DE1117354B - Verfahren und Maschine zum Herstellen von blankem Stangenmaterial fuer Drehautomatenoder aehnliche Maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von blankem Stangenmaterial für Drehautomaten oder ähnliche Maschinen, bei dem von einem im Schleudergießverfahren hergestellten Metallring ausgegangen wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen spanabhebenden Verfahrens. Bei diesem Verfahren handelt es sich um eine Teiloperation innerhalb einer möglichst vollautomatischen Herstellung von derartigem Stangenmaterial. Das Gesamtverfahren besteht in seinen wesentlichen Schritten darin, daß zunächst in einer Schleudergießmaschine ein Ring gegossen, dieser sodann aufgetrennt und anschließend aufgebogen, gestreckt und gerichtet wird. Die im einzelnen im Schleudergießverfahren hergestellten Ringe weisen nach dem Guß einen sogenannten »Einguß« auf. Hierunter wird eine beim Guß entstehende, an der Innenseite der Ringe befindliche Zone verstanden, in der Schlacken, Unreinheiten usw. angesammelt sind und die im Ringpronl über die gewünschte Profilkontur hinausragt. Dieser Einguß sowie die über die gesamte Oberfläche des Ringes sich erstreckende Gußhaut muß entfernt werden.

In bisher bekannter Weise werden die nach dem Schleudergießverfahren hergestellten Ringe nach dem vollständigen Erkalten oder in noch leicht warmem Zustande entweder auf derselben Maschine oder auf verschiedenen Maschinen bearbeitet, wobei zunächst der Einguß und anschließend die Gußhaut entfernt und schließlich die einzelnen weiteren Oberflächenbearbeitungen zur Erreichung der vorgeschriebenen Maße und Profile vorgenommen werden. Hierbei wird in der Regel so vorgegangen, daß nach dem in einer Schleudergießmaschine erfolgenden Gießen des Ringes zunächst der Einguß, der etwa eine Höhe von 1 bis 5 mm aufweist, auf bekannten Maschinen abgedreht wird. Sodann wird der Ring aufgetrennt und auf einer Presse aufgebogen, danach auf einer Ziehbank gestreckt und dann die durch Strecken des Ringes erhaltene Stange auf einer Presse gerichtet, um ein gleichmäßiges Abtragen der Gußhaut in einem späteren Arbeitsgang zu ermöglichen. Die so gerichtete Stange wird darauf angespitzt, um sie durch ein Schabeisen (Düse) ziehen zu können. Dieses Abschaben der Gußhaut erfolgt auf einer Ziehbank mittels eines Schabeisens, und zwar in mehreren Arbeitsgängen, wobei zum Schaben in jedem nachfolgenden Arbeitsgang ein jeweilig um das abzuschabende Maß kleineres Schabeisen verwendet wird. Da die Stange nach der Entfernung der Gußhaut etwas zurückfedert und dadurch krumm wird, ist im Anschluß an die Entfernung der Gußhaut noch ein

blankem Stangenmaterial für Drehautomaten

oder ähnliche Maschinen

Anmelder:
Friedrich Trindler, Baden (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dipl. oec. publ. D. Lewinsky, Patentanwalt, München-Pasing, Agnes-Bernauer-Str. 202

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 14. Juni 1956 (Nr. 34295)

Friedrich Trindler, Baden (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

Nachrichten der Stange auf einer Presse und ein Ziehen (Kalibrieren) der Stange notwendig. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß eine Vielzahl von Arbeitsgängen und mehreren Maschinen erforderlich sind, dieses Verfahren nur in verhältnismäßig kaltem Zustande des Ringes oder der Stange durchgeführt werden kann und eine Automation naturgemäß nicht möglich ist.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die Entfernung des Eingusses und der Gußhaut auf ein und derselben Maschine, z. B. einer Karusselldrehbank, in aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen vorzunehmen. Da aber hierbei nur diejenigen Profilzonen des Ringes oberflächenbearbeitet werden können, die von den Aufspannmitteln der betreffenden Maschine nicht erfaßt werden, ist zur Bearbeitung des gesamten Ringprofils ein mehrfaches Umspannen des Ringes erforderlich. Abgesehen von dem beträchtlichen Arbeitsaufwand hat das Umspannen des Ringes zur Folge, daß sich Ungenauigkeiten auf dem gesamten Ringprofil ergeben können.

