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Verfahren und Vorrichtung zum Zurichten von Drehlingen
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zurichten von Drehlingen aus zähem Material,
bei dem der Drehling an wenigstens einem Stirnende mit einer vorzugsweise planen
Stirnflåche und einer zu dieser konzentrischen Senkbohrung zur Aufnahme einer Drehbankspitze
versehen wird.
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Die bisher geübte Verfahrensweise besteht darin, daß der Drehling
in das Drehfutter einer Drehbank eingespannt und mit diesem in Drehung versetzt
wird, wobei ein Drehwerkzeug achsnormal über das Stirnende des Drehlings geführt
wird, bis sich die gewünschte Stirnfläche ergibt. Hierauf wird ein Senkbohrer in
der Drehachse so weit gegen das Stirn-# ende des weiter in Drehung befindlichen
Drehlings geführt, bis sich auch die gewünschte Senkbohrung ergeben hat. Ist das
eine Drehlingende auf diese Weise zugerichtet, so wird der Drehling umgedreht und
der gesamte Vorgang für das andere Drehlingende wiederholt. Diese Verfahrensweise
ist umständlich und zeitraubend. Zu ihrer Durchführung ist eine komplette Drehbank
mit Backenspannfutter erforderlich.
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Ziel der Erfindung ist es, den Zuricht#vorgang zu vereinfachen, zu
beschleunigen und hinsichtlich des Hilf smittel# bedarfes zu verbilligen. Das Wesen
der Erfindung besteht einfach darin, daß ein der Stirnfläche und der Senkbohrung
angepaßtes Werkzeug hergestellt und in Achsrichtung des Drehlings so weit gegen
dessen Stirnende gedrückt wird, bis dieses zugerichtet ist. Ist das Werkzeug einmal
hergestellt, so können mit diesem große Serien von Dr#iiiingen durch einen einfachen
Preßvorgang schnell und billig zugerichtet werden.
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Sollen beide Drehlingende für das Drehen zwischen Spitzen zugerichtet
werden, so sieht die Erfindung vor, daß zwei an Stirnfläche und Senkbohrung angepaßte
Werkzeuge hergestellt und gleichzeitig in Achsrichtung des Drehlings gegen dessen
Stirnende gedrückt werden. Auch in diesem Fall erfolgt die Zurichtung des Drehlings
durch einen einzigen Preßvorgang, der kein Umdrehen des Werkstücks erfordert.
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Eine bevorzugte Verfahrensweise der Erfindung, die Versprödung und
Risse im kaltfließenden Material vermeidet, besteht darin, daß das Werkzeug mit
einem der Stirnfläche angepaßten Außenteil und einem gegenüber diesem axial bewegbaren,
der Senkbohrung angepaßten Innenteil hergestellt wird, worauf zunächst mit dem Außenteil
die Stirnfläche gepreßt und so lange unter Druck gehalten wird, bis auch mit dem
Innenteil die Senkböhrung hergestellt worden ist.
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Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren im Prinzip auch mit ganz primitiven
Hilfsmitteln, z.B. mit Hammer, Flach-und Spitzkörner durchgeführt werden könnte,
ist doch aus Gründen der Präzision in erster Linie an eine maschinelle Durchführung
gedacht. Die hieführ benötigte Vorrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch
eine Abstützung für das eine Stirnende des Drehlings, eine in Achsrichtung des abgestätzten
Drehlings arbeitende Stempelpresse und ein von dieser gegen das andere Drehlingende
drückbares Werkzeug, das eine im wesentlichen achsnormale Preßfläche zur Herstellung
der Stirnfläche und einen im wesentlichen konischenSenkzapfen zur Herstellung der
Senkbohrung am Drehling aufweist.
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Dieser Aufwand steht in keinem Verhältnis zu der bisher für den nämlichen
Zweck verwendeten Drehbank, die falls vorhanden, durch die Erfindung für andere
Fertigungsaufgaben freigemacht wird. Die Stempelpresse kann eine mechanische Exzenterpresse
oder eine hydraulische Zylinderpresse sein.
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Eine bei Serienfertigung bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
besitzt eine am Drehlingsumfang angreifende Werkstückaufnahme, die vorzugsweise
von einer im Takt arbeitenden Fördereinrichtung zum selbsttätigen Zu- und Abführen
der Drehlinge gebildet ist.
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Bei Zurichtung der Drehlinge an beiden Enden trägt vorzugsweise auch
die Abstützung ein mit im wesentlichen achsnormaler Preßfläche und im wesentlichen
konischem Senkzapfen versehenes Werkzeug. Und bei Serienfertigung ist zweckmäßig
vorgesehen, daß auch die Abstützung von einem das Werkzeug tragenden und in Achsrichtung
gegen das Drehlingende arbeitenden Pressenstempel gebildet ist, wobei beide Pressenstempel
gleichzeitig
und gegensinnig gegen die Stirnenden des Werkstückes preßbar sind. Durch die gleichzeitige
und symmetrische Druckanwendung bleibt das Werkstück ohne besondere Spannmaßnahme
praktisch in Ruhe und wird z.B. bei Aufnahme durch eine Förderkette auf dieser nicht
verschoben.
