DE1905949C2

DE1905949C2 - Vorrichtung zum Querwalzen von Rotationskörpern

Info

Publication number: DE1905949C2
Application number: DE1905949A
Authority: DE
Inventors: Zdzislaw Dr. Warszawa Marciniak
Original assignee: POLITECHNIKA WARSZAWSKA WARSZAWA PL
Current assignee: POLITECHNIKA WARSZAWSKA WARSZAWA PL
Priority date: 1968-02-06
Filing date: 1969-02-06
Publication date: 1983-12-22
Also published as: GB1230043A; DE1905949A1; US3608346A; FR2001400A1; SE359465B

Description

Walzflachen und dem Wälzkreisradius

(1)

Werkstücks (1) entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrisch umlaufenden Antriebe ein Paar Exzenterzapfen (9) je Walzbacke (2, 3) aufweisen, welche jeweils eine exzentrische Buchse (11) drehbar tragen, die in der zugeordneten Walzbacke (2, 3) drehbar gelagert ist, und daß jeweils der Exzenterzapfe;-, (9) von einem Zahnrad (10) und die zugeordnete exzentrische Buchse (11) von einem weiteren Zahnra.O (13) angetrieben sind, welche jeweils gleichachsig angeordnet sind und in entgegengesetzt geneigte Verzahnungen eines zentralen Pfeilzahnrades (14) eingreifen, das gegenüber den Zahnrädern (10,13) axial verstellbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Querwalzen von Rotationskörpern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche, bekannte Vorrichtung (US-PS 19 73 201) verwendet zwei ebene Walzbacken, die beiderseits eines Werkstücks an diesem angelegt und zueinander parallel und gegenläufig bewegt werden, wobei das Werkstück zwischen diesen Walzbacken abgewälzt und quergewalzt wird.

Wenn Werkstück und Walzbacken glatte Wälzflächen aufweisen, dann findet die gegenseitige Berührung nur in einem verhältnismäßig geringen Oberflächenbereich des Werkstückes statt, so daß dessen plastische Verformung nur bis zu einer geringen Tiefe erfolgt. Der mit der bekannten Vorrichtung erzielbare Verformungsgrad ist somit nur verhältnismäßig gering.

Bei zwei profilierten Wälzflächen der beiden Walzbacken treten große Unterschiede der Umfangsgeschwindigkeiten an den Profilspitzen und Profilsohlen des Werkzeugs und des Werkstücks auf, was zu einem schnellen Verschleiß der Walzbacken führt.

Die beschriebenen Nachteile werden bei Verwendung konkav gekrümmter Walzwerkzeuge vermieden, wie sie als Hohlwalze bekannt sind (DE-PS 4 09 625). Eine solche Hohlwalze muß sich jedoch gemeinsam mit dem Werkstück kontinuierlich bewegen und ist im übrigen in der Herstellung insbesondere bei einer profilierten Wälzfläche sehr aufwendig, da die gesamte Innenoberfläche der Hohlwalze die Profilierung tragen muß. Ferner ist das Querwalzen längerer Werkstücke schwierig durchführbar, da zu diesem Zweck der sonst ständig vorliegende Eingriff zwischen Werkstück und Wälzfläche des Werkzeuges aufgehoben werden muß, um das Nachführen des Werkstückes zu ermöglichen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der

ίο Erfindung die Aufgabe zugrunde, das genannte Hohlwalzprinzip mit seinen technologischen Vorteilen auf die eingangs genannte, gattungsbildende Vorrichtung zu übertragen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

js Merkmale nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst Hierbei sind zwei oder mehrere Walzbacken mit jeweils einer konkaven Wälzfläche vorgesehen, welche jeweils gleichsinnig, aber zueinander versetzt eine kreisende Bewegung zur Werkstückachse hin und von dieser weg durchführen. Hierbei gelangen die Walzflächen zyklisch in Eingriff mit der Werkstücksoberfläche, wälzen das Werkstück zwischen einander ab und geben anschließend das Werkstück wieder frei.
Es ist somit mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, an einem Werkstück einen Hohlwalzvorgang mit seinen technologischen Vorzügen durchzuführen, ohne eine eigentliche Hohlwalze zu verwenden.

Durch den nicht kontinuierlichen, sondern nur zyklischen Eingriff zwischen Walzbacken und Werkstück ist es möglich, das Werkstück axial nachzuführen, ohne dessen radiale Lage zur Verrichtung zu ändern.

Schließlich ist es auch möglich, nicht nur, wie bei der gattungsbildenden Vorrichtung, zwei Walzbacken zu verwenden, sondern mehrere Walzbacken, so daß verhältnismäßig kleine und somit auch kostengünstig erstellbare Werkzeuge verwendet werden können.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dem Anspruch 2 entnehmbar. Hierbei ist jeder der Walzbacken ein Paar Exzep'erzapfen zugeordnet, welche über eine exzentrische Buchse in den Walzbakken gelagert sind. Durch Verdrehung der Buchse läßt sich das Maß der Exzentrizität des Antriebs für die Walzbacke einstellen, welches gleich ist dem Radius der von der Walzbacke durchgeführten, kreisenden Bewegung.

Die Einstellung von Walzwerkzeugen mittels solchen verdrehbar angeordneten Exzenterbuchsen ist zwar an sich bekannt (CH-PS 2 35 619), jedoch in anderem Zusammenhang.

ίο Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und deren Wirkungsweise ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 a — f verschiedene Bewegungsphasen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Dsrstellung,

Fig.2 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

F i g. 3 einen Schnitt längs Linie C-Cin F i g. 2.

