DE2128695C3

DE2128695C3 - Rotary swaging machine

Info

Publication number: DE2128695C3
Application number: DE19712128695
Authority: DE
Inventors: Chejno Ioanovitsch Bezzubov; Oliver Augustovitsch Koost
Original assignee: TALLINSKIJ ELEKTROTECHNITSCHESKIJ ZAVOD IMENI M I KALININA TALLIN (SOWJETUNION)
Current assignee: TALLINSKIJ ELEKTROTECHNITSCHESKIJ ZAVOD IMENI M I KALININA TALLIN (SOWJETUNION)
Priority date: 1971-06-09
Filing date: 1971-06-09
Publication date: 1980-07-31
Also published as: DE2128695A1; DE2128695B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rundknetmaschine mit an einer Spindel sitzenclem Schlagkopf mit radial angeordneten Schlagbolzen und t.nem koaxial hier/.u angeordneten drehfesten Rollenkäfig, in dem eine Mehrzahl von Kegelrollen gleichmäßig auf dem Umfang verteilt frei nur um sich selbst drehbar sind und bei Drehung des Schlagkopfs mit den Schlagbolzen zur Stauchung des zwischen diese eingeführten Werkstücks zusammenwirken, wobei der Rollenkäfig zur Veränderung des Hubs der Schlagbolzen in Axialrichtung verstellbar ist. Eine solche Rundknetmaschine ist aus der DE-PS 4 11 774 bekannt.The invention relates to a rotary swaging machine with a percussion head sitting on a spindle with radial arranged firing pin and t.nem coaxially here / .u arranged non-rotatable roller cage in which a A plurality of tapered rollers evenly distributed around the circumference are freely rotatable and only rotatable around themselves when rotating the impact head with the firing pin to compress the workpiece inserted between them cooperate, the roller cage for changing the stroke of the firing pin in the axial direction is adjustable. Such a rotary swaging machine is known from DE-PS 4,111,774.

Bei dieser bekannten Ausbildung erfolgt die Verstellung von Hand oder irgendwie willkürlich durch Versetzung des Rollenkäfigs in einer Schlittenführung. Auf diese Weise erfolgt eine allmähliche Steigerung des Hubs der Schlagbolzen während des Betriebs, jedoch keine zyklische, mit der Drehung des Schlagkopfs synchronisierte Veränderung der Hublagc.In this known training, the adjustment is made by hand or somehow arbitrarily Relocation of the roller cage in a slide guide. In this way there is a gradual increase in Strokes of the firing pin during operation, but not cyclically, with the rotation of the striking head synchronized change of the stroke c.

Weiterhin hat die bekannte Maschine nur zwei einander gegenüberliegende Schlagbolzen, die mit sechs Kegelrollen über kleine Laufrollen zusammenwirken. Diese laufen auf dem Weg von einer Kegelrolle zur nächstfolgenden Kegelrolle in Umfangsabschniltcn einer Kreisnut des Rollenkäfigs, d. h. sie haben keinen ständigen Kontakt mit den Kegelrollen, sondern schlagen nur intermittierend mit diesen zusammen.Furthermore, the known machine has only two opposing firing pins that interact with six tapered rollers via small rollers. These run in circumferential sections on the way from one tapered roller to the next following tapered roller a circular groove of the roller cage, d. H. they do not have constant contact with the tapered rollers, but rather only hit them intermittently.

Die dabei auftretenden Beanspruchungen werden vergrößert durch den Umstand, daß die Laufrollen einen abgerundeten Qucrschniitsumriß aufweisen, was sie auch deswegen haben müssen, um störungsfrei die Verstellbewegung in Axialrichtung ausführen zu können. Dadurch kann die Berührung zwischen den Laufrollen und den Kegelrollen nur punktförmig sein. Wenn mit großen Verformungskräflen gearbeitet werden muß, ist diese Konstruktion damit von vornherein wenig geeignet und unzuverlässig.The resulting stresses are increased by the fact that the rollers have a rounded cross-sectional outline, which is why they must have in order to have the To be able to perform adjustment movement in the axial direction. This allows the contact between the The rollers and the tapered rollers must only be punctiform. When working with large deformation forces has to be, this construction is unsuitable and unreliable from the outset.

