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Die
Erfindung betrifft eine Wellenricht- und -härtemaschine mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Bei
einer bekannten derartigen Wellenricht- und -härtemaschine (Prospekt Hahn & Kolb, Stuttgart,
Nr. 2510/24) wird das wellenförmige
Werkstück in
einer Be- und Entladestation zwischen zwei Spindelstöcke eingespannt.
Ferner sind mehrere Richtrollen vorhanden, die längst eines Bettes parallel
zu Werktstückachse
an diejenigen Stellen seiner Länge verfahrbar
sind, an welchen das Werkstück
mit vorgegebenem Richtmaß beaufschlagt
werden soll. Jeder Richtrolle ist ein Paar von Gegenrollen zugeordnet,
welche quer zur Werkstückachse
hintereinander angeordnet und im wesentlichen entgegengesetzt zur
Richtrolle an das Werkstück
zugestellt sind. Zum Be- und Entladen des Werktstückes ist
jede Richtrolle radial abschwenkbar. Der Drehantrieb führt die Aufnahme
mit den zugestellten Richt- und
Gegenrollen durch das Kühlmittelbad,
meist ein Ölbad
zur Werkstück-Abschreckung. Nach
dem Auftauchen aus dem Ölbad
wird das gehärtete
Werkstück
nach dem Abschwenken der Richtrollen aus den Spindelstöcken entnommen.
Andererseits ist es auch möglich,
das Werkstück
durch Gas abzuschrecken (HTM 53 (1998), Seite 87 ff.).
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Bei
Werkstücken,
die über
ihre Länge
keinen gleichbleibenden Durchmesser haben, sondern radial abgestuft
sind, befinden sich auch die Richt-Stellen am Werkstück an unterschiedlichen
Werkstück-Radien.
Daher müssen
die Gegenrollen an Werkstückabschnitte
mit unterschiedlichen Durchmessern beim Einrichten des Werkstückes zugestellt
werden. Diese Zustell-Arbeit erfordert geschultes Personal und ist zeitraubend.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Wellenricht- und
härtemaschine
der eingangs genannten Art die Zustellung der Gegenrollen beim Einrichten
des Werkstückes
zu vereinfachen.
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Die
Aufgabe wird mit der Wellenricht- und -härtemaschine gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
Damit braucht das Lager beim Zustellen nicht mehr bewegt zu werden,
weil es genügt,
eine Gegenrolle passenden Durchmessers auf das freie Ende des Lagers aufzustecken.
Für jedes
einzurichtende, radial abgestufte Werkstück wird daher ein Satz von
Gegenrollen unterschiedlichen Durchmessers benötigt, der sich danach richtet,
an welchem Werkstückdurchmesser
eine Richtstelle vorgesehen ist. Das Einrichten des Werkstückes erfordert
daher kein geschultes Personal und beschränkt sich auf relativ leichtes
und einfaches Aufstecken der passenden Gegenrolle auf das freie
Ende ihres Lagers. Da die Lager erfindungsgemäß keine Zustellbewegungen zum
Werkstück mehr
ausführen
müssen,
ist es einfacher, den Drehantrieb des Werkstückes statt über die stirnseitigen Körnerspitzen,
zwischen denen es gehalten ist, über die
Gegenrollen erfolgen zu lassen.
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Zweckmäßige Weiterbildungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zweckmäßig ist
auf das dem freien Ende eines Lagers gegenüberliegende Ende desselben
eine zweite Gegenrolle drehfest aufsteckbar, wobei die Richteinrichtung
eine zweite Richtrolle aufweist. Damit kann für benachbarte Richtstellen
unterschiedlichen Werkstückdurchmessers
ein einziges Lager dienen, auf dessen eines Ende eine Gegenrolle
beispielsweise kleineren Durchmessers und auf dessen anderes gegenüberliegendes
Ende eine Gegenrolle größeren Durchmessers
aufgesteckt werden kann.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand des in der beigefügten Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels
im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1: eine schematische Darstellung
einer mit den Merkmalen der Erfindung versehenen Wellenricht- und
-härtemaschine;
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2: eine schematische Stirnansicht
des Werkstückes,
einer Richtrolle sowie einem Paar Gegenrollen.
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Die
im Ganzen mit 1 bezeichnete Wellenricht- und -härtemaschine
weist zunächst
eine Wanne 2 enthaltend Öl als Kühlmittel sowie eine in der Wanne
in nicht dargestellter Weise drehbar gelagerte Trommel 4 auf.
