DE2413035A1

DE2413035A1 - Antriebsvorrichtung fuer eine gewindewalzmaschine

Info

Publication number: DE2413035A1
Application number: DE2413035A
Authority: DE
Inventors: Edward Gregory Grohoski
Original assignee: Hartford Special Machinery Co
Current assignee: Hartford Special Machinery Co
Priority date: 1973-03-26
Filing date: 1974-03-19
Publication date: 1974-10-10
Also published as: GB1411924A; JPS50157245A; BR7402378D0; US3839891A

Description

Vereinigte Staaten von Amerika

18. März 1974

Antriebsvorrichtung für eine Gewindevalzmaschine.

Die Erfindung besieht sich im wesentlichen auf Gewindewalsmaschinen entsprechend der Bauart nach der U.S. Patentschrift 3.303.642. welche zum Beispiel zum Gewindewalzen zur Herstellung von Schrauben, oder dergleichen, dient und welche üblicherweise eine M3tri~ zenanordnung mit auswechselbaren, feststehenden und beweglichen, flachen Matrizen zum Gewinderollen und einen Aufgaberaechanisrnus aufweist, um die Rohlinge regelmässig in die Matrizenanordnung zu fördern. Insbesondere bezieht die vorliegende Erfindung sich auf eine verbesserte Antriebsvorrichtung für die hin- und herbewegliche Matrize einer Gewindewalzmaschine, worin diese Matrize zum Einstellen ihres Hubes verstellbar ist.

Die Erfindung schafft eine neue und'verbesserte Antriebsvorrichtung für eine Gewindewalzmaschine, welche Antriebsvorrichtung eine einfache Einstellung des Hubes der hin- und herbeweglichen Matrize der Gewindewalzmaschine in Abhängigkeit .der verwendeten Matrize und/oder der Grosse der Rohlinge gestattet.

Desweiteren schafft die vorliegende Erfindung , für eine Antriebsvorrichtung einer Gewindewalzmaschine mit einem mit einer exzentrischen Kurbai versehenen Antriebskurbalrad und einer Pleuelstange zwischen dem Kurbelzapfen und der hin- und herbeweglichen Matrize der Gewindewalzmaschine, eine neue und verbesserte Kurbelradanordnung zur Einstellung der Exzentrizität des Kurbel zapfe ns, um den Hub der hin- und herbeweglichen Matrize einzustellen.

409841/0260

Ausserdem schafft die vorliegende Erfindung eine neue und verbesserte Kurbelradanordnung für eine Gewindewalzmaschine zur Einstellung der Exzentrizität des Kurbel zapfe ns, ohne dass hierzu die Pleuelstange vom Kurbelzapfen zu lösen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden ausführlicher beschrieben, es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht, teilweise we gge broche η, einer Gewinde walzmaschine entsprechend einem Ausfuhrungsbeispiel der vorliege.nden Erfindung.

Figur 2 eine vergrösserte Ansicht im Schnitt, teilweise weggebrochen , und im wesentlichen entlang der Linie 2_2 nach Figur 1, zur Darstellung der Kurbelradanordnung der Gewindewalzmaschine.

In den Zeichnungen ist eine Gewindewalzmaschine 10 entsprechend der Bauart nach der U.S. Patentschrift 3.308.642 dargestellt. Die Maschine umfasst einen länglichen Tisch 12, eine Führungsbahn 14 zwecks Zuführung der Rohlinge (nicht dargestellt) in einer Reihe von einem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) bis in die Nähe von zwei zusammenwirkenden, stehenden bzw. hin-und herbeweglichen, flachen Matrizen 16 bzw. 18. In der dargestellten Maschine ist die feststehende Matrize 16 lösbar an einem feststehenden Matrizenhalter 19 mittels einer einstellbaren Klemme 2o befestigt und die hin-und herbawegliche Matrize 18 ist auf einem Schlitten 22 mittels einer ähnlichen einstellbaren Klemme 24 befestigt. Der Schlitten 22 ist in bekannter Weise für eine geradlinige, hin-und herbswegliche Bewegung auf einem Schlittenträ'ger 26 befestigt, der seitlich inbezug zu dem Tisch 12 durch zwei einstellbare Schrauben 30 beweglich ist, um die Ausrichtung und den Abstand zwischen der feststehenden Matrize 16 und der beweglichen Matrize 18 einzustellen.

