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Richtmaschine mit umlaufendem Rahmen bzw. Trommel Bei Maschinen mit
umlaufenden Werkzeugen, wie beispielsweise Rahmen- bzw. Trommelrichtmaschinen, müssen
die Werkzeuge entsprechend dem Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstückes eingestellt
werden. Im allgemeinen wird jedes einzelne Werkzeug für sich eingestellt, wenn die
Maschine in Ruhe ist. Es sind auch Vorschläge bekannt, einmal eingestellte Werkzeuge
gemeinsam zu verstellen, wenn sich der Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstückes
ändert. Man könnte in diesem Fall durch Verwendung von Schleifringen dafür sorgen,
daß die einzelnen Werkzeuge während des Umlaufens des Werkzeugträgers verstellbar
sind. Derartige Einrichtungen sind aber verhältnismäßig kompliziert und störanfällig.
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Bei umlaufenden Messerköpfen zum Abdrehen der Stirnflächen von Rohren
ist es bekannt, durch beim Umlaufen der Werkzeuge auftretende Zentrifugalkräfte
die Werkzeuge mit einer der jeweiligen Drehzahl entsprechenden Kraft gegen das zu
bearbeitende Werkstück zu drücken. In ähnlicher Weise hat man die Werkzeuge von
dem Bearbeiten von Stangenmaterial dienenden Poliermaschinen gestaltet, wobei die
Polierwerkzeuge sowohl unter Wirkung von Fliehgewichten als auch unter Wirkung von
elastischen Mitteln stehen, die den auftretenden Zentrifugalkräften entgegenwirken,
um eine Rückführung der Werkzeuge zu erreichen, wenn durch Drehzahlsenkung die Zentrifugalkräfte
geringer werden. Wesentlich ist also, daß die zur Erreichung der gewünschten Polierwirkung
erforderliche Druckkraft durch Zentrifugalkräfte erzeugt wird.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtmaschine mit in einem umlaufenden
Rahmen bzw. einer umlaufenden Trommel angeordneten Richtwalzen, die mittels eines
am Richtwalzenlager angebrachten Zapfens radial verstellbar sind.
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Es soll die Aufgabe gelöst werden, ein radiales Verstellen der Werkzeuge
während des Umlaufes des Rahmens bzw. der Trommel in einfacher Weise zu erzielen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, die radiale Stellung aller mit einer
Zusatzmasse versehenen Richtwalzen gegen die Wirkung von jeweils mindestens einer
Tellerfeder in an sich bekannter Weise durch die drehzahlabhängige Zentrifugalkraft
einzustellen.
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Bei den bekannten Rahmen- bzw. Trommelrichtmaschinen sind die Zentrifugalkräfte
etwa zehnmal so groß wie die Richtkräfte, und zwar deswegen, weil die Massen der
Teile, die das Verstellen der Werkzeuge zu besorgen haben, recht erheblich sind.
Bei den bekannten Rahmen- bzw. Trommelrichtmaschinen ist es praktisch nicht möglich,
die Werkzeuge während des Umlaufes des Rahmens zu verstellen, da infolge der auftretenden
Zentrifugalkräfte die auf die Verstellmittel, beispielsweise Gewindespindeln, wirkenden
Druckkräfte ein Verdrehen der bewegbaren Teile fast unmöglich machen. Wird nun bei
der vorstehend gegebenen erfindungsgemäßen Anordnung dafür gesorgt, daß die mit
den Richtrollen in im wesentlichen radialer Richtung bewegbaren Massen und die Vorspannung
der der Zentrifugalkraft entgegenwirkenden elastischen Mittel derart abgestimmt
sind, daß jeder Drehzahl der umlaufenden Teile ein bestimmter Abstand der Werkzeuge
von der Drehachse zugeordnet ist, dann sind diese Schwierigkeiten behoben. Da die
Federkonstante des zu richtenden Gutes verhältnismäßig klein gegenüber den Federkonstanten
der Tellerfedern ist, die der Zentrifugalkraft das Gleichgewicht halten sollen,
so sind in Bezug auf den Richtvorgang die Werkzeuge, nämlich die Richtwalzen, als
annähernd festgelegt zu betrachten. Es legt also die einer bestimmten Zentrifugalkraft
entsprechende Drehzahl die Lage der Walzen fest.
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Berücksichtigt man, daß die auf das zu richtende Gut wirkende Richtkraft
abhängig ist von der der Streckgrenze des zu richtenden Gutes entsprechenden Durchbiegung,
dann erkennt man, daß die Richtkraft nur ein Bruchteil der Federkraft der Tellerfedern
ist, wenn die Federkonstante der Tellerfedern ein Vielfaches der Federkonstante
des zu richtenden Gutes ist. Hieraus ergibt sich, daß die Walzenstellung beim Richten
nur um ein verhältnismäßig kleines Maß durch die Richtkräfte verändert werden kann,
so daß durch diese Anordnungen nicht die Richtkraft, sondern nur die Stellung der
Walzen geändert wird. Eine derart gestaltete Richtmaschine arbeitet also praktisch
wie eine Rahmen- bzw. Trommelrichtmaschine mit starr festgelegten Walzen, trotzdem
die in ihr angeordneten
Wälzen ohne Stillsetzung des Rahmens in
radialer Richtung bewegbar sind, wenn man die Drehzahl des Rahmens ändert. Hieraus
ergibt sich auch, daß Flattererscheinungen nicht auftreten können.
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Zweckmäßig ist es, die Tellerfeder bzw. -federn zwischen Richtwalzenlager
und Rahmen anzuordnen und gegebenenfalls jede Richtwalze in der drehzahlabhängigen
Stellung festzulegen.
