DE19517266C2 - Vorrichtung zum Herstellen von Rundkörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen Rundkörpern aus Platinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 42 13 831 A1 ist bereits eine Lagerbuchse bekannt, die durch eine Rollvorrichtung hergestellt werden ist. Der­ artige Rollvorrichtungen bestehen aus einem Satz von minde­ stens drei Walzen, durch die die hindurchgeführte Platine zu einem Rundkörper gebogen wird. Bedingt durch die Walzenanord­ nung bleiben die Anfangs- und Endstücke der Platine gerade, d. h. sie werden nicht gerundet. Dadurch entsteht ein Dachpro­ fil, bei dem sich die beiden Anfangs- und Endstücke am Stoß berühren. Außerdem bildet sich durch den Biegevorgang in axi­ aler Richtung eine Hohllage bzw. Wölbung, die eine unerwünsch­ te, nach innen ragende ballige Verformung der Zylinderform darstellt. Durch zusätzliche Kalibriervorgänge müssen dann die Dachform und die Hohllage beseitigt werden, damit ein durchgehend runder und zylindrischer Rundkörper entsteht. Diese zusätzlichen Arbeitsgänge bedeuten besonderen Aufwand bei der Herstellung und erhöhen deren Kosten.

Aus Spur, Stöferle, Handbuch der Fertigungstechnik Bd. 2/3 Carl Hanser-Verlag München Wien, Seiten 1315 bis 1317 ist ferner eine Walzenrundbiegemaschine bekannt, bei der auch eine zuverlässige Rundung der Enden eines herzustellenden Rundkörpers erreicht wird. Dieser Effekt wird dadurch er­ zielt, daß mehrere Walzen des Drei- oder Vierwalzensystems radial in ganz bestimmte und genau einzuhaltende Positionen eingestellt werden, um den jeweils geforderten Radius auch an den Enden zu erzeugen. Diese Endbiegungen erfolgen jedoch in zusätzlichen und nacheinander ablaufenden Arbeitsgängen, so daß die Herstellung eines Rundkörpers nicht in einem ein­ zigen fortlaufenden Arbeitsgang durchgeführt werden kann. Der­ artige Walzenrundbiegemaschinen sind auf Grund ihrer Arbeits­ weise aufwendig und auch nicht zum Herstellen von Rundkörpern in hohen Stückzahlen und kurzen Durchlaufzeiten geeignet.

Endlich ist aus der DE 20 25 482 C2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Metallhülsen bekannt. Hier­ bei werden Platinen mittels dreier verschiedeher Werkzeuge in drei Arbeitsgängen durch Drücken zu runden Hülsen verformt. Die jeweilige Verformung besteht aus einem einzigen Drück­ vorgang, bei dem ein die Rundung aufweisendes Formstück gegen ein stationär gelagertes, die Gegenrundung enthaltendes Ge­ gegenformstück gedrückt wird. Das Einsetzen in die Werkzeuge und das Herausnehmen erfordert darüberhinaus zusätzliche und auch zeitaufwendige Arbeitsgänge. Somit eignet sich auch die­ se Vorrichtung nicht für eine kostengünstige Massenfertigung von Rundhülsen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Herstellen von Rundkörpern aus Platinen zu schaffen, mit der in einem einzigen Arbeitsgang ein völlig runder Rund­ körper mit gleichem Durchmesser hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson­ dere darin, daß der Rundkörper nunmehr nicht durch einen Biegevorgang, sondern durch einen Prägevorgang hergestellt wird. Das Prägen der Platine beginnt unmittelbar an ihrem Stirnende mit seinem Einlauf zwischen die beiden Formstücke des Rundungswerkzeuges und endet erst mit dem Auslauf des Platinenendes. Es werden also auch die Anfangs- und Endbe­ reiche bis an die jeweiligen Endkanten der Platine gerundet, so daß ein völlig runder Rundkörper, also ohne Dachform, ent­ steht. Diese Rundung geschieht in einem einzigen Arbeitsgang. Auch die Hohllage bildet sich bei dieser Prägeverformung nicht aus, so daß eine exakte Zylinderform geschaffen wird. Zusätz­ liche Arbeitsgänge zur Korrektur der Rundung sind somit nicht erforderlich. Die Vorrichtung nach der Erfindung zum Herstel­ len von Rundkörpern, insbesondere von Lagerbuchsen, verbes­ sert somit die Herstellung derartiger Rundkörper erheblich, und zwar bei gleichzeitiger Kosteneinsparung.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von Unteran­ sprüchen.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die Frontansicht der Vorrichtung;

Fig. 2 die Seitenansicht gem. Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 4 eine Teildraufsicht auf eine besondere Anwendungs­ art der Vorrichtung.

