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Rollform- oder Wellmaschine.
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Die Erfindung bezieht sich auf Rollform- oder Wellmaschinen, insbesondere
zum Rollformen von gezahnten Werkstücken. Insbesondere ist die Erfindung auf die
Formung von Teilen, beispielsweise Fahrzeuggetrieben anwendbar, welche ungewöhnlich
hohe Anforderungen an dimensionale Genauigkeit und Qualität von Flächenbearbeitung
erfüllen müssen.
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Seit vielen Jahren wurden derartige Teile zunächst durch Verzahnen
eines zylindrischen Rohlings in dem Abwälzverfahren zur Bildung der Verzahnung von
einer der endgültig ge'a'inschten Form sehr nahe kommenden Ausbildung und dann durch
Formen der Verzahnung zu den endgültigen Ausmaßen durch Schaben hergestellt.
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Während durch dieses Verfahren Zahnräder von ausreichender Qualität
hergestellt werden konnten, konnten zufriedenstellende Produktionsgeschwindigkeiten
nur durch die Verwendung einer großen Anzahl von sperrigen und teueren Maschinen
erreicht werden,
welche eine ständige Wartung, Beaufsichtigung und
Auswechslung von kritischen Teilen erfordert. Häufig ergaben sich bei der Abwälzausrüstung
Irrtümer bei den teilweise fertigbearbeiteten Werkstücken. Wenn dieses die Möglichkeit
übertraf, daß die Schaberausrüstung die Irrtümer korrigiert, hatte dieses entweder
eine Beschädigung oder Zerstörung der Schaberausrüstung oder die Herstellung von
einem unannehmbar hohen Prozentsatz an fehlerhaften Teilen zur Folge.
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In Erkenntnis der Fehler der Abwälz- Schaberverfahren ist es vorgeschlagen
worden, für das abschließende Schabe-verfahren eine Roll- oder Walzenendbearbeitung
einzuführen. Vorrichtungen dieser Art sind in dem US-Patent 3.362.059 beschrieben.
Im allgemeinen enthält diese Art von bekannten Vorrichtungen ein Paar rotierender
Gesenke, von denen eins um eine feste Achse und das andere um eine seitlich verschiebbare
Achse rotiert. Das Werkstück ist auf einer Achse drehbar angeordnet, welche in der
Ebena der Achsen der beiden Gesenke liegt. Die Werkstückachse wird nach der Seite
von der Achse des Gesenkes mit fester Achse verschoben und das Werkstück kommt auf
diese Weise mit den beiden Gesenken unter hohem Druck an den gegenüberliegenden
Umfangsflachen in Eingriff. Wenn die Gesenke die endgültige Rollage erreicht haben,
werden die Teile zusaiiiinen während einer kurzen Verweilzeit in Umdrehung versetzt,
um den Teil auf die endgültigen Abmessungen zu bearbeiten, wonach das verschiebbare
Gesenk zurückgezogen und das Werkstück gleichzeitig ausreichend weit zurückgezogen
wird, um von beiden Gesenken Abstand zu haben, und dann entfernt und mit einem unbearbeiteten
Werkstück ersetzt.
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Diese Art von bekannter Vorrichtung ist kürzlich in einen sehr weit
verbreiteten Gebrauch qekonmen und hat die fraher verasendete Schabereinrichtung
rür manche Arbeiten vollkommen ersetzt. Trotz der vielen Vorteile und der ausgezeichneten
Arbeitsweise
ist diese Art von Vorrichtung jedoch sehr aufwendig,
so daß sie nur unter solchen Verhältnissen verwendbar ist, wo hohe Produktionsraten
die Regel sind. Auch erfordert sie ein Paar von Rollen oder Walzen, d.h. Formgesenken,
welche genau zueinander passen und mit höchster Präzision während einer anfänglichen
Einrichtung einer Maschine eingebaut werden müssen. Darüber hinaus muß solch eine
Werkzeugmaschine mit einem kostspieligen Antriebssystem mit einem Null-Spiel angetrieben
werden, um die beiden Gesenke in einer passenden Beziehung zu der gewünsditen Genauigkeit
während des Arbeitens zu halten.