Zur Behebung aller dieser, den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile schlägt nun die Erfindung ein Verfahren vor, bei dem die spanabhebende Bearbeitung des Werkstücks bis zur endgültigen Profilgebung (Rund-, Vierkant-, Sechskant- usw. Profil) an dem noch geschlossenen Gußring in einer Aufspannung auf dem gesamten Ringprofil erfolgt. Die für die Durchführung dieses spanabhebenden Verfahrens

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erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung weist Rollen auf, die im Umlauf um ihre jeweilige Achse den gegossenen Ring in Abwälzung auf ihm antreiben und durch Verstellbarkeit ihrer Achsen ihn hierbei stetig zentrieren und spannen. Da nach dem Erfindungsvorschlag die Angriffsstellen der Spann- und Antriebsvorrichtungen sich auf dem Ring zum Bewegen desselben infolge der Drehbewegung der Antriebsrollen dauernd verändern, ist es möglich, das Gesamtprofil in einem einzigen Arbeitsgang zu bear- ίο beiten. Da der Ring ferner erfindungsgemäß entweder nach seiner Drehachse oder nach seinem Profil durch beliebig selbsttätig nachspannbare Spann- und Antriebseinrichtungen dauernd spann- und antreibbar ist, werden alle Maßänderungen ausgeglichen, die infolge der Spanabhebung auf dem gesamten Profil oder infolge von Temperaturänderungen des Ringes auftreten. Durch dieses Verfahren wird erreicht, daß der ununterbrochen aufgespannte und in Umlauf gehaltene Ring kontinuierlich durch ein am Umlauf des Ringes nicht beteiligtes spanabhebendes Werkzeug um seinen Querschnitt herum zu dem gewünschten Profil bearbeitet werden kann, ohne daß ein mehrfaches Umspannen des Ringes notwendig ist. Dieses Verfahren ermöglicht eine vollautomatische Arbeitsweise, angefangen vom Eingießen des flüssigen Metalls in die Schleudergießmaschine bis zur fertigen Stange. Da hierbei das Werkstück nicht mit der Hand angefaßt zu werden braucht, kann die Bearbeitung warm erfolgen. Selbstverständlich steht aber nichts im Wege, unter Umständen auch kalt die Bearbeitung vorzunehmen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß ein Schälen der geraden Stangen nicht mehr erforderlich ist. Da nach diesem Verfahren schließlich die Gußhaut nicht mit Hilfe einer Ziehdüse entfernt wird, entfällt auch das Anspitzende und infolgedessen der durch dasselbe bedingte Werkstoffverlust. Nach dem Entfernen des Eingusses und der Gußhaut gemäß dem hier vorgeschlagenen Verfahren braucht der Ring nur noch aufgetrennt, aufgebogen, gestreckt und gerichtet zu werden, was wiederum in einem fortlaufenden Verfahren erfolgen kann. Die durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren bedingte erhebliche Verringerung der Zahl der einzelnen Arbeitsstufen in dem gesamten Verfahren bringt demgemäß beachtliche Vorteile mit sich.