Die Führungsbahn 14 ist vorzugsweise geneigt, so dass die Rohlinge infolge der Schwerkraft zwischen den Schienen 34 der Bahn zum unteren Ende der Bahn in die Na'he der hin- und herbeweglichen Matrize 18 rutschen. Ein kombinierter Auffang- und Einrückstössel 36 ist in der Hä"he des unteren Endes der Bahn 14 für eine hin-und-her-

409841/0260

gehende Bewegung zwischen die feststehende und die hin-und herbewegliche Matrize 16, 18 gelagert und der Stössel 36 wird angetrieben, um nacheinander jeweils ein Rohling aus der Bahn 14 in eine Ausgangsstellung (Figur 1) zwischen die Vorderkanten der Matrizen 16, 18 in zeitlicher Übereinstimmung mit der hin-und hergehenden Bewegung des Schlittens 22 zu fördern.

Die Vorrichtung zum Antrieb des Schlittens 22 umfasst eine Kurbairadanordnung 40, welche übar ein geeignetes Untersetzungsgetriebe (nicht dargestellt) angetrieben wird, das von Hand mittels eines Griffes 43 zur Veränderung der Drehzahl der Kurbelradanordnung 40 steuerbar ist. Die Kurbe!radanordnung 40 ist auf dem Tisch 12 mittels geeigneten Lager (nicht dargestellt) zur Rotation um eine Achse gelagert, welche im wesentlichen senkrecht zu der Achse der hin- und hergehenden Bewegung des Schlittens 22 verläuft.

Der Stössel 36 wird von einer ringförmigen Nockenscheibe 44 betätigt, welche ebenfalls an der Kurbelradanordnung 40 ausgebildet ist. Ein Hebel 50, der mit einer Nockenrolle 41 versehen ist, die am Umfang der Nockenscheibe 44 abrollt, dient zur zeitlichen Steuerung des Stössels 36 über eine einstellbare Verbindungsstange 53 mit veränderlicher LSnge und über einen Schwenkarm 54, welcher den Stössel 36 trägt.

Die Kurbelradanordnung 40 ist mittels einer Pleuelstange 56 zum Antrieb des Schlittens 22 und demnach der Matrize 18 versehen. Ein Ende der Pleuelstange 56 ist drehbar an einem Kurbelzapfen 57 der Kurbelradanordnung 40 gelagert und das andere Ende der Kurbelstange ist schwenkbar über einen Zapfen 58 mit dem Schlitten verbunden. Dementsprechend wird bei jeder Rotation der Kurbelanordnung 40 die bewegliche Matrize 18 einmal hin- und herbewegt und der Hub der Matrize 18 hängt von der Exzentrizität des Kurbaizapfens 58 ab. Der Stössel 36 der Rohlingzuführvorrichtung wird ebenfalls bei jeder Umdrehung der Kurbelradanordnung 40 mittels der Nockenscheibe 44 einmal hin- und herbewegt.

Wie aus Figur 2 zu erkennen ist, umfasst die Kurbelradanordnung ein verhältnismä'ssig grosses Kurbairad 16, das um eine im wesentlichen vertikale Achse 61 drehbar ist und an welchem ein nach eben weisender, zylindrischer Ansatz 62 ausgebildet ist, dessen geo-

409841/026D

metrische Achse65 parallel jedoch etwas exzentrisch inbezug zu der Drehachse 61 des Kurbelrades 60 ist. Das Kurbelrad 60 ist ebenfalls mit einer Ringnut 66 versehen, die eine erste koaxiale Ringflä'che 67 zur Aufnahme der Nockenscheibe 44 aufweist und eine koaxiale Winkeleinstellung der Nockenscheibe 44 auf dem Kurbelrad 60 gewährleistet , um den Betrieb der Rohlingfördervorrichtung genau einzustellen. Eine zweite, exzentrische Ringfla'che 70 der Umfangsnut 66 ist am oberen Rand des Kurbelrades 60 zur Aufnahme einer ringförmigen Klemmplatte 72 ausgebildet. Die Ringfla'che70 ist konzentrisch zu der geometrischen Achse 65 des exzentrisch ausgebildeten Ansatzes 62 und die Klemmplatte 72 überlappt den inneren Bereich der Nockenscheibe 44 und ist mittels eines Positionsstiftes 74 gegen Winkelbewegungen inbezug zu dem Kurbelrad 60 festgehalten.