Aus der DE-PS 5 34 390 ist eine Rundknetmaschine ähnlich der vorliegend betrachteten Art bekannt, bei der im Betrieb der Hub der Schlagbolzen durch ein Kurvengetriebe zyklisch geändert wird. Hier finden allerdings keine Kegelrollen Anwendung, sondern die Schlagbolzen werden von zylindrischen Rollen betätigt, die ohne Lagerung auf einer Achse in Ausnehmungen des Schlagkopfs sitzen und mittels je eines eigenenFrom DE-PS 5 34 390 a rotary swaging machine similar to the type considered here is known in which During operation, the stroke of the firing pin is changed cyclically by a cam gear. find here However, no tapered roller application, but the firing pin is actuated by cylindrical rollers, which sit on an axis in recesses of the impact head without storage and each has its own

Steuerkeils mit den Schlagbolzen zusammenwirken. Die Rückenfläche der Steuerkeile gleitet zwischen den einzelnen Zusammenschlägen mit den Rollen auf der Innenfläche des Rollenkäfigs.Control wedge cooperate with the firing pin. the The back surface of the control wedge slides between the individual impacts with the rollers on the Inner surface of the roller cage.

Die Änderung der Hublänge der Schlagbolzen geschieht bei dieser bekannten Ausbildung auf eine ziemlich komplizierte Weise durch Axialverschiebung der Steuerkeile, die ihrerseits dadurch zustandekommt, daß jedem Steuerkeil eine eigene Verschiebestange zugeordnet ist, die mit einer Nase bewegungsübertragend in den Steuerkeil greift, wobei das andere Ende der Verschiebestange in einem Kopf sitzt, der verschieblich auf einer Welle sitzt. In eine umlaufende Nut des Kopfes greift ein Arm eines Schlittens, der seinerseits über einen Nocken von einer Kurventrommel hin- und hergehend angetrieben wird.The change in the stroke length of the firing pin happens in this known training on a rather complicated way by axial displacement of the control wedges, which in turn comes about by that each control wedge is assigned its own sliding rod, which transmits movement with a nose engages in the control wedge, the other end of the sliding rod sitting in a head which is slidable sitting on a wave. An arm of a slide engages in a circumferential groove in the head, which in turn engages over a cam is reciprocally driven by a cam drum.

Nachteilig ist bei dieser Ausbildung außer ihrer Kompliziertheit der iJmstand, daß die in der beschriebenen Kinematik zu übertragenden Kräfte nicht zentralsymmetrisch zu den kraftübertragenden Teilen wirken, sondern zum Teil außermittig angreifen. Hierbei treten Biegemomente auf, die zusätzliche Probleme ergeben können.A disadvantage of this design, apart from its complexity, is the fact that the one described in FIG Kinematics, the forces to be transmitted do not act centrally symmetrically to the force-transmitting parts, but attack partly off-center. Bending moments occur here, which cause additional problems can.

Es kommt hinzu, daß die Axialverschiebung der Steuerkeile mit der Drehung des Rollenkäfigs nicht synchronisiert ist, da die Drehbewegung des letzteren unmittelbar über eine Riemenscheibe erfolgt, während der Verschiebeantrieb der Steuerkeile ausgehend von einer anderweit angetriebenen Riemenscheibe erfolgt, die über einige Zwischenglieder 'lic Drehung der Kurventrommel bewirkt.In addition, the axial displacement of the control wedges with the rotation of the roller cage does not is synchronized, since the rotary movement of the latter takes place directly via a pulley while the displacement drive of the control wedges is based on a belt pulley driven elsewhere, which, via a few intermediate links, causes the cam drum to rotate.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Rundknetmaschine, mit der bei einfacher Konstruktion und dadurch bedingter hoher Betricbszuverlässigkeit ein allmähliches Stauchen bei infolge umfassenden Durchknelcns hoher Leistung erziclbnr ist. Der Betrieb soll ohne starke Schlagbeanspruchungen und dadurch auch mit verhältnismäßig geringer Lärmcnlwicklung verlaufen. Die Bearbeitung der Werkstücke soll mit hoher Genauigkeit möglich sein.The object of the present invention is to create a rotary swaging machine with a simple construction and the resulting high operational reliability, a gradual upsetting with consequent extensive High performance is achieved by knelt. Of the Operation should be without strong impact loads and therefore with relatively little noise get lost. The machining of the workpieces should be possible with a high degree of accuracy.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen bekannten Ausbildung ist die gestellte Aufgabe erfindungsgcmäß dadurch gelöst, daß die Kegelrollen in ständiger Berührung mit den Schlagbolzen stehen und der Rollenkäfig und die Spindel für die Axialverstcllung kinematisch miteinander verbunden sind und die kinematische Verbindung der Spindel mit dem Rollenkäfig durch Stirnräder zustandekommt, deren eines als Treibrad fest auf der Spindel sii/.i und über eine Vorgelegewellc das andere, als Abtricbsrad frei auf der Spindel sitzende mit einer von seiner eigenen Drehzahl verschiedenen Drehzahl antreibt, wobei beide Stirnräder mittels eines auf den einander zugewandten Stirnseiten angeordneten Nockengetriebes zusammenwirken, wobei am Abtriebsrad der Rollenkäfig vcrschiebungsfcst angebracht ist.Based on the known training described at the outset, the task set is according to the invention solved in that the tapered rollers are in constant contact with the firing pin and the The roller cage and the spindle for the axial adjustment are kinematically connected to one another and the kinematic connection of the spindle with the roller cage comes about through spur gears, one of which is used as a Drive wheel fixed on the spindle sii / .i and the other via a countershaft, as Abtricbsrad freely on the Spindle drives at a speed different from its own speed, with both spur gears cooperate by means of a cam gear arranged on the facing end faces, with the roller cage vcrschiebungsfcst on the driven gear is appropriate.

