DE2365572A1

DE2365572A1 - Maschine zum reduzieren rohrfoermiger werkstuecke

Info

Publication number: DE2365572A1
Application number: DE2365572*A
Authority: DE
Inventors: Pierre Cuq
Original assignee: Agence National de Valorisation de la Recherche ANVAR
Current assignee: Bpifrance Financement SA
Priority date: 1972-05-26
Filing date: 1973-05-24
Publication date: 1975-08-14
Also published as: US3859833A; DE2365572B2; FR2185458B2; GB1427847A; IT1045893B; FR2185458A2; CA990107A; DE2365572C3; DE2326509A1

Description

Patentanwälte

Dr. O. Lce^nbock
DipUng. Säracke

DipS.-!ng. Losicnbeck
Bielefeld, Herforder Straße 17

P 23 65 572.3 - AGENCE NATIONALE DE VALORISATION DE LA

RECHERCHE dite "ANVAR", Neuilly-sur-Seine

(Frankreich)

Maschine zum Reduzieren rohrförmigen Werkstücke (Trennanmeldung aus P 23 ,26 509.0-14)

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Reduzieren von rohrförmigen Werkstücken rait einer Mehrzahl von bogenförmigen, radialen, synchron verschwenkbaren Sektorstücken konstanten Profiles, die in ihrer Gesamtheit eine Matrize variabler Geometrie bilden, sowie mit einem in der Mittellängsachse der Matrize hin- und herbewegbar angeordneten Dorn und einem zum Dorn koaxialen, diesen umgebenden Ziehstück.

Bei vorbekannten Maschinen der gattungsgemäßen Art ist die Bearbeitung von zylindrischen Werkstücken, deren Länge größer ist als die Länge der Wegbahn der Sektorstücke und die relativ dickwandig sind, nicht mit de.r erforderlichen Oberflächenqualität und der gewünschten Maßgenauigkeit möglich. Bei Werkstücken der in Frage stehenden Länge befindet sich nämlich zwischen dem bereits fertig bearbeiteten Werkstückteilbereich mit reduziertem Durchmesser und dem hinteren, noch unbearbeiteten Teil des Rohlings ein kegelstumpf förmiger Werkstückabschnitt als Verbindung zwischen den beiden Durchmesserbereichen des Werkstückes. Haben diese Werkstücke nun eine relativ große Dicke, kommt es beim Bearbeitungsvorgang dazuj daß bei der Durchmesserreduktion verbunden mit der Dickenvergrößeruog des Werkstückes dieser

kegelstumpfförmige Bereich sich etwas bezüglich des Ziehstückes verlagerto Bei dem Rücklauf der Sektorstücke ist dann aber, die Wandung des Werkstückes aufgrund der relativ großen Dicke nicht ausreichend elastisch genug, um in dem erforderlichen Maß vor den Sektorstücken zurückzuweichen. Damit wird aber dieser kegelstumpfförmige Werkstückbereich einer Bearbeitung durch die Sektorstücke unterworfen, die' entgegengesetzt zu der beabsichtigten verläuft, was die Oberflächenqualität ungünstig beeinflußt und was darüber hinaus su einer starken Reibbelastung der Maschine führt.

Ferner ist bei zylindrischen Werkstücken der in Frage stehenden Art selbst bei enger Anordnung der Sektorstücke zueinander nicht zu vermeiden, daß sich noch Bearbeitungsspuren vom Durchgang der Sektorstücke her auf der- Oberfläche befinden. Auch diese Bearbeitungsspuren beeinträchtigen die Oberflächengüte und -qualität und bringen, wenn auch kleine, so doch in vielen Fällen merkbare Abweichungen in der Geometrie der Werkstücke, insbesondere Unregelmäßigkeiten in der Diametralabmessung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der gattungsgemäßen Art dahingehend auszugestalten, "daß auch zylindrische, relativ dickwandige Werkstücke, die langer sind, als der Wegbahn der Sektorstücke entspricht, mit einwandfrei exakter Geometrie und einwandfreier Oberflächenbeschaffenheit hergestellt werden können«,

Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einer Maschine der gattungsgemäßen Art darin, daß das Ziehstück beim Rücklauf der Sektorstücke zurückbewegbar und für den nächsten Arbeitszyklus in seine Anfangsstellung vorbewegbar ist und dem Dorn an jedem seiner Hubenden eine Teilrotationsbev/egung gegeben ist. Durch die Zurückbewegung des Ziehstückes und damit des

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Werkstückes einschließlich dessen kegelstumpfförmigen Abschnittes wird verhindert, daß beim Rücklauf der Sektorstücke diese in Berührung mit der Außenfläche des kegelstumpf förmigen Abschnittes kommen können, so daß insoweit eine negative Beeinflussung dieses Materialbereiches nicht mehr stattfinden kann und auch unnötige Reibbelastungen innerhalb der Maschine vermieden sind» Zum Beginn des neuen Arbeitszyklus, d«,h. bis zum erneuten Vorschwenken der Sektorstücke wird das Ziehstück, auf dem sich der kegelstumpfförmige Abschnitt des Werkstückes abstützt, wieder nach vorn in die Anfangsstellung bewegt, die weiter vorn liegt als die Anfangsstellung des vorhergehenden Arbeitszyklus. Es ist somit gewährleistet, daß wieder das Ziehstück den kegelstumpfförmigen Materialbereich des Werkstückes praktisch gegen die durchlaufenden Sektorstücke drückt.