Eine Kurbelzapfenanordnung 80 ist auf der oberen Seite 81 des Xurbelrades 60 derart angeordnet, dass der Kurbelzapfen 57 in Umfangsrichtung um das Kurbelrad 60 zur Einstellung der Exzentrizität des Kurbel zap^ens 57 verstellbar ist. Die Kurbe 1 zapfe na nor d nung 80 umfasst eine im wesentlichen flache, ringförmige Befestigungsplatte 82, an der, der nach oben weisende Kurbelzapfen 57 ausgebildet ist und welche eine koaxiale kreisförmige Oe ff nung zur Aufnahme einer Buchse 86 aufweist, die auf den exzentrischen Ansatz 62 zur Winkeleinstellung der Kurbe 1 zapfe na nor d nung aufgesetzt ist. Acht Schrauben 88, 89 mit Innensechskantkopf sind regelmä'ssig verteilt entlang einer zu der exzentrischen Achse 65 des nach oben weisenden Ansatzes 62 koaxialen Kreislinie angeordnet und dienen zur Befestigung der Platte 82 auf der oberen Seite 81 des Kurbelrades 60. Das Kurbelrad 60 hat in entsprechender Weise acht regelmä'ssig verteilt angeordnete Gewinde bohrungen -9O, so dass die Platte 82 wahlweise in acht verschiedenen Winkelstellungen um die exzentrische Achse 65 und dementsprechend in acht verschiedenen Stellungen um die Achse 61 des Kurbelrades befestigt werden kann. Wie man aus den Zeichnungen erkennen kann ist die Schraube 89 länger als die Schrauben 88 und ragt koaxial durch den nach oben weisenden Kurbelzapfen 87 und sie dient zur festen Halterung des Kurbelzapfens 57 am Kurbairad 6O.

In dem dargestellten Ausfü'hrungsbeispiel ist die Pleuelstange 56

409841/0260

■ - 5 -

drehbar am Kurbelzapfen 57 mittels eines Rollenlagers 92 gelagert. Dar -innere Ring 93 des Rollenlagers 92 ist am Kurbelzapfen 57 befestigt und liegt an einer unteren Schulter 94 des Kurbelzapfens 57 an. Eine Verriegelungsmutter 95, welche auf ein Gewindeabsatz 96 des Kurbolzapfens 57 aufgeschraubt ist,hä*lt den Ring 93 fest. Der a'ussere Lagerring 98 des Rollenlagers 92 ist in einer Buchse 100 der Pleuelstange 56 angeordnet und liegt an einer inneren Schulter 102 der Buchse 100 an. Ein ringförmiger Deckel 104, welcher mittels Schrauben 106 an der Buchse 102 befestigt ist^ia'lt den Susseren Lagerring 98 über eins Abs ta nds scheibe 108 fest. Eine obere Dichtung 110 ist zwischen dem Deckel 1O4 und dem kleineren, zylindrischen , oberen Ende llldas nach oben weisenden Kurbelzapfens 57 befestigt und ein üblicher Schmiernippel 112 ist am Deckel 104 zur Schmierung des Lagers 92 vorgesehen. Eine untere Dichtung 112 ist zwischen der Buchse 100 und dem-unteren, grösseran Ende 115 des Kurbelzapfens 57 vorgesehen.

Die Buchse 100 ist in üblicherweise in der Lagerhülse 116 der Pleuelstange 56 mittels einer Innensechskantschraube 118 befestigt, welche sich durch die gegabelten End teile 119 und 120 der Lagerhülse 126 erstreckt. Desweiteren sind drei regelma'ssig verteilte Platten 122 in einer Umfangsnut 124 der Buchse 110 angeordnet und verstellbar an der Lagerhülse 116 mittels Schrauben 126 befestigt zur genauen axialen Einstellung der Lagerhölse 116 der Pleuelstange an dem Kurbelzapfen 57₇damit sich die Kurbelstange 56 senkrecht zur Achse des Kurbelzapfens erstreckt.

Durch Entfernen der Schrauben 88 und 89 und Verdrehen der Tragplatte 82 des Kurbelzapfens um den exzentrischen Ansatz 62 kann der Kurbelzapfen 57 wahlweise in acht im wesentlichen regelma'ssig voneinander in Abstand liegenden Stellungen um die Achse des Kurbelrades 60 befestigt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Achsen 12O und 121 von zwei Gewindeöffnungen 90 des Kurbelrades 60 in einer gemeinsamen Ebene mit der Achse 61 des Kurbelrades 60 und der Achse 65 des exzentrischen Ansatzes 62 angeordnet. Man erhä'lt eine minimale Exzentrizität des Kur3>alzapfens und einen minimalen Hub falls man den Kurbaizapfen 57 koaxial zur Achse 121 anordnet_fund man erhält eine maximale Exzentrizität des Kurbel-

