spřažen vždy jedním řetězem 5, 6 nebo podobným převodovým prvkem s pohonem zajištujícím jeho otáčení. Na horní stranu bubnu 4., vystupující nad hladinu oleje 3., dosedá v blízkosti jej.ich obou čelních stran vždy jeden vřeteník 10., 12, uložený posuvně na loži 14 na horní straně bubnu 4 ve směru obou dvojitých šipek 11, 13 . Mezi k sobě přivrácenými upínacími hroty 15, Yl je upnut obrobek 20 tvořící polotovar hřídele, který se může uvádět do otáčivého pohybu nejméně jedním motorem, spojeným s jedním z vřeteníků 10, 12.. Po délce obrobku 20 jsou ve znázorněném příkladném provedení rozmístěna tři rovnací ústrojí 22 , 24, 26 v místech délky obrobku 20 uloženého na loži 14, na kterých má být zajištěno vyrovnávání obrobku 20. V tomto příkladném provedení vynálezu je vytvořeno pět rovnacích míst 21, 23 , 25, 27, 29. Každé rovnací ústrojí 22, 24, sestává obvykle z jedné horní rovnací kladky a pro každou rovnací kladku dvojicí protilehlých opěrných kladek, přičemž rovnací kladka a protilehlé opěrné kladky, rovnoměrně rozmístěné po obvodu obrobku 20 , působí v radiálním směru na obrobek 20. Jestliže je obrobek 20 uložen ve stroji 1 na rovnání

a tvrzení hřídele, buben 4 se uvede pomocí neznázorněného otáčecího hnacího ústrojí do otáčivého pohybu kolem osy, rovnoběžné s osou obrobku 20 tak, že horký, popřípadě červeně žhnoucí obrobek 20 se ponoří do oleje 3 a něm se zakalí.

Rovnací a kalicí stroj 1 pro tvrzení hřídele může manipulovat se zejména válcovými obrobky 20., jejichž jednotlivé úseky mají v osovém směru různé průměry a jsou tedy odstupňované. Zobrazený obrobek 20 má první úsek 20a s nejmenším průměrem, axiálně navazující střední úsek 20b se středním průměrem a koncový úsek 20c s největším průměrem. Dvě první rovnací místa 21, 23 se nacházejí v prvním úseku 20a, další dvě rovnací místa 25, 27 jsou umístěna proti střednímu úseku 20b a koncové rovnací místo 29 je vytvořeno proti koncovému úseku 20c.

Pod prvním úsekem 20a vystupuje nad saně 31 první úložný podstavec 32 , který je posuvný v axiálním směru podél lože 14, ale který není přesuvný ve směru kolmém na osu obrobku

20. V úložném podstavci 32 je uložen volně otočný hřídel, jehož osa je rovnoběžná s osou obrobku 20 a jehož protilehlé konce 34., 36 vystupují do stran z úložného podstavce 32. Na prvním konci 34 hřídele je nasazena první opěrná kladka 38, zajištěná skupinou per a drážek 33., 35 mezi opěrnou kladkou 38 a prvním koncem 34. Na protilehlém volném konci 36 hřídele je druhá opěrná kladka 39 nasazena také neotočně. Průměr obou opěrných kladek 38, 39 je stanoven tak, aby každá z obou opěrných kladek 38, 39 dosedala na obvod prvního úseku 20a obrobku 20.

Součástí rovnacího ústrojí 22 je dále horní úložný držák 42, zavěšený na neznázorněném svislém pohonném ústrojí a přistavitelný ve směru šipky 41 pomocí tohoto pohonu shora na první úsek 20a obrobku 20. Horní úložný držák 42 nese hřídel, který není podrobněji zobrazen, jehož osa je rovnoběžná s osou obrobku 20. Na obou vzájemně protilehlých volných kon-

• * • · • ·	• ♦ · •	• · · · • · · · • · ·	• · • · • ·	« ·

• ·	• · ·	·· ····	• ·	• ·

cích 44., 46 tohoto hřídele je upevněna vždy jedna horní rovnací kladka 48, 49, která po přistavení k úseku 20a obrobku 20 dosedá na jeho obvodovou plochu shora.

Ze schematického čelního pohledu na obr. 2 je zřejmé, že k první opěrné kladce 38 patří druhá opěrná kladka 38a stejiného průměru, zajištěná podobně jako první opěrná kladka 38. na druhém konci 34a hřídele neotočně pomocí skupiny per a drážek 37., 39. Uspořádání rovnací kladky 48 a také dvojice opěrných kladek 38., 38a je voleno kolem osy obrobku 20 tak, že opěrné kladky 38 , 38a podepírají obrobek 20 tangenciálně zdola, přičemž úhly sevřené rovinami proloženými osou obrobku 20 a,osami obou volných konců 34, 34a a svislou rovinou jsou souměrné a mají velikost například 120°.