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Hieraus ist zu ersehen, daß eine Notwendigkeit für eine verbesserte
Vorrichtung für ein Rollen- oder Walzenformen, insbesondere ein Rollendbearbeiten
von gezahnten Werkstücken besteht, welche alle Vorteile der früheren Rollformmaschinen
hat und darüber hinaus bei Kosten unter den stern der bekannten ltaschinen hergestellt
und vertrieben werden kann. Solch eine Reduzierung in den Erfordernissen könnte
durch Vorsehen einer Rollvorrichtung ohne die Notwendigkeit eines Paares von genau
zusammenpassenden Gesenken erreicht werden, welche bisher notwendig waren. Darüber
hinaus ist es klar, daß die Verwendung eines einzigen Gesenkes in hohem Maße das
anfängliche EinrichtungE-verfahren vereinfachen und damit weiterhin die Betriebskosten
herabsetzen würde.
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Bisher wurde das Durchführen der RolF oder Wellbearbeitung für ein
Werkstück von hoher Präzision durch ein Gesenk als unerreichbar aus dem Grunde betrachtet,
weil das Werkstück nicht in einer Lage für ein endgültiges Rollen ohne eine entgegengesetzte
Kraft gehalten werden könnte, welche durch ein zweites, gegenüberliegendes Gesenk
in Rollberührung mit dem Werkstück auf einer Fläche von 1800 gegenüber der Berührungfläche
zwischen dem ersten Gesenk und dem Werkstück vorgesehen war.
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Durch ausgedehnte Versuche ist festgestellt worden, daß es bei
einer
arbeit von hoher Präzision unmöglich ist, innerhalb praktisclier Grenzen eine Werkstückabstützung
von genügender Starrheit vorzusehen, ura die Achse des Werkstückes mit der erforderlichen
Präzision während des Rollens zu lagern, wenn das Rollen durch ein unabgestütztes
Gesenk durcligeführt wird.
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Bei früheren Vorrichtungen dieser Art, bei welchen ein p aar von gegenüberliegenden
Gesenken zum Durchführen des Pollens verwendet wird, war es notwendig, nicht nur
die einzelnen Gesenke mit größter Sorgfalt und Präzision herzustellen, sondern auch
die Gesenke im wesentlichen exakt zusammenzupassen, um das Auftreten von hohen lokalisierten
Beanspruchungen entweder an dem Gesenk oder dem Werkstück während des Rollens zu
vermeiden.
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Es war ferner notwendig, die Maschine anfangs so einzurichten, daß
die beiden gegenüberliegenden Gesenke ihrer Lage nach im wesentlichen genau zusammenpassten,
und einen kostepieligen Antriebsmechanismus zu verwenden, um diese genaue Beziehung
während des Rollens aufrechtzuerhalten. Alle diese Komplexe werden durch die vorliegende
Erfindung ausgeschaltet.
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Beim Überwinden dieses allgemein angenommenen Standpunktes sieht die
vorliegende Erfindung eine bemerkenswerte Abkehr von der früheren Praxis vor und
sie schafft eine Vorrichtung, bei welcher das Roll- oder Walzenformen vollständig
durch ein einziges Gesenk durchgeführt wird.
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Ganz allgemein wird gemäß der Erfindung eine Rollformmaschine zum
Formen eines Werkstückes, wenn es um eine Achse rotiert, durch Eingriff unter Druck
mit einem drehbar berestigten Gesenk geschaffen, insbesondere fiir das Rollformen
von gezahnten Rädern, wobei unter Betriebsverhältnissen die auf das Werkstück ausgcübte
Druckbelastung durch Abstützglieder getragen wird, welche an Stellen angeordnet
sind, welche mit Bezug auL das Werkstück
axial verschoben sind.