In den Figuren sind durchgehend für gleiche

f>o Elemente jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet.

In Fig. 1 sind schematisch im Querschnitt ein Werkstück 1 und zwei Walzbacken 2, 3 gezeigt, und zwar in Fig. la—If in einer Sequenz aufeinanderfolgender Bewegungsphasen. Hierbei ist

d der Wälzkreisdurchmesser des Werkstücks 1,

D der Wälzkreisdurchmesser der Walzflächen

der Walzbacken 2,3,

O₂, Oi der jeweilige Wälzkreismittelpunkt der WaIzfläche der Walzbacke 2 bzw. 3, und

e der Radius jenes zum Wälzkreis des Werkstücks 1 konzentrischen Kreises, der den geometrischen Ort bildet, auf welchem sich die beiden Mittelpunkte O₂, Os bewegen.

In Fig. Ia ist eine Ausgangslage gezeigt, in welcher die beiden Walzbacken 2, 3 symmetrisch bezüglich der Achse des Werkstücks 1 einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei sie mit ihren Walzflächen das Werkstück 1 nicht berühren.

Nun beginnen die beiden Mittelpunkte O₂ und O₃ der Walzflächen der beiden Walzbacken 2,3, im Uhi zeigersinn auf dem Kreis um die Werkstück-Mittelachse mit dem Radius e herumzuwandern, wobei sie stets einander diametral gegenüberliegen. Hierbei nähern sich die Flanken der Walzflächen der Oberfläche des Werkstücks 1 (Fig. Ib), treten mit dem Werkstück 1 in formenden Eingriff (Fig. Ic) und wähen zwischen einander das Werkstück 1 ab (Fig. Id), bis sie den Endpunkt der Wälzbewegung erreichen (Fig. Ie). Anschließend gelangen die Walzflächen außer Eingriff mit dem Werkstück 1 (Fig. IQ und kehren in die Ausgangslage zurück (F i g. 1 a).

In F i g. 2 und 3 ist eine Vorrichtung zum Querwalzen einer Verzahnung gezeigt, mit zwei Walzbacken 2,3, die jeweils zum Antrieb auf zwei Exzenterzapfen 9 sitzen, die wiederum mittels Zahnrädern 10 mit Schrägvei zahnung angetreiben werden. Zwischen den Walzbacken 2, 3 und den jeweils zugehörigen Exzenterzapfen 9 befinden sich exzentrische Buchsen 11, welche mittels mit ihnen fest verbundener Buchsen 12 mit Hilfe von Zahnrädern 13 mit Schrägverzahnung angetrieben werden, wobei die Neigung der Zähne der Zahnräder 13 entgegengesetzt zur Neigung der Zähne der Zahnräder 10 ausgebildet ist. Alle vier Zahnräder 10 und alle vier Zahnräder 13 werden durch ein zentral angebrachtes Pfeilzahnrad 14 angetrieben, das sich unabhängig von der Drehung längs seiner Achse verschieben kann. Mit der einen Hälfte der Breite der Pfeilzahnrades 14 werden die Zahnräder 10 angetrieben, während mit der zweiten Hälfte mit den entgegengesetzt geneigtem Zähnen die Zahnräder 13 angetrieben werden. Durch eine axiale Verschiebung des Pfeilzahnrades 14 werden demnach alle vier Zahnräder 10 in bezug auf die Zahnräder 13 gleichzeitig um eine gewissen Winkel verdreht. Dies verursacht wiederum eine Änderung der Lage der exzentrischen Buchsen 11 gegenüber den Exzenterzapfen 9. Dies ermöglicht eine stetige Regulierung der resultierenden Exzentrizität e (Fig. 1) bezüglich der Drehachse der Exzenterzapfen 9.

Bei einer Drehung des zentralen Pl· ^Zahnrades 14 werden aiie vier Exzenterzapferi S lusanni'tn mit den darauf aufgesetzten exzentrischen Buchsen 11 synchron gedreht, wodurch die Walzbacken 2, 3 die oben beschriebene Bewegung durchführen.

Beim Qi.-^rwalzen eines Zahnrades mit dem Verzahnungsmodul m gilt für die Exzentrizität e:

2e=D—d~Az ■ /77,

wobei Az den Unterschied der Anzahl der Zähne auf dem theoretischen formenden und auf dem Wälzkreis des Werkstückes 1 bedeutet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Querwalzen von Rotationskörpern mit glatten oder profilierten Oberflächen, mit mindestens zwei an ihren Walzflächen das entsprechende Gegenprofi! aufweisenden Walzbakken, die mittels exzentrisch umlaufender Antriebe relativ zueinander und parallel zu sich selbst in der gleichen, quer zur Achse des Werkstücks liegenden Ebene in einem ununterbrochenen Zyklus und im Gleichtakt zunächst aus einer Anfangslage auf die Oberfläche des Werkstücks zu, dann im Walzhub auf dieser tangential abwälzend und schließlich von der Oberfläche des Werkstücks weg und im Leerhub in die Anfangslage zurück bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzflächen der Walzbacken (2, 3) um eine parallel zur Achse des Werkstücks (1) liegende Achse kreisbogenförmig konkav gekrümmt sind und mittels der exzentrisch umlaufenden Antriebe (9, 11) jeweils auf einer Kxeisb&bn bewegbar sind, deren Radius der

(D

Differenz zwischen dem Wälzkreisradius |