DD226211A1

DD226211A1 - Querwalzmaschine mit geradlinig, hydraulisch angetrieben walzschlitten

Info

Publication number: DD226211A1
Application number: DD26560984A
Authority: DD
Inventors: Uwe Darr; Wolfgang Hartung; Lothar Katzemann; Hans-Peter Klass
Original assignee: Warnke Umformtech Veb K
Priority date: 1984-07-25
Filing date: 1984-07-25
Publication date: 1985-08-21
Also published as: DE3512514C2; DE3512514A1; JPH0698426B2; JPS6137340A

Abstract

Die Erfindung betrifft Querwalzmaschinen mit durch hydraulische Arbeitszylinder angetriebenen Walzschlitten zur Herstellung profilierter rotationssymmetrischer Werkstuecke. Waehrend das Ziel in der Verbesserung der Arbeitsgenauigkeit und der Werkzeugstandzeit bei geringem Masseeinsatz, Bearbeitungs-, Montage- und Reparaturaufwand zu sehen ist, besteht die Aufgabe darin, eine Querwalzmaschine hoher Maschinensteife mit einer schnellen und einfachen Abstandsaenderungsmoeglichkeit der Walzschlitten zu schaffen. Dazu sind die Walzschlitten (2; 3) zwischen je einer im Staender (1) gelagerten Stuetzrolle (7; 10) und Fuehrungsrollen (8; 11) gelagert. Die eine Stuetzrolle (10) ist ueber Hebel (17) durch eine kombinierte Verstell-, Arretier- und Schnelloeseeinrichtung (19, 20, 21) exzentrisch verstellbar und steht ueber ein Gleitsteinpaar (13) und einem am Staender (1) drehbar gelagerten, beidseitigen Fuehrungsrahmen (12) mit den zugehoerigen Fuehrungsrollen (11) in Wirkverbindung. Fig. 1

Description

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Darstellung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine dementsprechende Querwalzmaschine hoher Maschinensteife mit der Möglichkeit einer schnellen und technologisch unaufwendigen Abstandsvergrößerung bzw. -änderung der Walzschlitten zu schaffen.

Die Aufgabe wird durch eine Querwalzmaschine mit zwei geradlinig, hydraulisch angetriebenen Walzschlitten gelöst, die aus einem Ständer, in diesem gelagerten, beidseitigen Führungsrahmen, einer Stützrollenlagerung für jeden Walzschlitten und einem Synchronisationsgetriebe mit den Walzschlitten zugehörigen Zahnstangen besteht. Dazu ist erfindungsgemäß ein einziger Führungsrahmen aus zwei außerhalb des Ständers angeordneten, im wesentlichen flachen Rahmenelementen vorgesehen. Der erste Walzschlitten ist zwischen einer im Ständer gelagerten ersten Stützrolle und wenigstens zwei im Ständer exzentrisch verstaubar angeordneten ersten Führungsrollen geführt. Der zweite Walzschlitten ist zwischen einer im Ständer exzentrisch verstellbar gelagerten zweiten Stützrolle und mindestens zwei exzentrisch verstellbaren zweiten Führungsrollen geführt, die mit der zweiten Stützrolle über ein Paar Gleitsteine und dem am Ständer drehbar gelagerten Führungsrahmen in Wirkverbindung stehen. Die exzentrisch verstellbare Lagerung der zweiten Stützrolle steht über beidseitige Hebel und eine Traverse mit einer kombinierten Verstell-, Arretier- und Schneideeinrichtung in Wirkverbindung. Das Synchronisationsgetriebe enthält mindestens ein Paar im Ständer gelagerter Stirnzahnräder, die in bekannter Weise jeweils mit den Zahnstangen im Eingriff stehen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der exzentrisch verstellbaren Lagerung der zweiten Stützrolle besteht im wesentlichen aus einem Exzenterbuchsenpaar, wobei Gleitsteinpaar und Stützrollenachse zentrisch zueinander sind. Eine andere vorteilhafte Ausführungsform besteht im wesentlichen aus einer Exzenterachse, deren zur Stützrollenachse zentrische Zapfen in den Gleitsteinen gelagert sind.

Für ein minimales Zahnspiel ist es vorteilhaft, daß die Achsen des einzigen Paares Stirnzahnräder und des Drehpunktes des Führungsrahmens übereinstimmen.