Die Vorrichtung zum Herstellen von Rundkörpern 28′ aus Platinen, insbesondere von Lagerbuchsen, besteht gem. den Fig. 1 und 2 aus einem aufrechtstehenden, rechteckigen Doppelrahmen 1, in dem ein Zwischenrahmen 2 höhenverstellbar gelagert ist. Zur Höhenverstellung dient ein mit einem Gewindeteil 3 durch ein Verbindungsstück 4 des Doppelrahmens 1 ragender Halte­ stab 5, auf dessen Gewindeteil 3 eine Stellmutter 6 geschraubt ist. Im Zwischenrahmen 2 ist ein weiterer Innenrahmen 7 ver­ schiebbar gelagert, welcher an einer Schräge 8 anliegt, zwi­ schen die und den Querholm 2′ des Zwischenrahmens 2 ein Keil 9 gelegt ist. Der Innenrahmen 7 kann in nicht dargestellter Weise, z. B. durch Federkraft, in Anlage mit dem Keil 9 gehal­ ten werden. An der großen Stirnseite ist am Keil 9 über einen Druckkolben ein druckmittelbeaufschlagter Stellzylinder 10 angeschlossen. Die kleine Stirnseite des Keils 9 liegt an einem im Zwischenrahmen 2 gelagerten Stellbolzen 11 an.

Am Innenrahmen 7 ist eine Exzenterwelle 14 gelagert, die von einer Antriebsvorrichtung 12, z. B. einem, vorzugsweise in seiner Drehzahl stufenlos regelbaren Motor 13 antreibbar ist. Auf der Exzenterwelle 14 ist eine wie diese nach vorn ragende Stellwalze 15 drehbar angeordnet, die jedoch durch eine am Innenrahmen 7 geführte Halterung 15′ am Mitdrehen gehindert ist. An der Stellwalze 15 liegt unten ein ihrer Länge ent­ sprechend breites Formstück 16 an, welches in einer am Innen­ rahmen 7 befestigten und nach vorn ragenden Führung 17 ver­ tikal verschiebbar gelagert ist. Das Formstück 16 weist an seinem unteren Ende eine Rundform 18 auf, die als Teil der Außenrundung des herzustellenden Rundkörpers 28′ angepaßt ist. Die sich vor der Rundform 18 erstreckende Fläche ist waagerecht und am Ende mit einer Schräge 19 als Einlauf ausgebildet. Das Formstück 16 wird durch nicht dar­ gestellte, z. B. als Federn ausgebildete, elastische Druckmit­ tel in Anlage mit der Steilwalze 15 gehalten.

Im der Dicke einer zu rundenden Platine 28 entsprechenden Ab­ stand unterhalb des Formstückes 16 ist stationär ein Gegen­ formstück 20 am Zwischenrahmen 2 befestigt, das eine der Rundform 18 gegenüberliegende, der Innenrundung des Rundkör­ pers 28′ angepaßte Gegenrundung 21 aufweist. Unterhalb des Gegenformstückes 20 ist am Doppelrahmen 1 ein motorisch an­ treibbares Dreiwalzensystem 32 angeordnet, das in seiner Länge der des Gegenformstückes 20 angepaßt ist und aus einem Führungswalzenpaar 22 und einer nachgeordneten Druckwalze 23 besteht. Vom Führungswalzenpaar 22 ist mindestens eine Walze, z. B. in dargestellter Weise die untere Walze, gegenüber der anderen Walze im Abstand einstellbar. Desgleichen ist die Druckwalze 23 gegen den zu rundenden Rundkörper 28′ einstell­ bar. Hierdurch kann ein Über­ biegen des Rundkörpers 28′ erfolgen, so daß nach beendetem Rundungsvorgang die beiden Stoßenden zusammenstehen. Am Ende des Rundungsvorgangs taucht das frontseitige Stirnende des Rundkörpers 28′ elastisch in eine stufenförmige, sich etwa bis zum Beginn der Gegenrundung 21 erstreckende Ausneh­ mung 20′ im Gegenformstück 20 ein, damit der darübergleitende Schieber 29′′ einer Vorschubeinrichtung 29 die Platine 28 vollständig zwischen die beiden Formstücke 16 und 20 drücken kann. Nach dem Auswerfen des fertigen Rundkörpers 28′ legen sich dessen Stoßenden formgerecht aneinander an, so daß ein vollkommen zylindrischer Rundkörper 28′ entsteht.