An den beiden Stirnseiten ist die Trommel 4 über je eine
Kette 5, 6 oder dergleichen mit einem Drehantrieb
gekoppelt. Auf der sich über das Öl 3 erhebenden
Oberseite der Trommel 4 sitzt in der Nähe der beiden Stirnseiten je
ein Spindelstock 10, 12, der auf einem Bett 14 an
der Oberseite der Trommel 4 in Richtung der beiden Doppelpfeile 11, 13 verschiebbar
ist. Zwischen aufeinander zuweisenden Körnerspitzen 15, 17 ist
ein wellenförmiges Werkstück 20 gelagert
und von wenigstens einem mit einem der Spindelstöcke 10, 12 gekoppelten
Motor drehangetrieben. Über
die Länge
des Werkstückks 20 sind
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei
Richteinrichtungen 22, 24, 26 an Stellen
der Länge
des Werkstücks 20 auf
dem Bett 14 vorgesehen, an denen das Werkstück 20 gerichtet
werden muß. Diese
hier fünf
Richtstellen sind mit 21, 23, 25, 27, 29 bezeichnet.
Jede Richteinrichtung 22, 24, 26 besteht aus üblicherweise
einer oberen Richtrolle sowie pro Richtrolle einem Paar unterer
Gegenrollen, wobei die Richtrolle und die zugehörigen Gegenrollen in Umfangsrichtung
gleich verteilt das Werkstück 20 radial entsprechend
dem eingestellten Druck beaufschlagen. Wenn das Werkstück in der
Wellenricht- und -härtemaschine
gemäß 1 einjustiert ist, wird die Trommel 4 durch
den nicht dargestellten Drehantrieb so um eine zur Achse des Werkstücks 20 parallele Achse
gedreht, dass das warme, gegebenenfalls rot glühende Werkstück 20 in
das Öl
eintaucht und dort abgeschreckt wird.
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Die
erfindungsgemäße Wellenricht-
und -härtemaschine 1 kann
insbesondere zylindrische Werkstücke 20 manipulieren,
deren Abschnitte in Achsrichtung unterschiedlichen Durchmesser haben, also
abgestuft sind. So besitzt das dargestellte Werkstück 20 einen
ersten Abschnitt 20a mit kleinem Durchmesser, einen axial
anschließenden
Abschnitt 20b mit mittlerem Durchmesser und einen Endabschnitt 20c mit
größtem Durchmesser.
Die Richtstellten 21, 23 befinden sich am Abschnitt 20a,
die Richtstellen 25, 27 am Abschnitt 20b und
die Richtstelle 29 am Abschnitt 20c.
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Unterhalb
des Abschnittes 20a erhebt sich aus einem Schlitten 31 ein
Lagerbock 32, der axial längs des Bettes 14 verschiebbar,
jedoch quer zur Achse des Werkstücks 20 nicht
beweglich ist. In dem Lagerbock 32 ist eine freilaufende
Welle gelagert, deren Achse parallel zur Achse des Werkstückes 20 sich
erstreckt und deren gegenüberliegende
Enden 34, 36 seitlich aus dem Lagerbock 32 vorstehen.
Auf das Ende 34 der Welle ist eine Gegenrolle 38 aufgesteckt,
wozu eine Nut- und Federanordnung 33, 35 zwischen
Gegenrolle 38 und Ende 34 dient. Ferner ist auf
das gegenüberliegende,
freie Ende 36 der Welle eine Gegenrolle 39 in
gleicher Weise drehfest aufgesteckt. Der Durchmesser jeder der beiden
Gegenrollen 38, 39 ist so bemessen, dass jede
der beiden Gegenrollen 38, 39 an der Peripherie
des Werkstücksabschittes 20a anliegt.
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Zu
der Richteinrichtung 22 gehört ferner ein oberer Lagerbock 42,
der an einem nicht dargestellten Vertikaltrieb aufgehängt ist
und entsprechend dem Pfeil 41 durch den Vertikaltrieb gegen
den Werkstückabschnitt 20a von
oben zustellbar ist. Der obere Lagerbock 42 weist eine
im einzelnen nicht dargestellte Welle auf, deren Achse sich parallel
zur Werkstückachse
erstreckt. An den beiden gegenüberliegenden
freien Enden 44, 46 dieser Welle sind je eine Richtrolle 48, 49 befestigt,
die nach Zustellung gegen den Werkstückabschnitt 20a an
dessen Peripherie von oben anliegen.