Die Drehung des Dornes und damit des Werkstückes bewirkt, daß die beim Durchgang von den Sektorstücken hervorgerufenen Bearbeitungsspuren versetzt zur vorgegebenen Durchgangsbahn der Sektorstücke angeordnet werden, so daß diese Bearbeitungsspuren dann unter den aktiven Teil eines jeden Sektorstückes zu liegen kommen und somit beim erneuten Durchgang der Sektorstücke, insbesondere beim Rücklauf der Sektorstücke diese Bearbeitungsspuren von den Sektorstücken selbst wieder beseitigt werden können. Auch insoweit ist somit eine hohe Oberflächenqualität und eine einwandfreie Geometrie der Werkstücke und eine große Gleichmäßigkeit der Werkstücke in ihrer diametralen Dimension gewährleistet.

Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, der Teilrotationsbewegung des Dornes eine Größe zu geben, die der halben Dicke der Sektorstücke entspricht.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich-

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nungen näher beschrieben«
Es zeigen

Fig«, 1 eine perspektivische Darstellung einer Maschine gemäß der Erfindung,

Fig, 2 einen Längsschnitt durch die Maschine nach Fig. 1,

Fig«, 3 eine Schnittdarstellung gemäß Schnitt 3-3 der Fig, 2 in vergrößertem Maßstab»

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Maschine weist Sektorstücke 1 auf, die von Pleueln 5 bewegt werden. Die Sektorstücke konstanten Profiles bilden in ihrer Gesamtheit eine Matrize variabler Geometrie. In der Mittellängsachse der Matrize ist hin- und herbewegbar ein Dorn 24 angeordnet und koaxial zu dem Dorn und diesen umgebend befindet sich ein Ziehstück 20. Jedes der Sektorstücke 1 ist mit einem Nadellager 15 in einem Lagergehäuse 2 gelagert, das die Belastungen abfängt, wozu es sich gegen die Innenwandung eines Hüllringes 3 unter Zwischenschaltung eines Unterlegstückes 2a abstützt. Die Anordnung wird von vier Rahmenelementen 35 aus starkem Blech zusammengehalten, die durch eine Grundplatte 50 miteinander verbunden sind.

Die Lagergehäuse werden mittels eingefräster Abstützflächen in Scheiben 48 und 49 festgesetzt, die von weiteren Scheiben 16a und 16b gehalten werden. In radialer Richtung sind weitere Abstützflächen in einer Scheibe 4 vorgesehen, die in einzelne Abschnitte unterteilt ist.

Es ist ferner ein Ring 14 vorgesehen, der eine mit Schlitzen versehene Buchse trägt. Die Sektorstücke 1 bewegen sich in diese Schlitze hinein und werden von ihnen im Bereich der

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Arbeitszone geführt, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich. Der Ring 14 liegt ausgerichtet zur Teilung der Scheibe 49, in der er angeordnet ist.

Die die Sektorstücke 1 treibenden Pleuel 5 sind mit ihren Schwenkachsen an Lagern 11 befestigt. Die Lager 11 sind mittels einer Teilscheibe 22 festgelegt und mit bogenabschnittförmigen Haltern 7 in einer Scheibe 6 festgehalten. Die Scheibe 6 ist mit Stangen 8 verbunden und über die Stangen 8 geradlinig hin- und herbeweglich antreibbar. Die Stangen 8 sind mit den Kolben 17 von Zylindern 18 verbunden, die unter einem Tisch 9 befestigt sind, der zugleich die Führungen der Stangen 8 bewirkt. Auch das Ziehstück 20 und eine Verlängerung 21 des Ziehstückes treten durch den Tisch 9 hindurch.

Während der Schwenkbewegung der Sektorstücke 1 soll die Entfernung zwischen dem Wirkbereich der Sektorstücke und der gebogenen Fläche des Ziehstückes 20 gleich der Dicke der Wandung des Werkstückes 23 sein, um jede Art von Faltenbildung auf dem Umfang des Werkstückes zu verhindern. Die sich aus der Reduktion ergebende. Wandverdickung wird somit durch eine Kaltverformung im gewünschten Maße dank der Rollbewegung der Sektorstücke 1 gegenüber dem Dorn 24 reduziert.