4 0 98Λ1 /0280

Zapfens 57 und einen maximalen Hub, falls der Kurbelzapfen 57 koaxial zur Achse l2o angeordnet ist. Die mögliche Exzentrizität oder Hubvera'nderung entspricht dem zweifachen Abstand zwischen den Achsen 61 und 65. Zv/is ehe ns te !lunge η des Kurbelzapfens 57 ergeben mittlere Exzentrizitäten des Kurbaizapfens oder des Ma_ trisenhubes und es können natürlich weitere Zwischenstufen vorgesehen sein^alls man in dem Kurbelrad 60 diohierfür erforderlichen Gewindebohrungen vorsieht. Zur Vereinfachung der Anordnung des Kurbel zapfe ns, um den gewünschten Hub zu erhalten, kann^eins Bezugsplatte 126 auf der oberen Seite des exzentrischen Ansatzes 62 befestigt sein, welche den Matrizenhub bei jeder Kur bei zapf ens te llung andeutet.

Die Kurbelzapfenanordnung 80 ist vorzugsweise dynamisch inbezug zu der exzentrischen Achse 65 ausgewuchtet, so dass die durch die Kurbelzapfenanordnung 80 bedingte dynamische Unwucht bei jeder Stellung des Kurbelzapfens 57 gleich und verhciltnismässig klein bleibt. Die durch die Kurbelzapfenanordnung bedingte dynamische Unwucht kann dann durch eine geeignete dynamische Auswuchtung der Kurbelanordnung 40 vollständig ausgeglichen werden. Auch die Nokkenscheibe 44 ist vorzugsweise dynamisch ausgewuchtet, so dass eine Winkelverstellung der Nockenscheibe 44 in Obere ins timmung mit der Winkelstellung der Kurbelzapfenanordnung 80 die dynamische Auswuchtung der gesamten Kurbelradanordnung 40 nicht beeinflusst. Zur Vereinfachung der erforderlichen Wiedereinstellung der Winkellage der Nockenscheibe 44^aIIs der Kurbelzapfen 57 neu eingestellt wird₍ können geeignete Zeichen 130, 131 an der Tragplatte 82 des Kurbelzapfens und der Nockenscheibe 44 vorgesehen sein, um die Nockenscheibe 44 in die richtige Winkellage inbezug zu dem Kurbelzapfen 57 einzustellen. Desweiteren ist eine geeignete Anzahl von in Umfangsrichtung verteilten Schrauben 134/der Tragplatte 82 des Kurbelzapfens vorgesehen, um den Klemmring 72 gegen die Nockenscheibe 44 zur Festhaltung derselben gegen·Rotation zu drücken. Falls dementsprechend die Schrauben 88, 90 zur neuen Einstellung des Kurbslzapfens 57 gelöst warden, so wird die Nockenscheibe 44 ebenfalls gelöst und sie kann neu eingestellt werden bevor die Schrauben 88, 89 festgezogen werden was gleichzeitig eine Befesti-

409841/0260

gung des Kurbelzapfens 57 und der Nockenscheibe 44 gegen Rotation bewirkt.

Falls erforderlich,können nach Auswechslung der feststehenden und der beweglichen Matrize 16 bzw. 18 oder nach Einstellung des Hubes der bewegliehen Matrize die feststehende und die bewegliche Matrize zur genauen Ausrichtung ihrer gegenüberliegenden Matrizenflä'chen durch Einstellung der effektiven Länge der Pleuelstange 56 einanderangepasst werden. Dies wird einfach durch Winkelverstellung der exzentrischen Buchse 100 in der Lagerhülse 116 der Kurbelstange erreicht,und zwar durch Lösen der Schraube 118 und Drehen des Buchsendecke Is 104, wozu der Deckel iO4 mit einem Zahnsegment 136 und die Kurbelstange mit einer Oeffnung 138 für einen üblichen Zahn, schlüssel oder Schraubenschlüssel (nicht dargestellt) versehen ist.