Es ist zweckmäßig, daß die kombinierte Verstell-, Arretier- und Schneilöseeinrichtung aus einem mechanischen Verstellgetriebe mit Anschlagspindel und einem druckmittelbeaufschlagten Arbeitszylinder besteht. Weiterhin ist es zweckmäßig, daß die Steuerung dieser Einrichtung mit der hydraulischen Antriebssteuerung für die Walzschlitten koppelbar ist. Ebenso ist es zweckmäßig, daß jene Steuerung mit einer an sich bekannten Einrichtung zum Messen geometrischer Werkstückparameter koppelbar ist. Die vorgeschlagene Lösung hat gegenüber den vorbekannten Querwalzmaschinen folgende Vorteile: Sie weist eine hohe Arbeitsgenauigkeit infolge des einerseits nur einmal vorgesehenen und andererseits außenliegend angeordneten Führungsrahmens sowie durch die Lage der Umformzone auf der Ebene beider Stützrollen auf, wobei keine masseintensive Ständer-, Walzschlitten- und Führungsrahmenkonstruktion zur Gewährleistung der Maschinensteife erforderlich ist. Infolge der geschaffenen Möglichkeit der schnellen, unkomlizierten Abstandsvergrößerung bzw. -änderung der Walzschlitten im Havarie- oder Überlastungsfall bzw. bei technologisch bedingten Änderungen durch Schwenken des Führungsrahmens werden die Werkzeugstandzeit und die Arbeitsgenauigkeit günstig beeinflußt sowie die technologischen Möglichkeiten erweitert. Dies wird durch das unaufwendige Lösen, Verdrehen und Wiederfeststellen der über Hebel mit dem kombinierten Verstell-, Arretier- und Schneidevorrichtung verbundenen exzentrisch verstellbaren Lagerung der zweiten Stützrolle und den schwenkbaren Führungsrahmen bewirkt. Die Verstellung des Walzschlittenabstandes bei laufender Maschine ohne Arbeitsunterbrechung und die Kopplung dieser Vorrichtung mit einem Meßsystem ermöglicht eine schnelle und stufenlose Korrektur der durch Änderung technologischer Parameter hervorgerufener Toleranzen am Werkstück. Weiterhin ist das Synchronisationsgetriebe unaufwendig und weist ein relativ geringes Zahnspiel auf, welches vom Führungsspiel unabhängig ist. Schließlich erfordern der eine Führungsrahmen, die Walzschlittenführung und das Synchronisationsgetriebe nur einen geringen Bearbeitungs-, Montage- und Reparaturaufwand.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Querwalzmaschine in der Vorderansicht und Fig. 2: eine Detaildarstellung derselben für die Walzschlittenführung und die kombinierte Verstell-, Arretier- und Schneilöseeinrichtung (Schnitt A-A aus Fig. 1).

Die Querwalzmaschine besteht im wesentlichen aus einem Ständer 1, einem linken, ersten Walzschlitten 2 und einem rechten, zweiten Walzschlitten 3. Beide Walzschlitten 2, 3 werden durch hydraulische Arbeitszylinder 4 geradlinig hin und her betrieben und tragen keilförmige Werkzeuge 5, zwischen denen ir^der Umformzone ein Werkstück 6 quergewalzt wird. Der erste Walzschlitten 2 ist zwischen einer im Ständer 1 wälzgelagerten ersten Stützrolle 7 an seiner Rückseite und zwei exzentrisch verstellbaren ersten Führungsrollen 8 an seinen Führungsleisten 9 geführt. Der zweite Walzschlitten 3 wird in ähnlicher Weise zwischen einer zweiten Stützrolle 10 und zwei zweiten Führungsrollen 11 geführt. Die zweiten Führungsrollen 11 sind jedoch exzentrisch verstellbar in einem Führungsrahmen 12 angeordnet, der seinerseits über ein Gleitsteinpaar 13 in einer Gleitsteinführung von einem Exzenterbuchsenpaar 14 getragen und auf Achsen 15 von Stirnzahnrädern 16 im Ständer 1 drehbar gelagert ist. Das Exzenterbuchsen paar 14 ist über ein Paar seitliche Hebel 17 mit einer Traverse 18 verbunden, die einerseits mit einem Arbeitszylinder 19 und andererseits mit einer Anschlagspindel 20 eines mechanischen Verstellgetriebes 21 in Wirkverbindung steht. Der Synchronlauf der Walzschlitten 2, 3 wird durch ein Synchronisationsgetriebe gewährleistet, das aus beidseitig an den Walzschiitten 2, 3 angebrachten Zahnstangen 22 und aus den zwei mit diesen im Eingriff stehenden Stirnzahnrädern 16 besteht, die im Ständer 1 gelagert sind. Für eine möglichst geringe Durchbiegung der Walzschlitten 2, 3 zwecks Erhöhung der Arbeitsgenauigkeit befindet sich die Umformzone des Werkstückes 6 in der Mitte der Verbindungslinie zwischen den Achsen der Stützrollen 7, 10. Im Normalbetrieb der Walzschlitten 2, 3 werden die Hebel 17 durch den öldruckbeaufschlagten Arbeitszylinder 19 über die Traverse 18 gegen den Anschlag der Anschlagspindel 20 gedruckt und damit eine Arretierung des Exzenterbuchsenpaares 14 erreicht. Im Überlastungsfall werden durch Öldruckbeaufschlagung der Gegenseite des Arbeitszylinders 19 die Hebel 17 betätigt und damit das Exzenterbuchsenpaar 14 verdreht, wodurch eine schnelle Abstandsvergrößerung der Walzschlitten 2, 3 durch Rückhub der zweiten Stützrolle 10 und Schwenken des Führungsrahmens 12 erreicht wird. Durch Betätigung des mechanischen Verstellgetriebes 21 ist eine feine, stufenlose Änderung des Walzschlittenabstandes ohne Arbeitsunterbrechung bei laufender Maschine möglich. Durch die gewählte Übereinstimmung der Achse des Drehpunktes des Führungsrahmens 12 mit den Achsen 15 der Stirnzahnräder 16 bleibt das Zahnspiel zwischen den Zahnstangen 22 und den Stirnzahnrädern 16 bei Änderung des Abstandes der Walzschlitten 2, 3 konstant.