Weitere Merkmale der Vorrichtung zur Durchführung des spanabhebenden Verfahrens gemäß der Erfindung und durch sie erzielte Vorteile gehen aus der g₀ nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen hervor, die einige beispielsweise Ausführungsformen dieser Vorrichtungen in den Fig. 1 bis 14 veranschaulichen. Von diesen zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform in Seitenansicht,

Fig. 2, linke Hälfte, die Unteransicht und rechte Hälfte die Draufsicht nach Fig. 1,

Fig. 3, linke Hälfte, einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 4 und rechte Hälfte einen Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 2, jedoch mit senkrecht angeordnetem Stahlhalter,

Fig. 4 eine Unteransicht eines Teiles nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie C-C der Fig. 3 (Spanneinrichtung),

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie D-D der Fig. 3 (Spannrollenantrieb),

Fig. 7 eine Seitenansicht des Stahlhalters nach Fig. 3, rechts, der senkrechten Mittellinie,

Fig. 8 in Seitenansicht einen Teil einer anderen Ausführungsform,

Fig. 9 einen Grundriß nach Fig. 8,

Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie E-E der Fig. 8, Fig. 11 eine Seitenansicht nach Fig. 8,

Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie F-F in Fig. 14 einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 13 eine Seitenansicht nach Fig. 12,

Fig. 14 einen Grundriß nach Fig. 13.

Die in den Fig. 1 bis 7 dargestellte erste Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes weist ein aus einem Mantel 1 und WandungenIb, ic bestehendes Gehäuse auf. In den Lagern 1 d, le, If ist zumindest eine Achse 3 angebracht, um die herum Gehäuse 3 a, 3 b, in denen Wellen 3 c mit Rollen 3 R und Zahnräder 3d angeordnet sind, schwenkbar sind. Das Zahnrad 3 d wird von einer Antriebsscheibe 2a aus über die im Lager 2 c angeordnete und von einem Gehäuse 2 umgebene Welle 2 & und das Zahnrad 2 d angetrieben. Die Welle 2b kann aber auch durch einen Motor 2e über die Kupplung 2/ angetrieben werden.

Die Gehäuse 3 a, 3 b können von einem im Zylinder 4 angebrachten Kolben über die Kolbenstange 4 a, die Zahnstange 4 & und das auf der Achse Ae im Gehäuse Ad angebrachte Zahnradsegment 4c in der Weise verschwenkt werden, daß eine Zugstange 4/ einen mit ihr bei Ak verbundenen Schieber Ag in einer Führung Ah bewegt und dadurch über die bei Al mit dem Schieber Ag verbundenen, an den Gehäuselappen 3a, 3b bei Am angebrachten Schubstangen 4 i betätigt.

In der Zeichnung ist das Gehäuse 1 in waagerechter Stellung gezeigt; es kann aber auch geneigt bis senkrecht angeordnet und mittels der Träger la befestigt werden.

Die gegossenen Ringe R können in beliebiger Weise, z. B. durch in der Zeichnung nicht dargestellte Schieber oder Schwenkarme von an sich bekannter Bauart von unter her zwischen die unterhalb des Gehäuses 1 angeordneten Spann- und Antriebsrollen 3 R eingeführt werden (Fig. 1); es ist aber auch möglich, die Ringe R von oben her durch das Gehäuse 1 hindurch in der Weise zwischen die Rollen 3 J? einzuführen, daß die vorbeschriebenen Betätigungselemente zum Schwenken der Gehäuse 3 α, 3 b außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet werden und beliebige geeignete Mittel die Ringe R zu den Rollen 3 R absenken. Die Schubstangen 4 j können beispielsweise mit zwei in der Zeichnung nicht gezeigten, beliebig gegeneinander betätigten Ringen außerhalb des Gehäuses 1 verbunden sein, die alle Gehäuse 3 α, 3 b gleichmäßig zum Mittelpunkt des Ringes hin und vom Mittelpunkt weg hin- und herbewegen, sowie in dem erforderlichen Maße nachspannen können. Je nach Art der Bearbeitung finden die fallweise entsprechenden Werkzeuge Verwendung. So sind in Fig. 3 zwei spanabhebende Werkzeuge 5 gezeigt, die in den um die Achse 5 c schwenkbaren Stahlhaltern 5 a, Sb befestigt sind, welche in den Führungsbahnen der Gehäuse 5 k mit den Führungsplatten 5 i gleiten können. Hierbei ist die Achse 5 c in den Lagerböcken 5d gelagert. Diese Lagerböcke können mit beliebigen an sich bekannten und daher in der Zeichnung nicht dargestellten Mitteln nach den jeweiligen Erfordernissen beispielsweise auf dem Gehäuse 1 b bewegt werden. An dem Stahlhalter 5 & ist eine Platte 5 e mit einer Kurvenbahn 5 g befestigt, in welcher die Rolle 5/ gleiten

