-
Vorschubantrieb für eine Werkstückzuführeinrichtung an Gewinderollmaschinen
Die Erfindung betrifft einen Vorschubantrieb für eine Werkstückzuführeinrichtung
an Gewinderollmaschinen, bei welcher der das Werkstück tragende Schlitten in Richtung
der Achse des zu rollenden Gewindes mittels eines druckmittelgesteuerten beaufschlagten
Kolbens an das Werkstück herangeführt wird. Derartige Anordnungen sind an sich bekannt.
-
Bei einem Vorschubantrieb dieser Art wird der Kolben mit Druckmittel
einseitig beaufschlagt und mit dem Schlitten in Verbindung gebracht. Hierbei wird
das Werkstück nicht in die Gewindewalze hineingezogen; vielmehr wird die bewegliche
Gewindewalze an das Werkstück herangeführt. Das Werkzeug wählt sich danach den am
besten geeigneten Einziehdruck nicht selbst aus. Dies wirkt sich auf die Maßgenauigkeit
und damit auf die Qualität des gerollten Gewindes aus.
-
Es sind ferner Vorschubeinrichtungen an mit axialem Werkstückdurchlauf
wirkenden Gewinderollmaschinen bekanntgeworden, bei denen nach dem Rollen der ersten
Gewindegänge die Vorschubbewegung unterbrochen und der weitere Vorschub durch das
bereits gerollte Gewinde erfolgt. Bei diesen bekannten Einrichtungen entsteht beim
Auftreffen des Rollkopfes auf das Werkstück ein Stoß, welcher die Zahnflanken des
Rollkopfes zum Teil erheblich beansprucht.
-
Schließlich sind mechanisch betätigte Vorschubeinrichtungen bekanntgeworden.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorschubsteuerung für Gewinderollmaschinen
zu schaffen, bei der das Einführen des Werkstückes in das Werkzeug selbsttätig stets
mit dem gerade benötigten axialen Druck erfolgt.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben
mit dem Schlitten durch eine Schleppkupplung verbunden ist und nach Zurücklegen
eines Hubes, welcher dem Leervorschub plus etwa 11/z Gewindegängen des. zu rollenden
Gewindes entspricht, ein Ventil derart öffnet, daß ein der Vorschubbewegung des
Schlittens auf der Gegenseite des Kolbens sowie in der Kammer entgegenwirkendes
Druckmittel aus der Kammer entweicht und der Schlitten, wie an sich bekannt, durch
das selbsttätige Einziehen des Werkstückes durch den Rollkopf weiterbewegt wird.
-
Im Bereich des Leervorschubes wird das Werkstück bei nur geringem
Druckmitteldruck auf der beaufschlagten Kolbenseite an das Werkzeug herangeführt.
Sobald es mit diesem in Berührung kommt, aber von ihm noch nicht eingezogen wird,
beginnt infolge der weiteren Druckmittelzufuhr der Druckmitteldruck zu steigen,
da das Kolbenglied sich nicht weiterbewegt und dadurch eine entsprechende Reaktionskraft
entsteht. Sobald der nun steigende Druckmitteldruck am Werkstück eine axiale Kraft
erzeugt hat, die zum Einführen des Werkstückes in das Werkzeug ausreicht, bewegt
sich das Werkstück in das Werkzeug hinein. Damit hört auch die Steigerung' des Druckmitteldruckes
auf, und dieser bleibt annähernd konstant. Wenn das Werkstück eine axiale Strecke
in das Werkzeug, den Rollkopf, gelangt ist, die etwa 11/z Gewindegängen entspricht,
trifft das Kolbenglied gegen einen Anschlag, der seine weitere axiale Bewegung verhindert.
Damit hört die Ausübung eines axialen Druckes von außen auf das Werkstück auf. Das
Werkstück kann nun vom Rollkopf axial frei weiter eingezogen werden, da der das
Werkstück haltende Schlitten bewegliche Verbindung nach Art einer Schleppkupplung
mit dem zur Ruhe gekommenen Kolbenglied hat. Hieraus ist erkennbar, daß eine zu
große Bemessung des das Werkstück in den Rollkopf einführenden axialen Druckes ausgeschlossen
ist. Im Höchstfalle ist dieser Druck durch den Druck des auf das Kolbenglied wirkenden
Druckmittels bestimmt. In der Regel ist der Einführungsdruck wesentlich kleiner.