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Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele, die sich auf
Richtmaschinen mit umlaufendem Rahmen beziehen, schematisch erläutert. Es zeigt
Fig.1 einen Längsschnitt durch eine Richtmaschine, deren Walzen so angeordnet sind,
daß die ihnen zugeordneten Lager- und Führungsmittel auf der gleichen Seite der
Drehachse des. Rahmens liegen, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Richtmaschine,
deren Walzen auf der einen Seite der Drehachse des Rahmens und deren zugeordnete
Lager- und Führungsmittel auf der anderen Seite der Drehachse liegen.
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In einem über eine Riemenscheibe 1 angetriebenen Rahmen 2, durch den
das zu richtende Werkstück 3 hindurchgeführt wird, sind fünf Richtwalzen 4 radial
zur Drehachse des Rahmens 1 verschiebbar angeordnet, und zwar zwischen je einer
Gabel 5 mit einem zylindrischen Zapfen 6 in Schraubbuchsen 7 gelagert, deren Lage
durch Gegenmuttern 8 gesichert ist. Zwischen jeder Gabel 5 und der zugeordneten
Schraubbuchse 7 sind als elastisches Mittel Tellerfedern 9 angeordnet, deren Vorspannüng
durch Verstellen der zugeordneten Schraubbuehse 7 geändert werden kann. Darüber
hinaus kann jede Gabel 5 und damit die ihr zugeordnete Richtwalze 4 durch Verdrehen
um die Achse des zylindrischen Zapfens 6 verschwenkt werden, wenn dies gewünscht
wird. Im allgemeinen reicht es jedoch aus, die Gabeln 5 so anzuordnen, daß sie nur
in radialer Richtung des Rahmens 2 verschiebbar sind. Muß nämlich die Schrägstellung
der Richtwalzen 4 geändert werden, dann kann man diese Änderung, da sie nur verhältnismäßig
selten erforderlich ist, bei stillgesetzter Maschine durchführen. Jeder Gabel 5,
die mit der Walze 4 schon eine gewisse Masse aufweist, ist eine zusätzliche Masse
10 zugeordnet, die an dem der Gabel 5 abgewandten Ende des zylindrischen Zapfens
6 festgelegt ist.
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Nimmt man einmal an, daß in dem Rahmen 2 kein Werkstück 3 angeordnet
ist und sich der Rahmen in Ruhe befindet, so drückt jede Feder 9 die zugeordnete
Gabel 5 mit der entsprechenden Walze 4 so weit in den Rahmen hinein, daß jede Zusatzmasse
10 auf ; der Schraubbuchse 7 aufsitzt, und zwar mit einer mehr oder minder großen
Kraft, je nachdem, wie die Vorspannüng des elastischen Mittels 9 gewählt ist. Setzt
man nun den Rahmen 2 in Umlauf, dann werden sich die verschiebbaren Teile infolge
der. der Drehzahl entsprechenden Zentrifugalkräfte in radialer Richtung nach außen
bewegen, und zwar um so weiter, je höher die Drehzahl des Rahmens 2 ist. Dadurch
ist es möglich, das zu richtende Werkstück 3 in die Maschine einzuführen. Sobald
das Werkstück eingeführt ist, kann man die Drehzahl des umlaufenden Rahmens 2 so
weit verringern, daß der gewünschte Richtdruck von den Walzen 4 auf das Werkstück
3 ausgeübt wird. Man hat es also durch Änderung der Drehzahl in der Hand, jeden
gewünschten Druck auszuüben, der von der Vorspannung der elastischen Mittel
9 abhängt. Die auftretenden Zentrifugalkräfte werden also im Fall des Ausführungsbeispiels
nach Fig. 1 dazu benutzt, den Abstand der Richtwalzen 4 von der Drehachse des Rahmens
2 zu ändern, wenn das Werkstück 3 eingeführt werden soll bzw. der von den elastischen
Mitteln 9 ausgeübte Druck zu hoch sein sollte.
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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind zu dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 gleiche bzw. gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen und
einem Index versehen. Während die Walzen 4 und deren Lagerungs- bzw. Führungsmittel
im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 auf der gleichen Seite der Drehachse des Rahmens
2 angeordnet waren, sind die Walzen 4' des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 und
die zugeordneten Lager- und Führungsmittel auf verscheidenen Seiten der Drehachse
des Rahmens 2' vorgesehen, so daß beim Umlaufen des Rahmens auf die verschiebbaren
Teile einwirkende Zentrifugalkräfte dazu führen, daß die von den Richtwalzen 4'
auf das Werkstück 3' ausgeübten Druckkräfte stärker werden. Die elastischen Mittel
9' wirken zwar auch, wie im Fall des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, den
Zentrifugalkräften entgegen, gestatten aber ein Außereingrifbringen der Richtwalzen
4' vom Werkstück 3', wenn die Drehzahl des umlaufenden Rahmens 2' einen bestimmten
Wert unterschreitet bzw. Null ist. Will man also die von den Richtwalzen 4' auf
das Werkstück 3' ausgeübten Druckkräfte erhöhen, dann braucht man nur die Drehzahl
des Rahmens 2' zu steigern.
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Während man mit einer Richtmaschine nach Fig. 2 auch verhältnismäßig
kurze Werkstücke 3 bearbeiten kann, empfiehlt es sich bei Verwendung einer Richtmaschine
nach Fig. 1, verhältnismäßig kurze Werkstücke 3' kraftschlüssig, beispielsweise
durch Verschweißen, zu verbinden und nach dem Richten wieder voneinander zu trennen,
um beim Einführen eines neuen Werkstückes die Drehzahl des umlaufenden Rahmens 2'
nicht ändern zu müssen.