kann. Diese Rolle ist auf einem Schieber 5 h angebracht, der durch den im Zylinder 5 α angeordneten Kolben Sb mit Kolbenstange betätigt wird. Mittels der Stellschraube 5 s kann der Abstand zwischen den Stahlhaltern 5 a, Sb eingeregelt werden, um ihn der Stärke des fallweise vorliegenden Ringes anzupassen. Fig. 2 zeigt im oberen Teil eine spanabhebende Bearbeitungsvorrichtung, die der in Fig. 3 gezeigten Bearbeitungsvorrichtung ähnlich ist. Der Zylinder mit dem einen der beiden Stahlhalter ist mit 6 a, der zweite Stahlhalter mit 6 b, das Führungsgehäuse mit 6 k und das Kolben-Kolbenstangen-Aggregat mit 61 bezeichnet. Eine weitere spanabhebende Bearbeitungsvorrichtung geht ebenfalls aus Fig. 2 hervor. Hiernach einer Führungssäule 16 gegeneinander beweglich angeordnet sind. Wie diese Figur zeigt, ist hierbei das Gehäuse 15 G' mit einem Zylinder 16 a verbunden, während die den Kolben 16 c tragende Kolbenstange 16 b auf dem Halter 16 d befestigt ist. Wenn nun ober- oder unterhalb des Kolbens 16 c ein Druckmittel dem Zylinder 16 a zugeführt wird, bewegt sich dieser Zylinder mit dem Gehäuse 15 G' in der einen oder anderen Richtung.

Mittels des Antriebes 15 a können die Rollen 15~R~, die in den Lagern ISe gelagert sind, welche ihrerseits in dem Teil 15 des Gehäuses 15 G angebracht werden, über die Zahnräder 15 c, ISd betätigt werden. Beim Anpressen der Rollen 15 i? auf den Ring i?

gleitet der Schlitten la mit dem darauf befestigten 15 wird dieser dann in Bewegung gesetzt.

Drehstahl? in der Führung7b. Derartige Bearbeitungsaggregate 7, 7 a, 7 b können auch auf den am Gehäuselt befestigten Platten Ig beliebig angebracht werden.

Spanabhebende Werkzeuge 17 b, 18 b werden an den Haltern 17, 18 angebracht, die um die an den Gehäusen 15 G, 15 G' vorgesehenen Zapfen 17 a, 18 a schwenkbar sind. Sie werden durch die in den ZyKn-

Gemäß der in den Fig. 8 bis 11 dargestellten wei- 20 dem 17 z, 18 z angeordneten Kolbenstangen 17 e, 18 e

teren Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist ein Gehäuse 8 G vorgesehen, in welchem die Achsen 8, 9 gelagert sind, um die herum die Gehäuse 8 a, 8 b und 9 a, 9 b mit den angetriebenen Rollen 8i?, 9 R schwenkbar sind. Diese Rollen werden mittels der Antriebsscheiben 8A, 9A über die Zahnräder 8a", 9d angetrieben. Das Schwenken der Gehäuse 8 a, 9 a und 8b, 9b erfolgt durch zwei Zylinderkolbenaggregate, von denen nur ein Aggregat in Fig. 8 gebetätigt, welche
angreifen.