Claims

Erfindungsansprüche:

1. Querwalzmaschine mitzwei geradlinig, hydraulisch angetriebenen Walzschlitten, bestehend aus einem Ständer, in diesem gelagerten, beidseitigen Führungsrahmen, einer Stützrollenlagerung für jeden Walzschlitten und einem Synchronisationsgetriebe mit den Walzschlitten zugehörigen Zahnstangen, gekennzeichnet dadurch, daß ein einziger Führungsrahmen (12) aus zwei außerhalb des Ständers (1) angeordneten, im wesentlichen flachen Rahmenelementen vorgesehen ist, daß der erste Walzschlitten (2) zwischen einer im Ständer (1) gelagerten ersten Stützrolle (7) und wenigstens zwei im Ständer (1) exzentrisch verstellbar angeordneten ersten Führungsrollen (8) geführt ist, daß der zweite Walzschlitten (3) zwischen einer im Ständer (1) exzentrisch verstellbar gelagerten zweiten Stützrolle (10) und mindestens zwei, mit letzterer über ein Paar Gleitsteine (13) und dem am Ständer (1) drehbar gelagerten Führungsrahmen (12) in Wirkverbindung stehenden, exzentrisch verstellbaren zweiten Führungsrollen (11) geführt ist, daß die exzentrisch verstellbare Lagerung (14) der zweiten Stützrolle (10) über beidseitige Hebel (17) und eine Traverse (18) mit einer kombinierten Verstell-, Arretier- und Schneilöseeinrichtung (19, 20, 21) in Wirkverbindung steht und daß das Synchronisationsgetriebe mindestens ein Paar im Ständer (1) gelagerter Stirnzahnräder (16) enthält, die in bekannter Weise jeweils mit den Zahnstangen (22) im Eingriff stehen.
2. Querwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrisch verstellbare Lagerung der zweiten Stützrolle (10) im wesentlichen aus einem Exzenterbuchsenpaar (14) besteht, wobei Gleitsteinpaar- und Stützrollenachse zentrisch zueinander sind.
3. Querwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrisch verstellbare Lagerung der zweiten Stützrolle im wesentlichen aus einer Exzenterachse besteht, deren zur Stützrollenachse zentrische Zapfen in den Gleitsteinen gelagert sind.
4. Querwalzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen des einzigen Paares Stirnzahnräder (16) und des Drehpunktes des Führungsrahmens (12) übereinstimmen.
5. Querwalzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierte Verstell-, Arretier- und Schnellöseeinrichtung (19, 20, 21) aus einem mechanischen Verstellgetriebe (21) mit Anschlagspindel (20) und einem druckmittelbeaufschlagten Arbeitszylinder (19) besteht.
6. Querwalzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der kombinierten Verstell-, Arretier- und Schnellöseeinrichtung (19, 20, 21) mit der hydraulischen Antriebssteuerung für die Walzschlitten (2; 3) koppelbar ist.
7. Querwalzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der kombinierten Verstell-, Arretier- und Schnellöseeinrichtung (19, 20, 21) mit einer an sich bekannten Einrichtung zum Messen geometrischer Parameter am Werkstück (6) koppelbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Querwalzmaschinen mit in Walzrichtung gegeneinander geradlinig, durch hydraulische Arbeitszylinder angetriebenen Walzschlitten, an denen keilförmige Werkzeuge angebracht sind. Sie sind zur Herstellung profilierter rotationssymmetrischer Werkstücke anwendbar.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen_:

Es ist nach SU-EB806 215 eine Querwalzmaschine bekannt, die ein spezielles Synchronisationsgetriebe und für jeden Walzschlitten einen beidseitigen Führungsrahmen enthält. Jeder Führungsrahmen ist im Ständer auf den mittigen Zapfen mindestens zweier exzentrisch abgestufter Stützrollenachsen gelagert, auf deren exzentrischem Umfang Stützrollen für den betreffenden Walzschlitten wälzgelagert sind, der zusätzlich im Führungsrahmen längsgeführt ist. Durch Lösen der Feststellmittel für die Stützrollenachsen und deren gleichförmige Verdrehung ist eine Abstandsänderung der Walzschlitten möglich. Das spezielle Synchronisationsgetriebe besteht für jeden Walzschlitten aus einer an diesem angeordneten Zahnstange, einem mit dieser in Wirkverbindung stehenden und im Führungsrahmen gelagerten Zahnrand, zwei Zahnradgetrieben und einer zwischen diesen angeordneten Gelenkwelle sowie einem gemeinsamen Zwischenzahnrad, und es gewährleistet eine sichere Wirkverbindung auch bei verändertem Abstand.

Von Nachteil bei dieser bekannten Querwalzmaschine ist die ungenügende Arbeitsgenauigkeit infolge des durch die innenliegende Führungsrahmenanordnung und den großen Stützrollenachsenabstand bedingten Verlust an Maschinensteife, der durch eine masseintensive Walzschlittenkonstruktion ausgeglichen werden muß. Die Werkzeugstandzeit wird durch die Unmöglichkeit der schnellen Abstandsvergrößerung der Walzschlitten im Überlastungsfalle nachteilig beeinflußt; ebenso die Arbeitsgenauigkeit durch die schwierige Gewährleistung der Parallelstellung der Führungsrahmen. Beides wird durch das aufwendige Lösen, Verdrehen und Wiederfeststellen mehrerer Stützrollenachsen verursacht. Weiterhin ist das spezielle Synchronisationsgetriebe sehr aufwendig und weist ein relativ großes Zahnspiel auf, wobei Zahn- und Führungsspiel voneinander abhängig sind. Schließlich erfordern beide Führungsrahmen und das spezielle Synchronisationsgetriebe einen hohen Bearbeitungs-, Montage- und Reparaturaufwand. Weiterhin ist nach SU-EB584 949 eine Querwalzmaschine bekannt, deren Walzschlitten unter einem Winkel angeordnet sind. Das Synchronisationsgetriebe besteht aus zwei auf gleicher Achse relativ zueinander verdrehbar angeordneten Zahnrädern, die über je eine Zahnstange mit den Walzschlitten in Wirkverbindung stehen. Durch Lösen der Feststellmittel zwischen den beiden Zahnrädern und deren Verdrehung erfolgt eine Relativbewegung der Walzschlitten in Längsrichtung, die infolge der unter einem Winkel angeordneten Walzschlitten eine Abstandsveränderung derselben ermöglicht.

Der Nachteil dieser Verstellvorrichtung bei dieser bekannten Querwalzmaschine ist die fehlende Möglichkeit der schnellen Abstandsvergrößerung der Walzschlitten für den Überlastungsfall, wodurch die Werkzeugstandzeit nachteilig beeinflußt wird. Bei technologisch bedingten Änderungen ist eine Abstandsveränderung der Walzschlitten nur im Stillstand der Maschine möglich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß durch ortsveränderliche Lage der Walzebene in Längsrichtung der Walzschlitten eine Höhenveränderung der Zu- und Abführeinrichtung für die Walzteile erforderlich ist.

Ziel der Erfindung

Es ist daher Ziel der Erfindung, die Arbeitsgenauigkeit und die Werkzeugstandzeit bei gleichzeitig geringem Masseeinsatz, Bearbeitungs-, Montage- und Reparaturaufwand für Querwalzmaschinen mit geradlinig, hydraulisch angetriebenen Walzschlitten zu verbessern.