Kromě některých odlišností, objasněných v další části, odpovídá další rovnací ústrojí 24 svým konstrukčním provedením a chováním při provozu prvnímu rovnacímu ústrojí 22., takže další popis využívá předchozího objasnění. Odlišnost spočívá v tom, že opěrné kladky 38, 39., nasazené na volných koncích 54, 56 hřídele uloženého v úložném podstavci 52 mají vždy menší průměr než opěrné kladky 38 , 39. Zmenšení průměru opěrných kladek .58, 59 vůči průměru prvních -opěrných kladek 3 839 odpovídá přesně výšce radiálního osazení mezi úseky 20a, 20b obrobku 20.

Kromě některých odlišností odpovídá třetí rovnací ústrojí 26 svým konstrukčním provedením a chováním při provozu prvnímu rovnacímu ústrojí 22, takže další popis využívá předchozího objasnění. První odlišnost spočívá v tom, že opěrná kladka. 68 , nasazená na volném konci 64 hřídele uloženého v třetím úložném podstavci 62 , má vždy menší průměr než opěrná kladka 58.. Zmenšení průměru opěrné kladky 68 vůči průměru druhých opěrných kladek 4.8, 49 odpovídá přesně výšce radiálního osazení mezi úseky 20b, 20c obrobku 20. Třetí svisle posuvný závěsný držák 72 je opatřen také pouze jednou rovnací kladkou 78., která se přisouvá· shora na třetí úsek 20c obrobku 20. Rozumí se, že k operně kladce 68 patří protější opěrná kladka 68a, která je uložena v protilehlé poloze vzhledem ke svislé rovině, proložené osou obrobku 20. Dále je zejména z obr. 2 zřejmé, že středy opěrných kladek 38, 39, 58, 59, 68 leží na společné myšlené přímce, rovnoběžné s osou obrobku 20. Podobně se středy protějších opěrných kladek 38a, 68a a také opěrných kladek, protilehlých k opěrným kladkám 58, 59, 39 a majících stejné průměry, nacházejí na myšlené přímce, probíhající rovněž rovnoběžně s osou obrobku 20.

Ve variantě příkladného provedení vynálezu se může druhé rovnací ústrojí 24 vynechat a první rovnací ústrojí 22 se může posunout podél osy na loži 14 do takové polohy, že opěrná kladka 38 dosedne na první úsek 20a obrobku 20 a opěrná kladka dosedne .39 na druhý úsek 20b obrobku 20, takže radiální osazení mezi radiálními úseky 20a, 20b se nachází mezi opěrnými kladkami 38., 39. Samozřejmě je v takovém případě průměr opěrné kladky 39 roven průměru opěrné kladky 58, takže v tomto případě mají opěrné kladky 38, 39, nasazené na protilehlých koncích 34 , 36, různé průměry.

Jak je.zobrazeno na obr. 1, řešení podle vynálezu umožňuje zpracovávat obrobky, které nesou například radiálně směrem ven přesahující hnací kolo 50. V tomto případě je pouze nutné, aby po obou stranách hnacího kola 50 bylo umístěno jedno rovnací ústrojí 24, 26.

Ve zvláštním provedení vynálezu je v každém úložném podstavci 32 , 52., 62 umístěna pohonná jednotka pro udržování opěrných kladek 38, 39., 58, 59, 68 v otáčivém pohybu, takže může odpadnou pohon upínacích hrotů 15, 17.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Rovnací a vytvrzovací stroj pro hřídele, mající uložení pro hřídelový obrobek (20), ve které je obrobek (20) upnut otočně kolem své podélné osy, otáčecí pohon a chladicí látku pro obrobek (20) a také jedno rovnací ústrojí (22, 24, 26) umístěné na předem určeném rovnacím místě (21, 23, 25, 27, 29) a obsahující rovnací kladku (70) přestavitelnou k obrobku (20) a dvojici opěrných kladek (68, 68a) uložených na hřídelích, přičemž hřídele jsou otočné kolem osy rovnoběžné s osou obrobku (20), vyznačující se tím, že každá opěrná kladka (68, 68a) dvojice je nasazena neotočně, ale vyměnitelně na volný konec (64, 64a) svého hřídele a průměr opěrné kladky (68, 68a) je určen podle předem daného radiálního rozměru obrobku (20) v rovnacím místě.
2. Rovnací a vytvrzovací stroj pro hřídele podle nároku

1, vyznačující se t í m , že na koneč (36) hřídele protilehlý prvnímu volnému konci (34) hřídele, je nasazena neotočně další opěrná kladka (39) další dvojice opěrných kladek, přičemž rovnací ústrojí (22) obsahuje druhou rovnací kladku (49), protilehlou další dvojici opěrných kladek (39).
3. Rovnací a vytvrzovací stroj pro hřídele podle nároku

2, vyznačující se tím, že další opěrná kladka (39) další dvojice opěrných kladek má jiný průměr než každá opěrná kladka (38) první dvojice opěrných kladek.
4. Rovnací a vytvrzovací stroj pro hřídele podle nároků 2 nebo 3,vyznačuj ící se' tím, že nejméně jeden z hřídelů nesoucích opěrné kladky (39) je vždy uložen v úložném podstavci (32, 52, 62) a je motorem uváděn do otáčivého pohybu.