Die vorliegende Erfindung schafft dementsprechend eine vorteilhafte Antriebsvorrichtung für die hin- und herbewegliche Matrize, welche Antriebsvorrichtung eine einfache Einstellung des Matrizenhubes und eine einfache Ausrichtung der Flächen der feststehenden und der beweglichen Matrize gestattet. Solche Einstellungen sind insbesondere dienlich^ falls man in einer Maschine eine Matrize verwendet oder ein Gewinde Rollen will wozu man einen Matrizenhub benötigt der kleiner ist als der maximale Hub der Maschine. Dementsprechend können die. Matrizen 16, 18 z.B. wesentlich kleiner sein als die maximale Grosse für die die Maschine ausgelegt ist und wobei dann Anpassungsstucke 146, 148 verwendet werden zur Befestigung der feststehenden und der beweglichen Matrize. Der Hub kann für jeden besonderen Betrieb eingestellt werden, so dass zur Verminderung der Matrizenabnützung und der Abnützung und Schwingungen der Maschine ein optimaler Hub eingestellt werden kann. Zur Steigerung der Produktivität der Maschine kann die Drehzahl des Kurbelrades ver_ grössert werden, ohne dass dadurch schädliche Schwingungen der Maschine oder starke Abnützungen auftreten.

4 098Λ1 /02SQ

Claims

-ΟΡΑΤΕ NTANS PRUECHE.

1. j Gewindewalzmaschine mit einer eine hin- und herbewegliche Matrize aufweisenden Matrizenanordnung und einer Antriebsvorrichtung mit einer Kurbelradanordnung, welche einen zur Einstellung der Exzentrizität verstellbaren, exzentrischen Kurbelzapfen aufweist sowie mit einer Pleuelstange versehen ist, die an einem Ende am Kurbelzapfen und an anderen Enden an die hin- und herbewegliche Matrize angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbare Kurbslrad (60) der Kurbelradanordnung (40) eine in axialer Richtung weisende Tragfläche (81) aufweist und ein mit einer im wesentlichen kreisförmigen Kurbeltragplatte (82) versehene Kurbelanordnung (80) auf der Tragfläche des Kurbelrades im wesentlichen koaxial jedoch etwas exzentrisch befestigt ist und einen angeformten, in Axialrichtung weisenden Kurbelzapfen aufweist (57), und dass lösbare Befestigungsmittel (88, 89) vorgesehen sind zum Befestigen der kreisförmigen Kurbeltragplatte an der Tragfläche des Kurbelrades in verschiedenen Winkelstellungen inbezug zu dem Kurbelra d.

2. Gewindewalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass da? Kurbelrad (60) einen exzentrischen, in Axialrichtung weisenden Ansatz (62) aufweist, auf welchen, die mit einer Lageröffnung versehene Kurbeltragplatte (82) aufsetzbar ist.

3. GewindewaIzraaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbaren Befestigungsmittel (88, 89) regelme'ssig entlang einer Kreislinie verteilt angeordnet sind, dessen Zentrum auf der exzentrischen Achse (65) der Kurbeltragplatte (82) liegt.

4. Gewindewalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine eine Aufgabevorrichtung (36) umfasst, zur Zuführung der Rohlinge in die Matrizenanordnung, und dass die Kurbelradanordnung (40) eine auf dem Kurbelrad (60) befestigte Nockenscheibe (44) aufweist zur Betätigung der Aufgabevorrichtung, welche Nockenscheibe in Umfangsrichtung um die Achse des Kurbelrades einstellbar ist, um einen Rohling zum gewünschten Zeitpunkt in die Matrizenanordnung (16, 18) einzuführen, wobei die ringförmige Nockenscheibe auf dem Kurbelrad axial unterhalb der Kurbeltragpla tte

(82) angeordnet ist und wobei die Kurbsltragplatte mit lösbaren

409841/0260

Kiemmittel versehen ist zum Festklemmen der ringförmigen Nockenscheibe gegen Rotation inbszug zu dem Kurbslrad, welche Klemmittel bei Lösen der Befestigungsmittel die Nockenscheibe automatisch freigeben.

5. Gewindewa lzmasch ine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kiemmittel mehrere Klemmschrauben (134) sind, welche in die Kurbel trag platte (82) eingeschraubt sind₍ um die Nockenscheibe (44) gegen eine Drehbewegung festzuhalten.fells die Kurbe!tragplatte am Kurbelrad (60) befestigt ist.

6. Gewindewalzmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kiemmittel einen Klemmring (72) aufweisen, der auf dem Kurbelrad (60) zwischen der ringförmigen Nockenscheibe (44) und der Kurbe !tragplatte (82) vorgesehen ist, um die ringförmige Nocken, scheibe gegen Rotation auf dem Kurbelrad festzuhalten ,falls die Kurbeltragplatte am Kurbairad befestigt ist.

40 9841 /026.0