Solche Abstützglieder sind im allgemeinen au jeder von den beiden gegenüberliegenden
Seiten des Werkstückes angeordnet. In Verbindung mit der Erzeugung von gezahnten
Getriebertädern mit einer axialen Bohrung gemäß einer Ausführungsforra der Erfindung
besteht das eine der Abstützglieder aus einer in eine Arbeitslage axial verschiebbaren
Stelle, in welcher es sich durch und über die Bohrung in dem Werkstück hinauserstreckt,
und zwei Längen von der Welle, welche außerhalb und nahe des Werkstückes angeordnet
sind, stehen mit den Abstützgliedern in Eingriff, ist die Durckbelastung aufzunehmen.
iehr im einzelnen sind miteinander achsgleich ausgerichtete primäre und sekundäre
Werkstückabstützanodnungen vorgesehen, wobei jede Werkstückabstützanordnung ein
von einen Paar erster drehbar angeordneter, zylindrischer, lastabstützender Glieder
enthält, welche axial mit der zelle ausgerichtet und auf verschiedenen Seiten von
der Anordnung für ein Werkstück angeordnet sind, wobei die Anordnung so getroffen
ist, daß die zylindrischen, lastabstützenden Glieder eine Druckbelastung zwischen
der Welle und dein Untergestell der Maschine ilbertragen . Eine Übertragung von
Druck auf das Untergestell kann durch die Verwendung eines Paares von weiteren zylindrischen,
lastabstützenden Gliedern durchgeführt werden, von denen jedes unter Bctriebsbedingungen
in Urnfangsflächenberührung L.iit einen besonderen der ersten zylindrischen lastabstützenden
Glieder steht, wobei die zweiten zylindrischen lastabstützenden Glieder an dem Untergestell
der Maschine drehbar angeordnet sind.
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Bei der weiter unten beschriebenen und dargestellten Ausführungsform
kann die primäre Werkstückabstützvorrichtung, welche die Welle enthalt, axial verschoben
werden, um zu ermöglichen, daß sich die Welle in die Bohrung des Werkstückes erstreckt
und dacaus zurückgezogen wird, während die zweite Werkstückanordnung mit einer Fassung
zur Unterbringung des vorspringenden Endes
der Welle versehen ist.
Weiterhin sind die Werkstückabstützungen in einem Schlitten oder Wagen angeordnet,
welcher senkrecht zu der yerneinsarllen Achse der Werkstückabstützvorrichtungen
und zwischen einer Belastungsstellung für ein Zusammenarbeiten mit einer Werkstückbelastungsanordnung,
einer Arbeitsstellung, in welcher das Gesenk mit dem Werkstück in Eingriff steht
und einer unbelasteten Stellung verschiebbar ist.
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Die verwendete Bazeichnung "zylindrisch" oder "Zylinder" schließt
Oberflächen mit ein, welche leicht ballig sind, um Beanspruchungskonzentrationen
zu vermeiden. Da es wichtig ist, daß die Werkstückachse parallel mit der Achse des
Fonigesenkes während eines Rollvorganges liegt, sind die ersten Abstützglieder vorzugsweise
so dicht wie möglich zu den beiden Seiten des Nertstückes angeordnet, um einen Freiträger,
d.h. Balkenbelastungen so klein wie möglich zu halten.
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Aufgrund der Anordnung gemäß der Erfindung ist die Werkstückabstützvorrichtung
keinen besonderen schadlichen Belastungen während des Rollens unterworfen, da die
Rollbelastungen durch die Absttitzglieder und das Maschinenuntergestell aufgenommen
werden.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausflihrungsbeispiel
dargestellt.
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Figur 1 zeigt eine Zahnradrollmaschine in schaubildlicher Ans cht.
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Figur 2 ist ein waagerechter Querschnitt durch die Figur 1 nach der
Linie 2-2.
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Figur 3 ist ein im wesentlichen mittlerer, senkrechter Schnitt, welcher
Einzelheiten der Wcrkstückzuführungs- und Abführungsvorrichtung zeigt.
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Die Rqllform- oder Wellmaschine enthält ein festes Untergestell 20
mit einem schweren, starren oberen Teil 22. Die Gestellteile 20 und 22 enthalten
alle Antriebs- und Steuervorrichtungen, welche ill wesentlichen herkömmlicher Art
und infolgedessen nicht weiter beschrieben sind.
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Auf dem Untergestell 20 ist eine untere Spindelkopfanordnung 24 mit
einem Unterteil 26, dessen senkrecllte Lage einstellbar ist, und einem Paar aufrechter
Arme 28 und 30, in welchen die eigentangeordnet.