Die Wirkung der damit beanspruchten Maßnahmen besteht darin, daß mit verhältnismäßig wenig bewegten Teilen eine mit dem Umlauf des RollenkäfiES synchroni-The effect of the measures thus claimed is that with relatively little movement Share a synchronized with the circulation of the roller cage

sierte zyklische Hubhöhenverstellung der Schlagbolzen erreicht wird, was sich günstig bezüglich des Durchknetens des Werkstücks mit hoher Leistung und dabei doch großer Genauigkeit auswirkt. Dadurch, daß jeder Schlagbolzen in ständiger Berührung mit wenigstens einer Kegelrolle steht, ergibt sich eine verhältnismäßig schlagfreie pulsierende Verformungsbewegung bei begrenzter Lärmentwicklung,based, cyclical height adjustment of the firing pin is achieved, which is favorable in terms of kneading the workpiece with high performance and yet great accuracy. Because each firing pin is in constant contact with at least a tapered roller, there is a relatively impact-free pulsating deformation movement limited noise,

Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated by the description of an exemplary embodiment with reference to the drawing further explained. It shows

F i g; 1 schematisch einen achsrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Rundknetmaschine undF i g; 1 schematically an axially right section through a rotary swaging machine according to the invention and

F i g. 2 den Schnitt U-H aus F i g. 1.F i g. 2 shows the section U-H from FIG. 1.

Die betrachtete Rundknetmaschine hat eine Spindel 1, an deren Ende ein Schlagkopfla sitzt, in welchem mit in ihrem Läuferteil radial angeordnete Schlagbolzen 2 geführt sind. Der Schlagkopf la ist umgeben von einem koaxial angeordneten Rollenkäfig 3, in welchem Kegelrollen 4 gelagert sind. Der Rollenkäfig 3 sitzt drehfest, aber in Axialrichtung verschiebüch, in einem Gehäuse 5, wobei die Drehfestigkeit durc'ä Keile 6 erzielt istThe rotary swaging machine under consideration has a spindle 1, at the end of which sits a hammer head, in which with radially arranged firing pins 2 are guided in their rotor part. The impact head la is surrounded by a coaxially arranged roller cage 3, in which tapered rollers 4 are mounted. The roller cage 3 is seated non-rotatable, but displaceable in the axial direction, in one Housing 5, the torsional strength being achieved by means of wedges 6

Die Kegelrollen 4 sitzen frei um ihre eigene Achse drehbar auf in dem Rollenkäfig 3 befestigten Achsen 7. Durch Axialverschiebung des Rollenkäfigs 3 mit den Kegelrollen 4 wirken diese mit jeweils verschiedenen Abschnitten und damit verschiedenen Durchmessern auf die Schlagbolzen 2 ein, so daß sich deren Hublage verändert.The tapered rollers 4 are seated freely rotatable about their own axis on axes 7 fastened in the roller cage 3. By axial displacement of the roller cage 3 with the tapered rollers 4, these act with different ones Sections and thus different diameters on the firing pin 2, so that their stroke position changes.

