DD143219B1

DD143219B1 - Verfahren zum eingeben und walzen von profilwalzrohlingen

Info

Publication number: DD143219B1
Application number: DD21348479A
Authority: DD
Inventors: Manfred Krause
Original assignee: Manfred Krause
Priority date: 1979-06-08
Filing date: 1979-06-08
Publication date: 1983-06-08
Also published as: FR2458332A1; DE3012467A1; FR2458332B1; IT8048903A0; DD143219A1; IT1129001B

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zum Eingeben von Profilwalzrohlingen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eingeben von Profilwalzrohlingen in den Walzspalt einer nach dem Einstechprinzip arbeitenden Profilwalzmaschine mit zwei horizontal angeordneten, mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit gleichsinnig umlaufenden zylindrischen V/alzwerbezeugen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Ein Verfahren gemäß DB AS 1299271 sieht vor, daß bei dem Walzen im tangentialen Durchlaufverfahren die Werkstücke von einem Einstoßer soweit zwischen zwei mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Werkzeugen gedruckt werden, bis das .Yerkstück in Drehung versetzt wird und durch die unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit tangential durch die Werkzeuge läuft, wobei keine Werkzeugträgergruppe eine Vorlaufbewegung ausführt.

Das Einstoßen des Werkstückes darf nur zu dem Zeitpunkt erfolgen, wenn die Stellung beider Werkzeugprofile mit dem Werkstückprofil entsprechend übereinstimmt. Da das Anwalzen des Werkstückes weit oberhalb und das Auswalzen weit unterhalb der Werkzeugmittenebene erfolgt, gibt es bedingt durch den Steigungswinkel des Gewindes im Bereich der Durchlaufstrecke eine Profilverschiebung zwischen beiden Werkzeugen. Während des Walzens müssen sich beide oder ein Werkzeug axial zueinander verschieben, um die Profilverschiebung zu korrigieren. Nach dem Walzen schieben sich die Werkzeuge

wieder in die Ausgangslage, dabei können Beschädigungen an dem Werkstückgewindeprofil entstehen. Außerdem unterliegen durch diese Profilverschiebung die Werkzeuge einem erhöhten Verschleiß. Iae üescnäaigung des w'erttstückgewindeprofils und der erhöhte Werkzeugverschleiß sind ein markanter Nachteil, der einen Einsatz dieses Verfahrens immer wieder verhindert hat. Sin weiterer Nachteil ist die Erzeugung der unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit. Die unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit der Walzwerkzeuge wird auch während des Einstechwalzens angewandt, um die Kraft, mit der das Werkstück durch die Untermittigkeit auf das Auflagelineal drückt, zu verkleinern und um das gewalzte Werkstück für das Auswerfen aus den Werkzeugen herauszuwälzen. Die oben angeführten Nachteile für das tangentiale Durchlaufwalzen wirken sich hierbei ebenfalls aus·

Es gibt auch eine Walzeinrichtung, bei der das Lineal oben angeordnet ist. Das V/_erkstück wird von unten zwischen die Walzwerkzeuge gegen das Anlagelineal mit einem Einstoßer zugeführt, über den selben Zuführspalt wird das gewalzte Werkstück im Bereich der Werkzeuge auch wieder abgeführt. Das ist der wesentliche Nachteil dieser Einrichtung. Denn erst dann, wenn das gewalzte Werkstück den genannten Zuführspalt über eine Weiche verlassen hat, kann das nächste Werkstück zugeführt werden. Das bedeutet einen markanten Zeitverlust. Außerdem wird durch dieses Konstruktionsprinzip die Punktionssicherheit herabgesetzt und der Automatisierungsaufwand erhöht. (Prospekt - Firma JW Iroelich),

Mit einer Rundlinealwalzeinrichtung wird das Werkstück aus den Zuführschienen übernommen, durch das Weitertakten des Rundlineals in die Bearbeitungsstelle transportiert und dabei das gewalzte Werkstück abgeführt. Gewalzt wird das V/erkstück zwischen zwei Segmentrollen bei stillstehender vVerkzeugträgergruppe oder zwischen zwei zylindrischen Walzwerkzeugen durch den Vorlauf einer Werkzeugträgergruppe.