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lichc Spindel oder die Welle 32 gelagert ist, Frei drehbar ist auf
der spindelwele 32 ein Paar von gleichen, lastabstützenden Gliedern 34 und 36 gelagert,
welche die Form von zylindrischen Scheiben mit zylindrischen Umfangsflächen 38 und
40 haben. Wenn es gewünscht wird, können die zylindrischen Oberflächen auf einem
einzigen Abstützglied vorgesehen werden. Je nach der gewünschten Betriebsart der
Maschine kann die untere Spindelkopfanordnung während des Betriebes feststehend
gehalten oder sie kann mit einem hydraulischen Zylinder gekuppelt sein, welcher
innerhalb des Untergestelles 20 angeordnet ist, welches die Spindelanordnung 24
währen des Rollvorganges anheben kann, um den gewünschten Roll- oder Welldruck auszuüben,
und sie zur Aufhebung des Rolldruckes absenken kann Eine obere Spindelkopfanordnung
42 wird von dem oberen Maschinengestell 22 getragen. Die obere Spindelkopfanordnung
enthält ein Paar iArrne 44- und 46, welche mit dem Gestell 22 einteilig oder mit
ihm verbunden sind. Die eigentliche obere Spindel, nämlich die Welle 50, welche
in den Arm 44 und 46 gelagert ist, wird von einer entsprechennen Antriebsvorrichtung
52 angetrieben und treibt die das Gesenk 54 bildende Formrolle oder Formwalze an,
welches von der Spindel bei einer zweckmäßigen Geschwindigkeit zur Durchführung
des Rollform- oder Wellvorganges aDgestlitzt wird. Vorzugsweise
enthält
die obere Spindelkopfanordnung 42 Mittel, welche eine Größeneinstellung wie auch
eine Kegel- und Schrägeinstellung vorgesehen.
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Um eine Durchbiegung des Untergestellds unter Rollbelastungen auf
ein Minimum herabzusetzen, verbinden schwere Ankerstangen 55 Stellen des Gestelles
nahe der oberen und unteren Spindelkopfanordnung.
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In typischer Weise ist das Gesenk 54 mit Umfangs zähnen verstellen,
welche mit den auf dem Werkstück W herzustellenden Zähnen konjugiert oder gleich
sind. Eins von den mehreren für diesen Zweck geeigneten Gesenken ist in der oben
genannten US-Patentschrift 3.362.059 besclirieben.
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Das Werkstück W ist vor, während und nach dem Roll- oder Wellvorgang
auf einer Spannvorrichtung 56 angeordnet. Die ganze Spannvorrichtung 56 bildet einen
Wagen, da sie für eine begrenzte waageregchte Bewegung entlang geeigneter Führungsbahnen
57 angeordnet ist, welche in dem Maschinengestell, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist,
vorgesehen sind. Eine Bewegung des Wagens wird durch einen hydraulischen Zylinder
58 bewirkt, dessen Kolbenstange 60 mit dem Wagen 56 durch einen Schraubbolzen 62
verbunden ist. Der Wagen 56 enthält ein Paar von seitlich vorspringenden Armen 64
und 66, welche eineprimäre Werkstückabstützvorrichtung 58 tragen, und eine sekundäre
Werkstückabstützvorrichtung 70.
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Die primäre Werkstückabstützvorrichtung 68 enthält ein primäres Werkstückabstützglied
71, welches drehbar in vorbelasteten Präzisionsabstützvorrichtungen 72 und 74 gelagert
ist, welche in einem Gehäuse 76 untergebracht sind. Das Gehäuse 76 ist waagerecht
verschiebbar zwischen einer Aufspann- und Ausspannstellung auf geeigneten Führungen
78 auf dem Arm 64 angeordnet. Die primare Werkstückabs.tUtzvorrichtung 68 kann zwischen
ihren Grenzstellungen durch die Kolbenstange 80 von einem Luft- oder hydraulischon
Zylinder
82 verschoben werden, welcher von dem Ende des Armes 64 abgestützt wird, Die sekundäre
Werkstückabstiitzvorrichtung 70 enthält ein sekundäres Werkstückabstützglied 84,
welches drehbar von vorbelasteten Präzsionslagern 86 und 88 abgestützt wird, welche
von dem Arm 66 getragen werden.