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Zur Einsparung von Meßvorgängen bei Serienfertigung ist zweckmäßig
å jede Stempelpresse in Richtung der Werkstückachse auf die gewünschte Werkstücklänge
einstellbar.
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Diese Einstellbarkeit kann z.B. durch parallel zum Werkstück angeordnete
Gewindesäulen mit auf diesen verschraubbaren Anschlagmuttern zur Begrenzung des
Preßhubes der Stempelpresse gegeben sein.
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Zur weiteren Entlastung und Vereinfachung der Werkstückaufnahme ist
vorgesehen, daß jedes Werkzeug einen von der Preßfläche an in axialer Richtung zum
Werkstück und in radialer Richtung nach außen ansteigenden bonus zum Zentrieren
des Werkstückendes gegenüber dem Werkzeug aufweist.
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Zur Durchführung der bevorzugten Verfahrensweise mit abgesetztem
Preßvorgang ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß das
Werkzeug aus einem die Preßfläche aufweisenden Außenteil und einem den Senkzapfen
aufweisenden Innenteil besteht, der im Außenteil axial geführt und unabhängig vom
Außenteil unter Druck setzbar ist.
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Dabei kann der Innenteil unmittelbar und der Außenteil über wenigstens
eine Druckfeder mit dem Pressenstempel der Stempelpresse verbunden sein. Beispeelsweise
ist eine weichere Druckfeder für den Zentriervorgang in Serie mit einer härteren
Druckfeder für den Preßvorgang angeordnet und vorzugsweise ein den Hub der weicheren
Feder begrenzender Anschlagring zwischen den beiden Federn vorgesehen.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Außenteil von einem
eine kleinere Exzentrizität und der Innenteil von einem eine größere Exzentrizität
aufweisenden Exzenter der Presse antreibbar ist.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, die
verschiedene Ausgestaltungen der e;rfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt. Fig.
1 zeigt im Aufriß und
teilweise im Schnitt eine stehende Vorrichtung
gemäß der Erfindung, mit hydraulischer Presse. Fig. 2 zeigt schematisch und teilweise
im Schnitt eine Ausführungsform mit Zweistempel-Exzenterpresse und geteiltem Werkzeug.
Fig. 3 zeigt ein geteiltes Werkzeug für eine Einstempelpresse im Schnitt und Fig.
4 zeigt eine Anordnung mit zwei Werkzeugen und einer Werkstückaufnahme, für beidseitige
Endenzurichtung von Drehlingen am Fließband.
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Gemäß Fig. 1 befindet sich ein Drehling 1 eingepreßt zwischen. Werkzeugen
2 und 2', durch welche die Drehlingenden zugerichtet wurden. Jedes Werkzeug besitzt
eine plane Preßfläche 3, einen von dieser umgebenen zentralen Kegelzapfen 4 und
einen die Planfläche umschließenden Zentrierkonus 5. Das untere Werkzeug 2' ruht
auf einer Abstützung 6, in der beiderseits des Werkzeuges die unteren Enden von
zwei Gewindesäulen 7, 8 fest verankert sind. An den oberen Säulenenden ist eine
Kopfplatte 9 befestigt, die an ihrer Unterseite einen hydraulischen Zylinder 10
trägt, dessen Stempel 11 mit einem Joch 12 verbunden ist, das mit entsprechenden
Bohrungen auf den Gewindesäulen 7, 8 gleiten kann. Das Joch 12 trägt das Werkzeug
2 für das obere Drehlingende genau oberhalb des Werkzeuges 2' für das untere Drehlingende.
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Im Betrieb wird ein roher Drehling 1 bei hochgezogenem Joch 12 in
das untere Werkzeug 2' eingesetzt. Hierauf wird Arbeitsflüssigkeit durch die Leitung
13 in den hydraulischen Zylinder 10 eingeleitet und der Drehling vertikal gehalten,
damit sein oberes Ende beim Niedergehen des Joches 12 vom Zentrierkonus 5 des oberen
Werkzeuges 2 erfaßt werden kann.
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Wenn das Joch schließlich gegen die auf den Gewindesäulen 7,8 eingestellten
Muttern 14,15 anschlägt, ist der Drehling 1 an beiden Enden auf die mit den Muttern
14,15 eingestellte axiale Länge zugerichtet, d. h. mit planen Stirnflächen und zentralen
Senkbohrungen für die Drehspitzenaufnahme versehen.
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Gemäß Fig. 2 besteht das Werkzeug 2 aus einem Außenteil 16 und einem
in diesem axial geführten Innenteil 17.
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Der Außenteil 16 trägt die Preßfläche 3 und den Zentrierkonus 5, während
der Innenteil 17 den Senkzapfen 4 mit Steil spitze trägt. Der Innenteil 17 ist über
ein Pleuel 18
mit einem Exzenter 19 großer Exzentritzität und der
Außenteil 16 über ein Pleuel 20 mit einem Exzenter 21 kleiner Exzentrizität einer
antreibbaren Exzenterwelle 22 verbunden. Die Lagerung 23 der Exzenterwelle ist mittels
einer Gewindespindel 24 in Achsrichtung des Werkstückes 1 einstellbar.