Zur zyklischen Hin-und Hcrvcrstellungdes Rollenkäfigs ist eine kinematische Verbindung vorgesehen, die die Axialverschiebung von der Spindeldrchung ableitet. Zu dieser Kinematik gehören Stirnräder 8,9, IO und 11, von denen das Rad 8 als Treibrad starr mit der Spindel verbunden ist und das getriebene Rad 11 drehbar, aber unverschieblich auf dem Rollenkäfig sitzt.For the cyclic back and forth adjustment of the roller cage a kinematic connection is provided that derives the axial displacement from the spindle drive. This kinematics includes spur gears 8, 9, IO and 11, of which the wheel 8 is rigidly connected to the spindle as a drive wheel and the driven wheel 11 is rotatable, but sits immovable on the roller cage.

Die Zahnräder 9 und 10 sind Zwischenräder und sitzen auf einer Vorgclegcwellc 15. Die Wäl/.krcisdurchmesser der genannten Zahnräder sind unterschiedlich, so daß das Ablriebsrad 11 mit einer anderen Drehzahl umläuft als das Zahnrad 8.The gears 9 and 10 are intermediate gears and sit on a Vorgclegcwellc 15. The rolling / .krcis diameter of said gears are different, so that the driven wheel 11 with a different speed rotates as the gear 8.

Zwischen den Rädern 8 und 11 befindet sich ein Nockengetriebe A aus miteinander zusammenwirkenden Profilkurven 12 und 13, die an den einander zugewandten Stirnflächen des Treibradcs 8 bzw. des angetriebenen Rades 11 ausgebildet sind.Between the wheels 8 and 11 there is a cam gear A made up of cooperating profile curves 12 and 13 which are formed on the facing end faces of the driving wheel 8 and the driven wheel 11, respectively.

Die Profilkurven 12 und 13 stehen dadurch in ständiger elastischer Berührung, daß eine Feder 14 den Rollenkäfig 3 mit dem Ablriebsrad 11 gegen das Treibrad 8 drückt.The profile curves 12 and 13 are in constant elastic contact that a spring 14 the The roller cage 3 with the drive wheel 11 presses against the drive wheel 8.

Zwischen den verbreiterten Köpfen der Schlagbolzen 2 und dem Außcnumfang des Schlagkopfs I;/ sind Dämpfer 16,/. B. aus Gummi, angeordnet.Between the widened heads of the firing pin 2 and the outer circumference of the striking head I; / are Damper 16, /. B. made of rubber, arranged.

Der Antrieb der Spindel 1 erfolgt über eine Riemenscheibe 17, die zugleich als Schwungrad ausgebildet ist, so daß eine gute Konstanz der Winkelgeschwindigkeit der Spindel 1 erzielt wird.The drive of the spindle 1 takes place via a belt pulley 17, which also acts as a flywheel is designed so that a good constancy of the angular speed of the spindle 1 is achieved.

Der Betrieb der beschriebenen Rundknetmaschine verläuft in folgender Weise;The rotary swaging machine described operates in the following manner;

Ein (nicht gezeigtes) Werkstück wird in den Werkstücksraum B des Schlagkopfs la zwischen die Schlagbolzen 2 eingeführt. Dann wird mittels eines Antriebs über den genannten Riementrieb die Schwungrad-Riemenscheibe 17 mit der Spindel 1 und dem Schlagkopf la angetrieben. Beim Umlauf des Schlagkopfs la laufen die verbreiterten Rücken der Schlagbolzen 2 über die Kegelrollen 4, die sich dabei frei mitdrehen und die Schlagbolzen 2 in eine radial gerichtete Hin- und Herbewegung versetzen. Dabei steht jeder Schlagbolzen 2 in ständiger Berührung mit wenigstens einer Kegelrolle; d. h. bevor er von einer Kegelrolle abläuft, ist er bereits wieder auf die nächstfolgende Kegelrolle aufgelaufen.A workpiece (not shown) is introduced into the workpiece space B of the impact head 1 a between the firing pin 2. Then the flywheel pulley 17 with the spindle 1 and the impact head la is driven by means of a drive via the belt drive mentioned. When the striking head la revolves, the widened backs of the firing pin 2 run over the tapered rollers 4, which rotate freely and set the firing pin 2 in a radially directed back and forth movement. Each firing pin 2 is in constant contact with at least one tapered roller; that is, before it runs off one tapered roller, it has already run onto the next following tapered roller.