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Die primäre und sekundäre Werkstückabstützvorrichtung arbeiten so
zusammen, daß sie sich zur Abstützung des Werkstückes spreizen, um es mit größter
Genauigkeit dadurch in einer bestimmten Lage und Ausrichtung während des Rollvorganges
zu halten, daß die Achse des Werkstückes in einer genauen Parallellage mit der Achse
des Gesenkes 54 dadurch gehalten wird, daß das Werkstück an einer axialen Bewegung
gehindert wird, und/auE Grund der Fun)tion der Lastabstiitzglieder 34 und 36 ######
die Druclcbelastungen auf das Maschinenuntergestell 20 ohne Belastung der Spannvorrichtung
56, welche den Wagen bildet, übertragen werden.
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Um alle diese Zweckbestimmungen zu erfüllen, ist das primäre Werkstückabstützglied
71 mit einer eine kurze Welle 90 bildenden zylindrischen Verlängerung versehen,
welche mit gerinyster Toleranz in eine durch das Werkstück W gehende Bohrung 92
passt.
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Das vorspringende Ende der Welle 90 passt mit gerinyem Spielraum in
eine Fassung 94 in dem sekundären Werkstückabstützglied 84 und bildet die erforderliche
Spreizabstützung.
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Das primäre und sekundäre Werkstückabstützglied 71 und 84 sind rtlit
zylindrischen lastabstützenden Gliedern 96 und 98 versehen, deren zylindgische Oberflächen
100 und 102 in Rollberührung mit den entsprechenden Oberflächen 38 und 40 der oben
erwähnten Lastabstützglieder 34 und 36 während des Rollvorganges stehen.
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Schließlich sind die Stirnflächen 104 und 106 der zylindrischen,
lastabstützenden
Glieder 96 und 98 sorgfältig bearbeitet, urn mit entsprechend bearbeiteten Oberflrichen
108 und llo an dein Werkstück W in Eingriff zu stehen. Die Oberflache 106 an dem
Abstützglied 98, welches wie in Fig. 2 dargestellt, mit dem sekund;ren Werkstückabstützglied
84 einteilig ausgeführt sein kann, bildet die primäre Eichfläche, gegen welche das
Werkstück durch das primäre Werkstückabstützglied und Abstü-tzglied 96 unter der
Wirkung des Zylinders 82 gedrückt wird. Wenn sich so die Teile in der in Fig. 2
dargestellten Lage befinden, befindet sich das Werkstück in der genauen axialen
Lage, welche für ein Rollen erforderlich ist, und wird in dieser Lage während des
ganzen Rollvorganges'festgehalten.
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Die dargestellte Vorrichtung enthält ferner Mittel für ein automatisches
Zuführen einer Reihen von Werkstücken zu der Maschine und Abführen der fertigbearbeiteten
Werkstücke zu einer zweckmäßigen Sammelstelle. Diese Teile sind mit Bezug auf Fig.
3 beschrieben.e ankommenden Werkstücke werden einem Magazin 112 mit einer nach unten
gerichteten Rutsche 114 zugeführt, durch welche eine Reihe von Werkstücken unter
der Schwerkraft gleitet.
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Das untereste Werkstück läuft von dem unteren Ende der Rutsche 114
auf einen Höhenförderer 116, welcher von einer Kolbenstange 118 eines Luft- oder
hydraulischen Zylinders 120 getragen wird, welcher in der Magazinanordnung 112 angeordnet
ist. Der Zylinder bewegt den Höhenförderer 116 zwischen einer in Fig. 3 dargestellter
zurückgezogenen Stellung, wenn er sich in Ausrichtung mit dem unteren Ende der Rutsche
befindet,und einer oberen Stellung, in welcher die Achse des Werkstückes mit den
Achsen der primären und sekundären Werkstückabstützglieder ausgerichtet sind, wenn
die Abstützvorrichtung, d.h. der Wagen 56 nach links in Fig. 3 vorwärtsbewegt wird.