-
Der wesentliche Vorteil des Erfindungsgegenstandes gegenüber den bekannten
Anordnungen liegt in dem stoßfreien Heranführen des Rollkopfes an das Werkstück.
Hierbei erhöht sich im Augenblick der Berührung die Vorschubkraft, und zwar so weit,
wie dies zum Eindrücken des Werkstückes in den Rollkopf erforderlich ist.
Ein
weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Verschleißfreiheit und der betrieblichen
Zuverlässigkeit.
-
Zweckmäßig entspricht das axiale Spiel der Schleppkupplung gleich
der zu rollenden Gewindelänge minus etwa 11/z Gewindegängen.
-
Der Kolben und der Schlitten werden in ihre Ausgangsstellung durch
ein Druckmittel gebracht, welches die Gegenseite des Kolbengliedes beaufschlagt,
wobei dessen Einfluß auf den Schlitten wirksam wird, wenn das Kolbenglied am Ende
des Arbeitshubes angelangt ist. Hierbei ist der Druck des den Schlitten zurückstellenden
Druckmittels beträchtlich kleiner als derjenge des Druckmittels für den Vorschubantrieb.
-
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
im Schnitt dargestellt. Mit dem Maschinenrahmen 1 ist ein Zylinder 2 fest verbunden.
Der dem Werkzeug zugekehrte Zylinderdeckel 3 hat eine mit dem Zylinderraum in Verbindung
stehende Bohrung 4, an die eine Druckluftleitung 5 angeschlossen ist. Im zweiten
Zylinderdeckel 6 befindet sich eine Bohrung 7 für die Zuleitung 8 eines hydraulischen
Druckmittels. Die Kammer 9 des Zylinders 2 enthält einen doppelseitig beaufschlagbaren
Kolben 10, dessen Kolbenstange 11 durch den Deckel 6 dichtend hindurchgeführt ist.
Die Kolbenstange 11 hat einen Ansatz 12, der nach Art einer Schleppkupplung
mit dem das Werkstück tragenden Schlitten 13 verbunden ist. Der Schlitten 13 hat
einen Anschlag 14, der mit dem Ansatz 12 zur Berührung kommt nach L76erwindung eines
gewissen Spieles 34, das in seiner Größe nach Maßgabe der geforderten Gewindelänge
einstellbar ist. Zur Änderung dieses Spieles 34 dient eine Verstellvorrichtung,
die aus einer Hülse 15 besteht, die außen geriffelt und von Hand drehbar ist, derart,
daß durch Drehen der Hülse 15 das zwischen Ansatz 12 und Anschlag 14 vorhandene
axiale Spiel 34 vergrößert oder verkleinert wird. Zum Fixieren der Hülse 15 in der
jeweiligen Lage dient eine Stellschraube 16, die einen kegeligen Teil 17 hat, der
eine Kugelsperre 18 betätigt. Der obere Teil des Zylinderdeckels 6 enthält eine
Entlüftungsschraube 19 zur Entlüftung des Öles. Bohrungen 20, 21 in Kolben
10 und Kolbenstange 11
dienen zum Abführen von an der Dichtung vorbeigedrungener
Druckluft. Zu diesem Zweck ist auch die Stellschraube 16 durchbohrt.
-
Der Zylinderdeckel 3 des Zylinders 2 ist mittig durchbohrt zur Aufnahme
eines hohlen Ventilstößels 22, der in einer mit dem Deckel 3 fest verbundenen Hülse
23 geführt und von einer Feder 35 belastet ist. Die Hülse 23 hat Querbohrungen 24,
die in eine Kammer 25 eines mit dem Schlitten 13 verschiebbaren Zylinders 26 führen.
Der Ventilstößel 22 dient einesteils zum Abschließen der Kammer 25 gegen die durch
die Bohrung 4 zugeführte Druckluft, wenn der Kolben 10, der mit einem Ventilsitz
27 ausgestattet ist, sich so weit bewegt hat, daß das Einführen des Werkstückes
in den Rollkopf beginnt. Bei weiterem Vorschub öffnet der Ventilstößel 22 ein Ventil
28, das die Kammer 25 des Zylinders 26 über eine Bohrung 29 entlüftet. Mit dem Schlitten
13 ist ein Bolzen 30 verbunden, der die Einrichtung 31 zum Öffnen des Rollkopfes
32 in bekannter Weise betätigt.