Höhengleich mit der Oberkante des Gegenformstückes 20 ist eine seitlich auf einem höheneinstellbaren Ständer 24 liegen­ de Plattform 25 vorgesehen, die bis dicht an den Einlauf zwi­ schen die beiden Formstücke 16 und 20 ragt und über der mit der Dicke der zu rundenden Platine 28 entsprechendem Abstand ein Magazin 26 zur Aufnahme der in der Länge zum gewünschten Durchmesser vorbereiteten Platinen 28 angeordnet ist. Die je­ weils unterste, auf der Plattform 25 liegende Platine 28 wird durch die Vorschubeinrichtung 29 kontinuierlich zwischen das Formstück 16 und das Gegenformstück 20 geschoben. Die Vorschub­ einrichtung 29 kann in dargestellter Weise einen hydraulischen Druckzylinder 29′ aufweisen, der mit dem plattenförmigen Schieber 29′′ zum Verschieben der Platine 28 verbunden ist.

Wesentlich ist, daß der Vorschub mit konstanter Geschwindigkeit erfolgt, wobei letz­ tere zweckmäßigerweise stufenlos regelbar ist.

Es ist ersichtlich, daß eine durch die Vorschubeinrichtung 29 zwischen das Formstück 16 und das Gegenformstück 20 geschobe­ ne Platine 28 durch die immer bis auf Platinendicke schwingen­ den Hammerbewegungen des Formstückes 16 zum Rundkörper 28′ ge­ prägt wird, wie mit Pfeil 31 angedeutet ist. Durch das Häm­ mern wird immer nur ein schmaler Bereich der Platine 28 ver­ formt, und zwar gleichmäßig über deren ganze Breite, so daß ein über die ganze Achslänge genau gerundeter, zylindrischer Rundkörper 28′ gebildet wird. Der genaue minimale Abstand der beiden Formstücke 16 und 20 wird durch Verschieben des Keils 9 mittels des Stellbolzens 11 eingestellt und entspricht in der engsten Position der Dicke der Platine 28. Eine entspre­ chende Einstellung kann auch am Führungswalzenpaar 22 vorge­ nommen werden, während die Druckwalze 23 so eingestellt wird, daß die Rundung des Rundkörpers 28′ korrigiert bzw. etwas überdrückt wird. Die Enden des fertigen Rundkörpers 28′ liegen dann unter Pressung aneinander an.

Sobald die Rundung vollendet ist, wird der Keil 9 durch den Stellzylinder 10 um eine kleine Strecke zurückgezogen, so daß das Formstück 16 gegenüber dem Rundkörper 28′ entlastet wird und diesen freigibt, damit er mittels druckmittelbetä­ tigter, am Doppelrahmen 1 gelagerter Ausstoßer 30 axial aus­ gestoßen werden kann. Eine entsprechende Freigabe des Rund­ körpers 28′ kann auch durch Abheben einer Walze des Führungs­ walzenpaares 22 erfolgen, obwohl letzteres mit Spiel am Rund­ körper 28′ anliegt, so daß dieser nach Entspannung durch das Formstück 16 ausgeschoben werden kann. Zum Prägen der Plati­ ne 28 genügt ein Hub des Formstückes 16 von 1 bis 2 mm, was einer Exzentrizität der Exzenterwelle 14 von 0,5 bis 1 mm entspricht. Die Drehzahl der Exzenterwelle 14 und damit die Hubzahl des Formstückes 16 beträgt etwa 500 bis 1000 pro Minute. Die Hubzahl ist abhängig von der Dicke der Platine 28 und deren Material.