Nachteilig bei dieser Einrichtung ist einmal, daß das Rundlineal werkstückgebunden ist, einem großen Verschleiß unterliegt und nur mit einem hohen Kostenaufwand gefertigt werden kann. Zum anderen ist die Stückleistung durch das schlagartige Stoppen des Rundlineals (große Verzögerungskräfte) und durch die damit bedingte niedrige Walzspindeldrehzahl stark eingeschränkt. Nachteilig ist auch, daß für diese Einrichtung nur Spezialwerkzeuge (Segmentrollen) oder zylindrische Werkzeuge mit einem speziellen Durchmesser eingesetzt werden können (TvM'.Y-Handbuch Profilwalzen, VEB Kombinat Umformtechnik "Herbert Warnke" Erfurt),

Bei einem anderen Verfahren wird das Werkstück von einem kreisbogenförmigen Einstoßer aus den Zuführschienen entnommen und auf das unten angeordnete Auflagelineal zwischen die Walzwerkzeuge (Segmentrollen) gelegt. Danach wird das Werkstück gewalzt und in der horizontalen Ebene ausgeworfen. Das Zuführen, Jalzen und Auswerfen erfolgt im abgestimmten Takt. Die Nachteile dieses Verfahrens sind die hierbei erforderliche Auswerfereinrichtung und Spezialwerkzeuge. Außerdem können mit diesem Verfahren nur Werkstücke bis zu einem maximalen Durchmesser von 16 mm gewalzt werden, da der Einsatz von zylindrischen Werkzeugen nicht möglich ist. Ein Mangel ist auch, daß die itmktionssicherheit nicht gewährleistet ist. Sobald ein Werkstück beim Walzen geringfügig nach oben wandert, kann es nicht mehr ausgeworfen werden. Damit ist der automatische Ablauf unterbrochen. (WMW-Handbuch Profilwalzen, VEB Kombinat Umformtechnik "Herbert Warnke" Erfurt).

Die genannten Verfahren und Einrichtungen können aufgrund der angeführten Mängel nicht universell für das automatische «Falzen eines breiten Werkstücksortimentes (Durchmesser, Länge) wirtschaftlich eingesetzt werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Steigerung der Stückleistung durch kürzere Walz- und Wechselzeiten zu ermöglichen. Mit dem Verfahren soll ein funktionssicheres Eingeben von Werkstücken mit unterschiedlichen Parametern (z. B. Durchmesser, Länge), ein Walzen und Abführen in guter Qualität erreicht werden, sowie eine unkomplizierte Umrüstbarkeit der Walzeinrichtung möglich sein· Die Werkzeuge dürfen keinem erhöhten Verschleiß unterliegen. Es soll erreicht werden, daß die Walζeinrichtung, die Werkzeuge und vor allem die werkstückgebundenen Teile mit einem geringen Kostenaufwand hergestellt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum automatischen Eingeben von Profilwalzrohlingen in den Walzspalt einer nach dem Einstechprinzip arbeitenden Profilwalzmaschine mit handelsüblichen,mitgleicher Umfangsgeschwindigkeit gleichsinnig umlaufenden zylindrischen Walzwerkzeugen und einem fertigungsgünstigen_#höhenversteilbaren Einschieber ohne Auswerfereinrichtung zu schaffen. Das automatische Eingeben und Walzen muß ohne Einschränkung des Drehzahlbereiches in beiden Drehrichtungen möglich sein.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Profilwalzrohlinge bei einem geringfügig kleiner als der Vorarbeitsdurchmesser, vorzugsweise 0,2 mm, eingestellten Singebeabstand der Walzwerkzeuge bis zu der in der Mittenebene der Werkzeuge befindlichen Bearbeitungsstelle gedrückt werden und daß die gewalzten Werkstücke bei dem eingestellten Eingebeabstand oder einem größeren Abstand der Walzwerkzeuge herausfallen.

Der Abstand der Walzwerkzeuge für das Herausfallen der gewalzten Werkstücke kann entsprechend der Werkstückprofilform vorgewählt werden. Pur Gewinde und ähnliche Profile ist der Abstand für das Herausfallen der Werkstücke ebenfalls geringfügig kleiner als der Vorarbeitsdurchmesser, vorzugsweise 0,2 mm.

Somit haben die Werkzeuge bei dieser Verfahrensvariante zwei markante Abstände:

a) für das Eingeben und Herausfallen < Vcrarbsitsdurchnesser, vorzugsweise 0,2 nun

b) für das Auswalzen des Profiles = Werkstückkerndurchinesser.