Wenn der Wagen so vorwärtsbewegt ist, berührt eine von einem Arm 122 getragene Rolle,
welcher an einer zwischen den Enden der Arme 64 und 66 des Wagens 56 liegenden
Verbindungsstange
124 angeordnet ist, das unterste Werkstück in der Rutsche 114 und verhindert ein
Nachrutschen der Werkstücke nach unten, während sich der Höhenförderer 116 in seiner
unteren Lage befindet. Wenn der Wagen nach rechts in Fig. 3 verschoben wird, bewegt
sich die Rolle 120 weg aus ihrer Haltestellung und ermöglicht es, daß das nächste
Werkstück in den Höhenförderer 116 fs.llt, Fertiggestellte Werkstücke werden aus
der Vorrichtung durch eine Rutsche 126 abbefördert, welche sich nach hinten und
unten durch das Untergestell 22 der Maschine erstreckt. Die obere Seite des Eingangs
teiles der Rutsche wird von einer schrägen Oberfläche des Wagens 56 gebildet, welche
von einer Nylonplatte 128 abgedeckt ist. Der untere Teil des Einganges der Rutsche
wird von einer Platte 130 gebildet, welche um einen Schwenkzapfen 132 zwischen einer
in Fig. 3 dargestellten Arbeitsstellung in eine nicnt dargestellte unwirksame Stellung
schwenkbar ist. Die Platte 130 nimmt normalerweise ihre unwirksame Stellung ein
und a rd in ihrer Arbeitsstellung durch eine von dem Wagen 56 getragenen Rolle 134
bewegt, welcher einen starr mit der Platte 130 verbundenen Arm 136 berührt. Wenn
sich der Wagen nach einer Vollendung des Rollvorganges in seiner vollkommen zurückgezogenen
Lage befindet1 wird die Oberfläche der Platte 128 in Ausrichtung mit der oberen
Fläche der Rutsche 126 verschoben, und die Platte 133 wird in ihre Arbeitsstellung
bewegt. Wenn demgemäß das Werkstück von dem primären und sekundären Werkstückabstützglied
bei einem Zurückziehen der Welle 90 aus der Bohrung 92 in dem Werkstück freigegeben
wird, fällt es auf die Rutsche und folgt einer Balg, welche seine Bewegung eng begrenzt,
um sicherzustellen, daß das Werkstück nicht mit dem Gesenk 54 wieder in Eingriff
und auf die lastabstützenden Glieder 34 oder 36 oder die untere Spindelailordnung
fallen kann.
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Es soll jetzt die gesamte Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben
werden,
wobei zu berücksiclltigen ist, daß eine vollautomatische Arbeitsweise der Vorrichtung
durch die Verwendung von herkö,zmlichen Luft- oder Nydraulikkreisen und Kontrollsystemen
bewirkt wird, welche an sich keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden und somit
als nicht notwendig für ein Verstehen der Erfindung ausgelassen worden sind.
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Zwei Wirkungsweisen sind in Erwägung gezogen. Bei der ersten wird
das Werkstück nach der Seite durch die zwischen dem Gesenk 54 und den unteren lastabstützenden
Gliedern, n1ralich den Abstützgliedern 34 und 36 gebildeten Kehle gezogen, deren
Achsen während des Rollvorganges feststehen. Bei der anderen Wirkungsweise dreht
sich das Gesenk 54 um eine feste Achse, die achse der Welle 32 der unteren Spindelkopfanordnung
24 wird jedoch während des Arbeitsvorganges angehoben, um die gewünschte Roll-oder
Wllkraft zu bilden und ein Eindringen der Zähne des Gesenkes in das Werkstück in
der erforderlichen Tiefe sicherzustellen. Bei der Vervollständigung des Rollform-
oder Wellvorganges wird der untere Spindelkopf abgesenkt, um ein Entfernen des Werkstückes
zu erleichtern, und der Kreislauf wird dann wiederholt.
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Bei Betrachtung der ersten Wirkungsweise soll angenommen werden, dass
das Magazin 114 mit einem oder mehreren Werkstücken versorgt ist, auf welchen unfertige
Zähne durch Abwälzen oder ein gleichwertiges Verfahren gebildet worden sind, daß
sich eins der Werkstücke in dem Höhenförderer 116 befindet, daß der Wagen 56 nach
rechts, wie in gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt ist, vollständig zurückgezogen
ist, und daß die primäre Werkstückabstützvorrichtung 68 vollständig zurückgezogen,
d.h. nach links in Fig. 2 bewegt ist. Der Wagen wird dann nach vorwärts bewegt,
bis die Rolle 120 cas unter-ste Werkstück in der Rutsche berührt.