Der gewählte Durchmesser des Rundkörpers 28′ kann durch ent­ sprechendes Heben oder Senken des Zwischenrahmens 2 mittels der Stellmutter 6 eingestellt werden. Entsprechend wird auch die Plattform 25 angeglichen, um eine störungsfreie Zufuhr der Platinen 28 zu gewährleisten. Durch unterschiedliche Vor­ schubgeschwindigkeit der Vorschubeinrichtung 29 können mit dem gleichen Formstück 16 und Gegenformstück 20 in gewissem Rahmen Rundkörper 28′ mit unterschiedlichen Durchmessern her­ gestellt werden, so daß dadurch Formstückwechsel eingespart werden können. Zu letzteren genügt es, die Frontplatte 17′ der Führung 17 abzuschrauben und das Formstück 16 durch eines mit einer anderen Rundform 18 zu ersetzen. Gleiches gilt auch für das Gegenformstück 20, welches nach Lösen der Verschrau­ bung im Zwischenrahmen 2 nach vorn abgezogen und durch ein anderes ersetzt werden kann. Es können auch mehrere Platinen 28 nebeneinander zugleich gerundet werden, so daß z. B. nach Platinen 28 mit der vollen Breite anschließend doppelt soviele mit der halben Breite und dem gleichen Durch­ messer hergestellt werden können, wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist.

Im in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der schwingende Teil des Rundungswerkzeuges, also das Form­ stück 16, außen am zu rundenden Rundkörper 28′ angeordnet. Die Anordnung kann auch dergestalt erfolgen, daß das oszil­ lierende Formstück 16 innen am Rundkörper 28′ vorgesehen ist, wie aus Fig. 3 hervorgeht. In Abänderung der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 besteht hier das Formstück 16 aus der auf der Exzenterwelle 14 drehbar, aber am Mitdrehen gehinderten Walze 15. Das außen am Rundkörper 28′ anliegende Gegenformstück 20 ist wieder stationär angeordnet, während das Dreiwalzensys­ tem 32 gegenüber gelagert ist. Der Rundungsvorgang und das Einstellen entspricht dem vorstehend beschriebenen.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Exzenter­ welle 14, das Gegenformstück 20 und das Dreiwalzensystem 32 einseitig gelagert. Bei größeren Breiten und/oder Dicken der zu rundenden Platinen 28 kann eine beidseitige Lagerung zweck­ mäßig sein, wobei die Außenlagerung zum Auswerfen der ferti­ gen Rundkörper 28′ entfernbar, z. B. wegklappbar, ausgebildet ist.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Herstellen von Rundkörpern aus Platinen, insbesondere von Lagerbuchsen, bestehend aus einem Run­ dungswerkzeug mit einem eine Rundform aufweisenden Form­ stück und einem eine Gegenrundung aufweisenden Gegenform­ stück, wobei das Formstück zum Runden der Platine gegen das stationär gelagerte Gegenformstück bewegbar ist, und einer Vorschubeinrichtung zum Transportieren der Platine, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (16) zum Ausführen einer die Platine (28) kontinuierlich prägenden Schwingbewegung und die Vorschubeinrichtung (29) zum gleichmäßigen Transportie­ ren der Platine (28) in das Rundungswerkzeug (16, 20) während des Rundungsprozesses ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete daß das Formstück (16) als auf einer Exzenterwelle (14) dreh­ bar gelagerte und durch eine rahmenseitig geführte Hal­ terung (15′) drehfest gehaltene Formwalze (15) ausgebil­ det ist.

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnete daß das Formstück (16) am Innenumfang der zu rundenden Platine (28) ange­ ordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (16) am Außenumfang der zu rundenden Platine (28) ange­ ordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvor­ richtung (12) des Formstückes (16) als antreibbare Ex­ zenterwelle (14) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Form­ stückes (16) etwa 1 bis 2 mm und die Hubzahl etwa 500 bis 1000 Hübe/min betragen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gegenformstück (20) am Einlauf der Platine (28) eine sich bis zur Gegenrundung (21) erstreckende Ausnehmung (20′) vorge­ sehen ist.