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Aus
der schematischen Stirnansicht gemäß 2 ist
ersichtlich, dass zu der ersten Gegenrolle 38 eine zweite
Gegenrolle 38a gleichen Durchmessers mit Nut- und Federanordnung 37, 39 zwischen ihr
und Ende 34a wie die Gegenrolle 38 gehört und auf
dem freien Ende 34a einer weiteren, im Lagerbock 32 gelagerten
Welle drehfest aufgesteckt ist. Die Anordnung der Richtrolle 48 sowie
des Paares von Gegenrollen 38, 38a ist in Umfangsrichtung
um die Werkstückachse
so getroffen, dass die Richtrollen 38, 38a das
Werkstück 20 von
unten seitlich tangieren, wobei der Winkel zwischen der Werkstückachse
und den beiden Achsen der freien Enden 34, 34a zur
Vertikalen symmetrisch ist und beispielsweise 120° beträgt.
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Bis
auf die nachstehend erläuterte
Abweichung entspricht die weitere Richteinrichtung 24 in
ihrem konstruktiven Aufbau und in ihrem Betriebsverhalten der Richteinrichtung 22 so
dass auf die vorstehende Erläuterung
Bezug genommen werden kann. Die Abweichung besteht darin, dass die
auf die gegenüberliegenden,
freien Enden 54, 56 der im Lagerbock 52 gelagerten
Welle aufgesteckten Gegenrollen 58, 59 jeweils
einen kleineren Durchmesser haben als die Gegenrollen 38, 39.
Die Verringerung des Durchmessers der Gegenrollen 58, 59 gegenüber dem
Durchmesser der Gegenrollen 38, 39 entspricht genau
der Höhe
der radialen Schulter zwischen den Werkstückabschnitten 20a und 20b.
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Bis
auf die nachstehend angegebenen Unterschiede gleicht die dritte
Richteinrichtung 26 in ihrem konstruktiven Aufbau und Betriebsverhalten
der ersten Richteinrichtung 22, so dass hierzu auf die obigen
Erläuterungen
Bezug genommen werden kann. Der erste Unterschied besteht darin,
dass nur auf eines der beiden freien Enden der in dem Lagerbock 62 gelagerten
Welle, nämlich
auf das freie Ende 64 eine Gegenrolle 68 aufgesteckt
ist, deren Durchmesser nochmals kleiner als der Durchmesser der Gegenrolle 58 ist.
Die Durchmesserabnahme entspricht genau der radialen Höhe der Schulter
zwischen den Werkstückabschnitten 20b und 20c.
Dementsprechend weist der obere, an einen Vertikaltrieb aufgehängte Lagerbock 72 auch
nur eine Richtrolle 78 auf, die gegen den Werkstückabschnitt 20c von oben
zugestellt ist. Es versteht sich, dass die Gegenrolle 68 zu
einer gleichartigen Gegenrolle 68a gehört, die gemäß 2 erstere
bezüglich
der Vertikalen durch die Werkstückachse
gegenüberliegt.
Ferner wird insbesondere aus 2 deutlich,
dass die Mitten der Gegenrollen 38, 39, 58, 59 sowie 68 auf
einer gemeinsamen gedachten Linie liegen, die sich parallel zur
Werkstückachse
erstreckt. Entsprechend sind die Mitten der Gegenrollen 38a, 68a sowie
die zu den Gegenrollen 58 und 59 sowie 39 gehörenden Gegenrollen
jeweils gleichen Durchmessers ebenfalls auf einer gedachten Linie,
die sich parallel zur Werkstückachse
erstreckt.
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Nach
einer Variante der Erfindung kann die Richteinrichtung 24 weggelassen
werden und die Richteinrichtung 22 soweit längs der
Werkstückachse
auf dem Bett 14 verschoben werden, dass die Richtrolle 38 am
Werkstückabschnitt 20a und
die Richtrolle 39 am Werkstückabschnitt 20b anliegt,
so dass die radiale Schulter zwischen den Werktstückabschnitten 20a und 20b zwischen
den Richtrollen 38 und 39 sich befindet. Selbstverständlich ist
dann der Durchmesser der Richtrolle 39 gleich dem Durchmesser
der Richtrolle 58 zu wählen,
so dass in diesem Fall die auf die gegenüberliegenden freien Enden 34 und 36 jeweils
aufgesteckten Richtrollen 38 und 39 unterschiedliche
Durchmesser besitzen.
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Wie
in 1 dargestellt ermöglicht die
Erfindung auch die Bearbeitung von Werkstücken, die beispielsweise ein
radial weit ausladendes Getrieberad 50 tragen. Es ist in
diesem Fall lediglich erforderlich, dass beiderseits das Getrieberad 50 je
eine Richteinrichtung 24 und 26 vorgesehen wird.
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In
besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist in jedem der Lagerböcke 32, 52, 62,
je ein Drehantrieb für
die zugeordneten Gegenrollen 38, 39 bzw. 58, 59,
bzw. 68 untergebracht, so dass ein Antrieb der Körnerspitzen 15, 17 entfallen
kann.