Bei der Bearbeitung relativ dickwandiger Werkstücke geschieht es, daß der kegelstumpfförmige Werkstückmaterialabschnitt, der sich zwischen dem bearbeiteten Werkstückbereich kleineren Durchmessers und dem Rohlingbereich größeren Durchmessers befindet, etwas bezüglich des Ziehdornes 20 verlagert derartj daß dieser Bereich beim Rücklauf der Sektorstücke 1 κκΑ von deren Wirkbereich beaufschlagt werden kann_s andererseits aber die geringe Elastizität der relativ dickwandigen Werkstücke ein Ausweichen nicht ermöglicht«, Demzufolge wird dem Ziehstück 20 beim Rücklauf der Sektorstücke 1 eine Rückwärtsbewegung gegeben«, so daß die Wirkbereiche der Sektorstücke 1 beim Rücklauf sieht mit dem kegelstumpfSörmigen Materialbereich

des Werkstückes In Berührung kommen können_o Für den nächsten Arbeitszyklus wird dem Ziehstück 20 dann wieder eine Vorbewegung gegeben, die es in die Anfangsstellung entsprechend dem neuen Arbeitszyklus zurückführte Für diese Hin- und Herbewegung des Ziehstückes 20 ist ein Kolben 41 vorgesehen, mit dera die Verlängerung 21 des Ziehstückes 20 festgesetzt ist. Der Zylinder 40 des Kolbens 41 ist an einem Tisch 37 befestigt, der zugleich als hinterer Träger der Maschine dient. Hierzu sind als Verbindung Säulen 39 vorgesehen. Es sind ferner der Maschine mittels Distanzhülsen 38 und mittels Säulen 42 noch nacheinander die Tische 36 und 34 zugeordnet«

Die mit der Hin- und Herbewegung der Sektorstücke 1 synchron erfolgende Hin- und ■ Herbewegung des Dornes 24 i-iird von den Stangen 8 abgeleitet* Diese sind mit ihren hinteren Enden mit Stangen 31 verbunden, die ihrerseits Pleuel 52 betätigen, die an Supporten 32 angelenkt sind₃ wobei die Pleuel 52 ihre Bewegung über Hebel 29 auf einen Block 27 übertragen. Durch die jeweilige Einstellung von Supporten 30 der Hebel 29 ist eine Korrektur der Differenz in der Verlagerung zwischen dem Werkstück 23 und den Sektorstücken 1 ermöglicht.

Am Ende des Rückhubes wird der Dornträger 25 von einem Anschlag 53 aufgehalten und es wird ihm eine Drehbewegung erteilt, genauso wie ihm am Ende des Vorhubes eine Drehbewegung erteilt wird, wobei diese beiden Drehbewegungen in zueinander entgegengesetzten Richtungen verlaufen«,

Hierzu ist der Dornträger 25 mit einem ein Stellgewinde aufweisenden Spindelstück 54 versehen, das mit einer Spindelmutter 46 in Eingriff steht, die fest mit einem Support 45 verbunden Ist, der von Stangen 47 durchquert wird, die jeweils zwei Anschläge 55 zu beiden Seiten des Supportes 45 tragen· Der Dornträger 25 trägt ferner zwei Anschlagringe 44 und 26· Der Block 27 teilt 'seine Bewegung dem Dornträger 25 über zwischengeschaltete Tellerfedern 43 mito

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Wenn einer der Ringe 44 oder 26 in Berührung mit dem zugeordneten Anschlag der Tische 36 oder 34 kommt und somit festgehalten wird, geschieht die weitere Bewegung unter Zusammen— drückung der Tellerfedern 43. Dies bewirkt eine Verlagerung des Supportes 45 und damit der Spindelmutter 46 über die Anschläge der Stangen 47· Diese Verlagerung der Spindelmutter 46 ruft dann über das Gewinde des Spindeiabschnittes 54 die Drehung des Dornträgers 25 hervor, und zwar zunächst am Ende des Vorhubes in der einen Drehrichtung und schließlich am Ende des Rückhubes in der anderen Drehrichtung. Die Drehbewegung des Dornes 24 wird so groß gehalten, daß die Drehverlagerung des Werkstückes der halben Dicke eines der Sektorstücke 1 entspricht.

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Claims

Patentansprüche

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Il./Maschine zum Reduzieren von rohrförmigen Werkstücken mit einer Mehrzahl von bogenförmigen, radialen, synchron verschwenkbaren Sektorstücken konstanten Profiles, die in ihrer Gesamtheit eine Matrize variabler Geometrie bilden, sowie mit einem in der Mittellängsachse der Matrize hin- und herbewegbar angeordneten Dorn und einem zum Dorn koaxialen, diesen umgebenden Ziehstück, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehstück (20) beim Rücklauf der Sektorstücke (1) zurückbewegbar und für den nächsten ArbeitszyJ&us in seine Anfangsstellung vorbewegbar ist und dem Dorn (24) an jedem seiner Hubenden eine Teilrotationsbewegung gegeben ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilrotationsbewegung des Dornes (24) eine Größe entsprechend der halben Dicke eines der Sektorstücke (1) hat.

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L e e rs e i t e