bei lld, 18d an den Haltern

Arbeitsweise

Das erfindungsgemäße Verfahren wird z.-B. in folgender Weise durchgeführt: Ein Ring .R wird mittels beliebiger Mittel zwischen drehbaren Rollen 3 R oder 8 R, 9 R oder 15 R eingeführt, die durch die besonders durchgebildete Spannvorrichtung 4 bis 4 m (3R)

zeigt ist. Dieses Aggregat besteht aus einem bei 10 a 30 oder 8 bis 10 c (8 R, 9R) oder 15 bis 16 d (15R)

gelagerten ZyKnder 10 mit Kolben 10 c und Kolbenstange 10 b. Das ZyKnder-Kolben-Aggregat greift an den Gehäusen 8 b, 9 b an, wodurch diese um die Achsen 8, 9 geschwenkt werden. Infolge dieser Schwenkung können die Rollen 8i?, 9i? fest gegen den Ring gepreßt werden, wodurch der Ring sich bei der Drehung dieser Rollen um seine eigene Achse dreht und somit durch die spanabhebenden Werkzeuge bearbeitbar ist. Derartige Werkzeuge 14 köngespannt, angetrieben und unabhängig von Maßänderungen des Ringes infolge von Temperaturänderungen oder Oberflächenbearbeitungen dauernd nachgespant werden; hierbei spannen die Rollen 3 R nach der Mittelachse des Ringes und die Rollen 8 R, 9 R, 15 R nach dem Profil.

Je nach der Form, den Maßen und den Materialeigenschaften der Ringe können nun beliebig geformte Werkzeuge 5, 7, 14, 11b, 18 b von beliebiger Seite

gleitet. Der Schieber 13 gleitet in der Führung 8 F, die am Gehäuse 8 G befestigt ist und mit einem Schieber 11 c verbunden ist, auf welchem die Abstützrolle

nen am Schlitten 12 befestigt sein, welcher auf dem 40 her beKebige Bewegungen in Richtung des Ringes i? auf dem Gehäuse 8 G verschiebbaren Schlitten 13 ausführen, um den Einguß und die Gußhaut zu entfernen sowie beliebige Oberflächenbearbeitungen am Ring gleichzeitig oder stufenweise durchzuführen. Die Bewegungen der Ringspannrollen können hierbei 11 mittels Bolzen 11a drehbar gelagert ist. Der 45 Schwenkbewegungen um die Achsen 3, 8, 9 oder Schieber 11 c ist als ZyKnder mit Kolben und KoI- Gleitbewegungen in mindest einer Führung 16 sein, benstange 11 d ausgebildet, die den Schieber im Ver- Auch die Bewegungen der Werkzeuge können hältnis zum Schlitten 13 hin- und herbewegt. Zur Schwenkbewegungen um die Achsen 15 c, 17 a, 18 a seitlichen Bewegung des SchKttens 12 ist ein Zylinder oder Gleitbewegungen in Schlitten 12, 13 in jeder 13z vorgesehen. Mittels der Stellschraube 12s kann 50 beliebigen Richtung sein; insbesondere bei langder Abstand zwischen dem Drehstahl 14 und der
Leitrolle 11 geregelt werden. Die Gehäuse 8 a, 8 b
können aber auch bei einer gegenüber Fig. 8 abgeänderten Ausführungsform mit einem Zylinder verbunden werden, wodurch in ähnlicher Weise die Rollen 55
8i? gegen den Ringi? geschwenkt werden. In gleicher Weise können auch die Gehäuse 9 a, 9 b mit
einem Zylinder verbunden werden, wodurch die RoI-