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Im Betrieb wird zunächst mit Hilfe der Spindel 24 die gewünschte
Werkstücklänge eingestellt. Sodann wird die Exzenterwelle 22 zu einer vollen Umdrehung
angetrieben. Dabei bewirkt zunächst der kleine Exzenter 21 über den Außenteil 16
des Werkzeuges 2 das Zentrieren und Stauchen der Stirnfläche des Drehlings 1. Erst
im letzten Abschnitt des Stauchvorganges drückt der große EXzenter 19 den Innenteil
17 mit dem Senkzapfen 4 in das Werkstück 1 und erzeugt die zentrale Senkbohrung.
Nach einer Wellenumdrehung um 180° ist das Werkstück fertig zugerichtet und die
Werkzeugteile 16,17 werden von den Exzentern 19,21 in ihre Ausgangsstellung zurückgezogen.
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Gemäß Fig. 3 ist von dem geteilten Werkzeug 2 nur der Innenteil 17
mit dem Stempel 11 einer Stempelpresse verbunden. Im Innenteil ist der Senkzapfen
4 austauschbar befestigt.
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Der Außenteil 16 trägt einen mittels Seegerring 25 ebenfalls austauschbar
befe#stigten Preßeinsatz 26, der die Preßfläche 3 und den Zentrierkonus 5 aufweist.
Der Außenteil 16 gleitet mit seinem hinteren Abschnitt auf einem Absatz 27 des Innenteiles
17 und stützt sich gegen die Absatzschulter 28 über eine Tellerfeder 29,einen Stützring
30 und eine Schraubenfeder 31 ab. Die-Spannung der Schraubenfeder 31 ist durch Anschlag
des Stützringes 30 gegen eine weitere Absatzschulter 32 des Innenteilffl 17 begrenzt.
Die Federn 29,31 sind durch eine am Außenteil 16 festgelegte Hülse 33 abgedeckt.
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Im Betrieb wird das Werkzeug 2 vom Pressenstempel 11 zunächst gegen
einen abgestützten Drehling 1 vorgeschoben, wobei der Konus 5 das Werkstückende
erfaßt und zentriert.
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Dabei spannt sich die weitere Schraubenfeder 31 so lange, bis der
Stützring 30 an der Schulter 32 anschlägt. Die weitere Stempelbewegung bewirkt nun
über die härtere Tellerfeder 29 ein allmähliches Planieren und Stauchen der Endfläche
des
Drehling 1. Mit zunehmenden Stauchdruck spannt sich auch die
Tellerf eder 29 und der Senkzapfen 4 dringt in die Endfläche des Werkstücks 1 ein.
Schließlich schlägt der Innenteil 17 am Einsatz 26 an und der Drehling 1 ist fertig
zugerichtet, d.h. mit einer planen Endfläche und einer zentralen Senkbohrung für
die Spitzenaufnahme versehen.
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Gemäß Fig. 4 ist das Werkstück 1 mit seinem Umfang in z.B. gabelförmigen
Aufnahmen 34,34' gelagert. Auf jedes Stirnende des Werkstücks wirkt ein von einem
Pressenstempel 11 bzw. 11' getragenes Werkzeug 2 bzw. 2' ein. Jedes Werkzeug besteht
ähnlich wie im vorigen Ausführungsbeispiel aus einem den Senkzapfen 4,4' tragenden
Innenteil 17,17', der fest mit dem Stempel 11, 11? verbunden ist, und einem die
Preßfläche 3,3' sowie den Zentrierkonus 5,5' aufweisenden Außenteil 16,16' der am
Innenteil exial verschiebbar geführt ist. Zwsshen einer Absatzschulter 35,35' des
Außenteiles 16,16' und einer am Pressenstempel 11,11' anliegenin Büchse 36,36' ist
eine Schraubendrtickfeder 31,31' eingespannt, die von einer am Außenteil 16,16'
festgelegten Hülse 33,33' abgedeckt ist.
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Im Betrieb wird ein Werkstück 1 von den Aufnahmen 34,34', die zu
einem Glied einer Förderkette gehören können, zwischen die zurückgezogenen Werkzeuge
2,2' gebracht. Dann werden die zu den Stempeln 11,11' gehörigen Stempelpressen gleichmäßig
und gleichzeitig betätigt, wobei die Werkzeuge 2,2' zugiich von entgegengesetzten
Seiten gegen das Werkstück 1 vordringen.
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Dieses wird zuerst von den Zentrierkegeln 5,51 erfaßt und bezüglich
der Werkzeuge 2,2' zentriert, während sich die Federn 31,31' spannen. Nun beginnen
unter weiterer Federspannung die Senkzapfen 4,4' in das Werkstück 1 einzudringen,
bis die Außenteile 16,16' mit ihren Schultern 37,37' an den Buchsen 36, 36' anschlagen.
Die letzte Stempelbewegung bewirkt hierauf das Stauchen der Endflächen auf die gewünschte
Werkstücklänge und der Drehling ist fertig zugerichtet.