Beim Rotieren der Spindel 1 läuft aich das Zahnrad 8 mit gleicher Drehzahl mit Durch den beschriebenen Antrieb über die Vorgelegewelle 15 mit den Zahnrädern 9 und 10 rotiert auch das Zahnrad ll.kdoch mit anderer Drehzahl. Infolge der unterschiedüchsn Drehgeschwindigkeiten der Zahnräder 8 und 11 wirken die Profilkurven 12 und 13, und es kommt zu zyklischen Hin- und Rückgängen des Rollenkäfigs 3 in Axialrichtung. Die Kegelrollen 4 wirken dadurch mit ständig wechselnden Durchmessern auf die Schlagbolzen 2, deren Hublage sich somit zyklisch ändert.When the spindle 1 rotates, the gear wheel 8 also runs at the same speed with the described drive via the countershaft 15 with the gears 9 and 10 also rotates the gear ll.kdoch with another Rotational speed. As a result of the different rotation speeds The profile curves 12 and 13 act on the gears 8 and 11, and cyclicals occur Back and forth movements of the roller cage 3 in the axial direction. The tapered rollers 4 thereby act with constantly changing diameters on the firing pin 2, the stroke position of which thus changes cyclically.

Pro Umdrehung der Spindel 1 werden die Schlagbolzen 2 sooft zueinander bzw. auseinandergeschoben, wie der Anzahl der vorhandenen Kegelrollen 4 entspricht. Dabei ändert sich der Durchmesser des von den Schlagbolzen 2 gebildeten Verformungsraums B von einer Maximal- bis zu einer Minimalgröße. Letztere bestimmt den endgültigen Durchmesser des bearbeiteten Werkstücks.Per revolution of the spindle 1, the firing pins 2 are pushed toward one another or apart as often as the number of tapered rollers 4 present corresponds. The diameter of the deformation space B formed by the firing pin 2 changes from a maximum to a minimum size. The latter determines the final diameter of the machined workpiece.

Die Werkstückszuführung in den Raum B zwischen die Schlagbolzen kann entweder von Hand oder automatisch ohne Unterbrechung des Maschinenbetriebs erfolgen, was eine hohe Maschinenleistung in der Serien- oder Massenproduktion und insbesondere bei M'^ntagearbeiten zu erzielen gestattet.The workpiece can be fed into the space B between the firing pin either by hand or automatically without interrupting the machine operation, which enables high machine performance to be achieved in series or mass production, and in particular in day-to-day work.

Auf die beschriebene Weise werden erheblich große plastische Verformungen der Werkstücke, insbesondere bei solchen mit kleiner Länge, durch allmähliches Stauchen in Radialrichtung im Laufe eines einzigen Arbeitszyklus erzielt.In the manner described, significantly large plastic deformations of the workpieces, in particular in the case of those with a short length, by gradually compressing in the radial direction in the course of a single Duty cycle achieved.

In der Praxis zeigte sich, daß ζ. B. bei der Herstellung von Halbleiter-Leistungsgleichrichtcrn durch allmähliches Stauchen einer Büchse rundherum um den Betriebsanschluß die Größe der Verformung im Lauf eines einzigen Arbeitszyklus 30% und darüber beträgt. In einem anderen Einsatzfall wird ein allmähliches Stauchen eines Rohres oder Bandes an den Enden elektrischer Leiter durchgeführt, wobei eine Durchmesseränderung von !3 mm auf 8 mm erreicht und eine sichere und gute Verbindung ohne Anlöten gewährleistet wird.In practice it was found that ζ. B. in manufacture of semiconductor power rectifiers by gradual Upsetting a sleeve around the service connection the size of the deformation in the barrel a single duty cycle is 30% and more. In another application, a gradual one Upsetting of a pipe or tape carried out at the ends of electrical conductors, with a change in diameter from! 3 mm to 8 mm and a secure and good connection without soldering is guaranteed will.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim;

Rotary kneading machine with a Sühlag head seated on a spindle with radially arranged firing pins and a coaxially arranged non-rotating roller cage in which a plurality of tapered rollers evenly distributed around the circumference are freely rotatable only around themselves and when the hammering head is rotated with the firing pin to compress the between them imported workpiece cooperate, the roller cage for changing the stroke of the firing pin is adjustable in the axial direction, characterized in that the tapered rollers (4) are in constant contact with the firing pin and the roller cage (3) and the spindle (I) for the axial adjustment kinematically are connected to each other and the kinematic connection of the spindle (1) with the roller cage (3) is achieved by spur gears (8, 11), one of which is firmly seated as a drive (8) on the spindle (1) and via a pre-cradle (9, 15 , 10) the other, as an output gear (11) sitting freely on the spindle with one of its own n speed drives different speed, both spur gears (8, 11) interacting by means of a cam gear (A) arranged on the facing end faces, the roller cage (3) being attached to the driven gear (11) so as to be non-displaceable.