len 9 R gegen den Ringi? bewegt werden. Nach Fig. 8 i di Gh b d h

spanigem Material kann hierbei die Bearbeitung mit Hilfe von Schablonen erfolgen. Die Bewegungen der Werkzeughalter können auf mechanischem oder hydraulischem Wege oder in anderer Weise erfolgen; die Bewegungsgeschwindigkeiten können beliebig regelbar sein. Nach erfolgter Ringbearbeitung setzen sich die Ringbearbeitungswerkzeuge und anschließend die Ringspannwerkzeuge wieder vom Ring R ab, so daß dieser bei Horizontallage von selbst aus der bi

sind die Gehäuse 8 a, 8 b und 9 a, 9 b schwenkbar 60 Bearbeitungsvorrichtung fällt, oder bei Senkrechtlage angeordnet. Diese Gehäuse können aber auch an mittels Greifer od. dgl. herausgenommen werden kann, einem irgendwie betätigten SchKtten befestigt werden, Die Reihenfolge der Arbeitsvorgänge ist hierbei

der die fallweise erforderlichen Bewegungen gegenüber dem Ringi? ausführt.

Eine noch weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in den Fig. 12 bis 14 dargestellt. Nach Fig. 13 sind zwei ähnlich ausgebildete

g
Gehäuse 15 G, 15 G' vorgesehen, die auf zumindest folgende:

1. Betätigung der Mittel zur Ringführung,

2. Betätigung der Ringspannwerkzeuge,

3. Betätigung der spanabhebenden Werkzeuge gegen das Werkstück und vom Werkstück wegund

4. Öffnen der Ringspannvorrichtungen.

Der Antrieb der Anlage kann so durchgebildet sein, daß jede vorhergehende Arbeitsstufe die nächstfolgende Arbeitsstufe selbsttätig steuert, was ein völlig selbsttätiges Arbeiten der Gesamtanlage ermöglicht.

Vorstehend ist der Erfindungsgegenstand an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert worden. Es ist aber klar, daß noch weitere bauliche Abänderungen möglich sind, ohne daß dadurch der Rahmen des Erfindungsgedankens überschritten wird, dessen wesentlichstes Merkmal darin besteht, daß die Bearbeitung des Ringes gleichzeitig auf dem Gesamtprofil, d. h. einschließlich derjenigen Profilzonen erfolgt, die von den Ringspanneinrichtungen erfaßt werden.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1S

1. Verfahren zum Herstellen von blankem Stangenmaterial für Drehautomaten oder ähnliche Maschinen, bei dem von einem im Schleudergießverfahren hergestellten Metallring ausgegangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die spanabhebende Bearbeitung des Werkstücks bis zur endgültigen Profilgebung (Rund-, Vierkant-, Sechskant- usw. Profil) an dem noch geschlossennen Gußring in einer Aufspannung auf dem gesamten Ringprofil erfolgt.

2. Maschine zur Durchführung des spanabhebenden Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Antriebsvorrichtung angetriebene, den im Schleudergießverfahren hergestellten Ring (R) während seiner Bearbeitung aufspannende, ihn in Abwälzung auf ihm antreibende, an seinem Umlauf unbeteiligte Rollen (3R₁ 8R, 9R, 15R) und ebenfalls am Umlauf des Ringes unbeteiligte, den aufgespannten umlaufenden Ring auf seiner gesamten Oberfläche spanabhebend bearbeitende Werkzeuge (5, 7, 14, 17 δ, 18 b) einander derart zugeordnet sind, daß zum Ausgleich der Maßänderungen des Ringes (R) infolge Temperaturänderungen und seiner Oberflächenbearbeitung und zum Vorschub der Werkzeuge gegenüber dem Ringprofil die Rollen durch sie selbsttätig nachstellende Spanneinrichtungen (4 bis 4 m bzw. 8 bis 10 c und 15 bis 16 d) und die Werkzeuge durch gegenseitig bewegliche Halter (Sa, Sb, 12, 13, 17, 18) im Maschinengestell verstellbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 234 002;
französische Patentschrift Nr. 355 690;
britische Patentschrift Nr. 254 716.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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