Für Kerbverzahnungen und ähnliche Profile ist der Abstand für das Herausfallen etwas größer als der Werkstückaußendurchmesser. Somit haben die Werkzeuge für diese Verfahrensvariante drei markante Abstände:

a) für das Eingeben < Vorarbeitsdurchmesser, vorzugsweise 0,2 mm

b) für das Auswalzen des Profiles = Werkstückkerndurchmesser

c) für das Herausfallen > Werkstückaußendurchaiesser« 20

Der Einschieber übernimmt bis zur halben V/alzzeit die Punktion als Anlagelineal. Da die Haltezeit für das Verharren des Einschiebers in der Bearbeitungssxelle ungefähr nur halb so groß ist wie die Walzzeit, kann während des Walzprozesses die Zuführung des nächsten Werkstückes vorbereitet werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen: 30

Pig. 1 - Prinzipskizze in Stellung vor dem Eingeben 2 - Prinzipskizze mit eingegebenem Werkstück

Die zylindrischen Walzwerkzeuge haben einen Abstand, der geringfügig kleiner als der Vorarbeitsdurchmesser, vorzugsweise 0,2 mm, ist, siehe Pig« 1.

Die von einem Rotorbunker oder von Hand eingeordneten Profilwal zrohlinge 3 rutschen im Zuführspalt 4 des Zwischenmagazins auf die Vereinzelungsklappe 5, siehe Pig. 2.

Der Linealträger 6 hat mit dem Einschieber 7 nach Pig. 1 die obere Stellung erreicht. Die Vereinzelungsklappe 5 hat einen Profilwalzrohling 3 nach links unter den Einschieber gedrückt. Dabei wird der zweite Profilwalzrohling durch die Vereinzelungsklappe 5 abgesperrt und hat damit zu diesem Zeitpunkt mit dem Einschieber 7 keine Berührung, wodurch Eingebestörungen vermieden werden.

Von einem Arbeitszylinder S wird über den Linealträger 6 mit dem Einschieber 7 der Profilwalzrohling 3, welcher vor dem Einschieber 7 liegt, nach unten zwischen die rotierenden Werkzeuge 1 und 2 geschoben, von denen er bedingt durch den Eingebeabstand gehalten wird.

Nachdem der Profilwalzrohling 3 die LIittenebene der Werkzeuge 1 und 2 erreicht hat, beginnt sofort durch den Vorlauf der rechten 'lYerkzeugträgergruppe mit dem Werkzeug 2 der VaIzprozeß, der nach Ablauf der Balzzeit, die mit einem Zeitschalter nach dem Zeitbedarf für das Auswalzen des Werkstückes 3 einstellbar ist, beendet wird. Das rechte 7/erkzeug 2 fährt nach Abschluß des V/alzprozesses wieder in die Ausgangsstellung des Eingebeabstandes zurück. In dieser Stellung fällt das gewalzte Werkstück 3 aus der Bearbeitungsstelle in eine Abführrinne.

Die Haltezeit des Einschiebers 7 in der unteren Endstellung (Bearbeitungsstelle) ist ebenfalls über einen Zeitschalter einstellbar.

liach ungefähr der halben Walzzeit fährt der Linealträger mit dem Sinschieber 7 zurück. Somit wird in der letzten Walzphase das Werkstück 3 ohne Einschieber 7 gewalzt. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft auf die Oberflächenqualität

der Profilspitzen aus. Da der Einschieber 7 schon nach der ca. halben Walzzeit, wie erwähnt, in die obere Endlage zurückfährt, kann innerhalb des V/alzprozesses das nächste Werkstück durch die Vereinzelungsklappe 5₅ die bpim Eingeben des Werkstückes in die Bearbeitungsstelle aufgedrückt wurde, vor den Einschieber 7 geschoben werden. Sofort nach Erreichen des Eingebeabstandes der Werkzeuge wird über den Arbeitszylinder 8 das Einschieben des nächsten Werkstückes eingeleitet, womit der Arbeitszyklus von neuem beginnt.

In der unteren Endstellung des Einschiebers 7 wird ein Endschalter betätigt. Durch diesen Endschalter und einen hydraulischen Druckschalter wird gesichert, daß der Walzprozeß erst eingeleitet wird, wenn der Profilwalzrohling die Bearbeitungsstelle erreicht hat. Wird der Einschubwiderstand am Einschieber unzulässig groß bevor der Endschalter betätigt wurde, so schaltet der hydraulische Druckschalter aufgrund des erhöhten Druckes im Hydraulikzylinder 8 die gesamte Maschine ab.

Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung Im Vergleich zu bekannten Verfahren und Einrichtungen wird beim Walzen von Werkstücken mit einem Durchmesser, der größer als 1 2 mm ist, eine Steigerung der Arbeitsproduktivität von ca. 100 % erzielt,

Pur das Walzen der Werkstücke sind keine Spezialwerkzeuge erforderlich. Alle handelsüblichen zylindrischen Werkzeuge können eingesetzt werden.