-
Die Wirkungsweise ist folgende: Durch den Anschlußstutzen 5 wird der
Kolben 10 mit Druckluft beaufschlagt und dadurch in die gezeichnete Anfangsstellung
geführt, wobei die Druckluft nicht nur in den Zylinderraum 9, sondern auch in den
Zylinderraum 25 eindringt, so daß der Schlitten 13 beim Einspannen des Werkstückes
gegen unerwünschtes Verschieben gesichert ist. Nach dem Einspannen des Werkstückes
in den Werkstückträger, den Schlitten 13, wird die andere Seite des Kolbens
10 durch den Anschlußstutzen 8 mit Öldruck beaufschlagt. Der Kolben 10 drückt
beim Vorgehen die in der Zylinderkammer 9 befindliche Druckluft zum Teil in das
Druckluftleitungsnetz und den Vorratsbehälter und zum Teil durch den hohlen Ventilstößel
22 und die Bohrungen 24 in die Zylinderkammer 25 des Zylinders 26. Der Luftdruck
in 25 und 9 ändert sich hierbei nicht wesentlich. Bei diesem Hub wird das auf der
Kolbenstange 11 sitzende Ansatzstück 12 im Bereich des verstellbaren Spiels
34 bewegt, ehe das Ansatzstück 12 gegen den Anschlag 14 trifft und diesen nebst
dem Schlitten 13 und dem Zylinder 26 mitnimmt. Der Schlitten 13 wird dann durch
den Druck des durch die Leitung 8 einströmenden Öls weiter gegen das Werkzeug und
gegen den links von dem Kolben 10 befindlichen Luftdruck bewegt. Der Kolben 10 schließt
bei Erreichen der Endstelle die Zylinderkammer 25 durch die Dichtung 27 ab und betätigt
den hohlen Ventilstößel 22, der seinerseits das Ventil 28 öffnet. Dadurch entweicht
die in der Zylinderkammer 25 befindliche Luft durch die Entlüftungsbohrung 29 ins
Freie. Durch das Stillegen des Werkstückes vor dem Rollkopf 32, bevor es durch den
Rollkopf erfaßt wird, wird der Öldruck auf den Kolben 10 nach Maßgabe der gedrosselten
Ölzufuhr über die Leitung 8 so lange erhöht, bis der für den Rollkopf 32 erforderliche
Einziehdruck erreicht ist. Die Einpreßkraft für das Werkstück kann zwischen Null
und dem maximalen Öldruck liegen. Das Werkzeug sucht sich gewissermaßen den geeigneten
Druck selber aus. Unter diesem Druck werden 11/z Gewindegänge hergestellt. Die weitere
Gewindeherstellung erfolgt drucklos, da nun das Einziehen des Werkstückes in den
Rollkopf durch das Werkzeug selbst erfolgt. Das Werkstück wird so lange bearbeitet,
bis das Spiel 34 zwischen dem weitergehenden Anschlagstück 14 und dem stehengebliebenen
Ansatzstück 12 der Kolbenstange 11 überwunden ist. Dann läuft der Schlitten 13 gegen
einen Endschalter, der den Öldruck ausschaltet. Zur gleichen Zeit wird durch eine
bekannte Öffnungseinrichtung 31 der Rollkopf geöffnet. Da das Öl infolge Abschaltung
der Ölzufuhr auf der einen Seite des Kolbens 10 drucklos geworden ist, wird der
Kolben 10 durch die vorhandene Druckluft in seine Ausgangsstellung zurückgedrückt,
wobei der Weg des Kolbens 10 um das eingestellte Spiel 34 größer ist als der Weg
des Schlittens. Das Spiel 34 wird durch Drehen der Hülse 15 eingestellt, wodurch
der mit ihr mittels bekannter Verschraubung verbundene Anschlag 14 je nach Drehrichtung
vor- oder zurückgezogen wird.
-
Durch eine Stellschraube 16 und eine Kugelsperre 18 wird der Anschlag
14 in seiner Einstellung festgelegt.
-
Der Kolben 10 ist zwischen seinen Kolbenringen mit einer Entlüftungsbohrung
20 versehen, die über die hohle Kolbenstange 11, 21 und die gleichfalls hohle Stellschraube
16 ins Freie führt.
-
Durch Undichtigkeiten in das hydraulische System tretende Luftbläschen
können durch die Entlüftungsschraube 19 entfernt werden. Durch einen Puffer 33 wird
eine Berührung zwischen dem beweglichen und dem feststehenden Teil unterbunden.