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Der Höhenförderer 116 wird dann angehoben, um das von ihm getragene
Werkstück W in Ausrichtung mit den Achsen der primaren
und sekundären
Werkstückabstützgl ieder zu bringen. Das primäre Werkstückabstützgliei 71 wird dann
ßorn bewegt, bis die durch die Bohrung 92 in dem Werkstück W gehende Welle 90 von
der Fassung 94 aufgenommen wird. Die Teile nehmen dann die in Figur 2 dargestelle
Lage ein, wobei das Werkstück zwischen dem primären und sekundären Werkstückabstützglied
fest eingeklemmt und abgestützt ist. Der Höhenförderer wird dann in die in Figur
1 dargestellte Lage abgesenkt, und der Wagen 56 nach der rechten Seite, Fig. 3,
zurückgeführt, wodurch das nächstfolgende Werkstück in den Höhenförderer 116 fallen
kann. Wenn das Werkstück nach rechts bewegt wird, berühren die unfertigen Zähne
des Werkstückes die Zähne des angetriebenen Gesenkes 54. Das Werkstück beginnt sich
somit mit dem Gesenk zu drehen. Das anfängliche-Rückführen des Wagens wird weiter
durchgeführt, bis sich die Achse des Werkstückes ungefähr 0,6 cm von der gemeinsamen
Mittelebene der oberen und unteren Spindelkopfwellen unter hydraulischem Druck befindet.
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Dieser Betrag an Verschiebung ist ausreichend, um einen positiven
Spielraum zwischen den Zähnen des vorher abgewälzten Werkstückes und den Zähnen
des Gesenkes 54 vorzusehen und demgemäß findet kein Bearbeiten der Zähne an dem
Werkstück durch die Zähne an dem sich drehenden Gesenk statt. An dieser Stelle wird
der Druck, unter welchem sich der Wagen bewegt, im wesentlichen erhöht, um das Werkstückxnach
der Seite durch die zwischen dem Gesenk 54 und den scheibenförmigen, lastabstützenden
Gliedern 34 und 36 gebildete. Kehle zu drücken. Diese Bewegung wird weiter durchgeführt,
bis die Achse des Werkstückes in der Ebene der Achsen der oberen und unteren Spindelkopfwellen
liegt. Eine kurze Verweilzeit ist zu dieser Zeit vorgesehen, um eine Vervollständigung
des Rollbildungs- oder Weilvorganges zu ermöglichen. Während des Verweilteiles werden
die Zähne des Werkstückes gezwungen, sich der Forln der konjugierten Zähne an dem
Gesenk anzupassen, um die
Zähne an dem Werkstück mit der endgültigen
dimensionalen Genauigkeit und erforderlichen Oberflächenbeschaffenheit zu bilden.
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Wihrend des letzten ltoll- oder Wellvorganges rollen die genau zylindrischen
Flächen 100 und 102 der oberen lastabstützenden Glieder 96 und 98 in Berührung init
den gleichgeformten prjzisions flächen 38 und wo dri ucil unteren lastabstützenden
Gliedern 34 und 36, welche von der unteren Spindelkopfanordnung 24 getragen werden.
Es ist zu berücksichtigen, daß die Oberflächen 100 und 102 außer Berührung mit den
Zähnen des Gesenkes 54 sind. Da die Oberfläche 100 und 102 mit den Achsen der Welle
90 innerhalb sehr enger Grenzen konzentrisch sind, wird die Achse des Werkstückes
in einem konstanten Abstand von der Achse des Gesenkes 54 gehalten, um sicherzustellen,
daß der Teilkreisdurchmesser des vervollständigten IIerkstückes konzentrisch mit
der Bohrung 92 im dem Werkstück innerhalb der Grenzen ist, welche durch den Sitz
des Werkstückes auf der Welle 90 bestimmt werden. Tatsächliche Versuche haben ergeben,
daß diese einmalige Anordnung wirksam jede vorhandene Exzentrizität zwischen der
Zahnteilbahn des Werkstückes und der Werkstückachse korrigiert, welche während des
Ablçälzvorganges der Teile eingeführt sein kann.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist insbesondere für eine Verwendung
bei einer serienherstellunggeignet und läßt sehr hohe Produktionsgeschwindigkeiten
zu. Bei einer im wesentlichen vollautomatischen Produktion. werden Teile unmittelbar
aus der Abwälzmaschine zu der Rollform- oder Wellmaschine geliefert.