Das jetzt verwendete komplizierte Rundlineal, welches einem hohen Verschleiß unterliegt, wurde durch einen fertigungsgünstigen Einschieber ersetzt.

Die maximale Werkzeugdrehzahl kann in beiden Drehrichtungen entsprechend der gewünschten Umformgeschwindigkeit gewählt werden, wobei nur darauf zu achten ist, daß der Antriebsmotor nicht überlastet wird. Damit kann die Walzzeit wesent-

lieh verkürzt werden. Bei den Einrichtungen nach den bekannten Verfahren konnte nur im unteren Drehzahlbereich und nur in einer Drehrichtung, bedingt durch Antrieb der Einrichtung von den Y/aizspindein, gearbeitet werden. Da beim Walzen der Gewindeteile nur noch ein minimaler Hub der Werkzeugträgergruppe benötigt wird, konnte auch die erforderliche Wechselzeit eingeschränkt werden.

Die Werkzeuge unterliegen im Vergleich zum tangentialen Durchlaufverfahren einem nicht so hohen Verschleiß und außerdem wurde die Gefahr der Gewindebeschädigung vollständig beseitigt.

Da der Einschieber schon vor dem Auswalzen des Werkstückprofiles in die Ausgangslage zurückfährt, haben die ausgewalzten Profilspitzen mit dem Einschieber keinen Kontakt, wodurch eine ausgezeichnete Oberflächenqualität der Spitzen gesichert ist.

Durch das Eindrücken zwischen die Rollen wird das Werkstück gut ausgerichtet und somit achsparallel angewalzt. Dadurch kann ein qualitätsgerechtes Gewinde gewalzt werden. Außerdem behält das Werkstück beim Walzen sicher die Arbeitslage, wodurch das Walzen in der Werkzeugmittenebene möglich ist. Dies wiederum setzt den Verschleiß am Einschieber durch die geringen Auflagekräfte bedeutend herab.

Da der Einschieber über einen relativ großen Bereich höhenverstellbar angeordnet werden kann, ist die Anzahl der unterschiedlichen Einschieber bedeutend geringer im Vergleich zu den für die Handeinlegung eingesetzten Auflagelineale.

Aufgrund des Einsatzes der handelsüblichen Walzwerkzeuge, der fertigungsgünstigen Einschieber und eines Zwischenmagazins mit Vereinzelungsklappe als voreingestellte austauschbare Baugruppe können mit dieser Walzeinrichtung

auch. Werkstücke mit kleiner Losgröße automatisch, gewalzt werden. Bisher mußten die kleinen Werkstücklosgrößen mit Handeinlegung gewalzt werden, weil mit den bekannten Walzeinrichtungen ein automatisches Walzen nur mit einem hohen Kostenaufwand und hohen Umrüstzeiten pro Werkstücklos realisiert werden konnte·

Somit ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut für eine universelle Automatisierung geeignet. Das bedeutet für den Anwender eine bedeutende Arbeitserleichterung und Verbesserung des Arbeitsschutzes, denn der größte Teil des mit Hand zu- und abgeführten Werkstücksortimentes kann in Zukunft automatisch gewalzt werden, wobei gleichzeitig eine Steigerung der Arbeitsproduktivität erzielt wird.

Die Walzeinrichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hat auch zu den bekannten Walzeinrichtungen aufgrund des einfachen Konstruktionsprinzipes und der unkomplizierten Elemente eine höhere Punktionssicherheit.

So ist zum Beispiel für das Zuführen in den Zuführschienen keine separate Werkstückvereinzelung erforderlich. Außerdem erfolgt das Abführen der Werkstücke aus dem Bearbeitungsspalt ohne technische büttel·

Claims

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zum Eingeben von Profilwalzrohlingen in den Walzspalt einer nach aem Einstechprinzip arbeitenden Profilwalzmaschine, die zwei horizontal angeordnete, gleichsinnig mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit umlaufende zylindrische Walzwerkzeuge, von denen eines für den Walzprozeß horizontal anstellbar ist, sowie einen von oben in Richtung des Walzspaltes bewegbaren Werkstückeinschieber aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilwalzrohlinge 3 bei einem geringfügig kleiner als der Vorarbeitsdurchmesser, vorzugsweise 0,2 min, eingestellten Eingebeabstand der Walzwerkzeuge 1;2 bis zu der in der Mittenebene der Walzwerkzeuge befindlichen Bearbeitungsstelle gedrückt werden.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gewalzten Werkstücke 3 bei dem eingestellten Eingebeabstand oder einem größeren Abstand der Walzwerkzeuge 1\2 herausfallen.

Hierzu, ^„....Seiten Zeichnungen