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Gelegentlich produziert die Abwälzmaschine Teile, welche ungeeignet
geformt sind, und es können Teile zu der Werkzeugmaschine geliefert werden, bei
welchen ein oder mehrere Zähne überhaupt nicht geformt worden sind. Wenn solch ein
Teil in die endgültige Rollform- oder Wellage zwangläufig befördert wird, brechen
die Zähne des Gesenkes ab, und die Maschine muß für ein Auswechseln
des
Gesenkes angehalten werden.
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Diese Gefahr wird wirksam durch die Vorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung beseitigt, welche tatsächlich eine schützende Eich- oder Maßvorichtung
vorsieht. Da nur ein bestimmter, mäßiger hydraulischer Druck auf den Wagen 56 ausgeübt
wird, wenn das Werkstück W von der Beladtellung in eine Stellung bewegt wird, wo
er bezüglich der durch die Wellenachsen bestimmten Mittelebene verschoben ist, hat
jede abnormale Zahnform des Werkstückes, wie ein nur teilweises Abwnlzen, ungenügende
Tiefe usw.
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ein Verzögern des Wagens zur Folge, wenn er das Werkstück in Richtung
auf die Stellung bewegt, in welcher das Rollen oder Welkn iIrchgeführt wird. Eine
einstellbare Zeiteinstellvorrichtung, welche in den Steuerkreis eingebaut sein kann
und auf die Länge der normal erforderlichen Zeit voreingestellt ist, welche notwendig
ist, um das Werkstück zu der Form- oder Wellstellung zu begeben, unterbricht diesen
Steuerkreis und führt den Wagen zu der Ladestellung in dem Fall zurück, daß der
Wagen seine Bewegung aus der Ladestellung zu der Wellstellung innerhalb der vorbestimmten
Zeit nicht vollendet. Vorzugsweise kann die Zeiteinstellvorrichtung den Arbeitsvorgang
der gesamte Werkzeugmaschine unterbrechen, wenn ein nicht richtig geformtes Werkstück
der Maschine zugeführt wird.
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Die zweite Wirkungsweise gleicht der oben beschriebenen mit der Ausnahme,
daß der untere Spindelkopf abgesenkt wird, wenn das Werkstück in die Rollform- oder
Wellage bewegt wird, so daß die Oberflächen der lastabstützenden Glieder 34 und
36 außer Berührung mit den Oberflächen 100 und 102 sind. Nachdem die Achse des Werk
stückes mit den Achsen der Welle 90 ausgerichtet ist und die Welle vorwärtsbewegt
worden ist, wird der untere Spindelkopf angehoben und die Oberflachen der Paare
von zugeordneten, lastabstützenden
Gliedern in gegenseitige Berührung
gebracht und der erforderliche Rollformdruck hergestellt, was während einer kurzen
Verweilzeit weiter durchgeführt wird, wonach der untere Spindelkopf wieder in seine
unwirksame Stellung abgesenkt wird.
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In jeder Wirkungsweise ist der Wagen 56 so angeordnet, daß er kleine
senkrechte Verschiebungen des Wagens zur Zufnahme verschiedener Abbiegungen in der
Maschine und zugeordneten Spindeln kann auf##nehmer/. Die gewünschte Anordnung des
Wagens kann beispielsweise durch Einbau von starken Federn in das Traggestell des
Wagens bewirkt werden.
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Aus dem Beschriebenen ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung
eine Werkzeugmaschine schafft, welche vereinracnte Ininstellanordnungen möglich
maclit, die kosten erniedrigt, und in großem I4aß eine anfängliche Einstellung der
Vorrichtung und eine Berufsumstellung ebenso wie einen Schutz der verhältnismäßig
teueren Gesenke und der Maschine gegen ein Beschädigen vereinfacht, wenn unvollkommen
geformte Teile ihr dargeboten werden Auch wegen ihrer einmaligen Ausführungsform
ist die Vorricntung insbesondere zum Einbau in ein vollautomatisches Produktionssystem
geeignet.