DE2440136C3

DE2440136C3 - Walzmaschine zum Auswalzen von scheibenförmigen Werkstücken

Info

Publication number: DE2440136C3
Application number: DE19742440136
Authority: DE
Inventors: Michail J. Alschiz; Aleksandr C. Grajfer; Aleksej K. Ignatiev; Lija M. Kurs; Evgenij R. Maskulija; Erlina M. Rachmanova; Jurij I. Selenov; Nikolaj A. Tschertschinzev (Verstorben); Nikolaj I. Volodin
Original assignee: NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ INSTITUT TECHNOLOGII TRAKTORNOGO I SELSKOCHOZJAJSTVENNOGO MASCHINOSTROENIJA MOSKAU
Current assignee: NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ INSTITUT TECHNOLOGII TRAKTORNOGO I SELSKOCHOZJAJSTVENNOGO MASCHINOSTROENIJA MOSKAU
Priority date: 1974-08-21
Filing date: 1974-08-21
Publication date: 1978-08-03
Also published as: DE2440136B2; DE2440136A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Walzmaschine zum Auswalzen von scheibenförmigen Werkstücken, mit zwei Walzen, die mit schräg zueinander angeordneten Walzenachsen spiegelbildlich zur Mittelebene des Walzspaltes jeweils zusammen mit ihrem Drehantrieb auf je einem Walzenträger in einem Walzenständer angebracht und deren Walzflächen durch symmetrisches Schwenken der Walzenträger in einer zur Werkstückachse parallelen, waagerechten Ebene mitteln eines Zustellantriebes gleichzeitig gegen die beiden Stirnflächen des Werkstückes zustellbar sind, und mit einem in der gleichen Ebene in Richtung der Symmetrielinie der Zustellbewegung hin- und hergehend antreibbaren Werkstückschlitten, der das um die Werksiückachse drehbar darauf einspännbäre Werkstück in die Auswalzzone zwischen den Walzen bringt, dort während des Auswalzens dem Walzfortschritt entsprechend allmählich zurückbewegt und nach dem Auswalzen wieder abführt.

Mit Walzmaschinen dieser Art, wie sie beispielsweise aus der US-PS 16 05 755 bekannt sind, lassen sich nur Scheiben von einfacher Form auswalzen, bei welchen

V) sich die Erzeugenden der Stirnflächen von einer geraden Linie nur wenig unterscheiden. Um scheibenförmige Werkstücke von komplizierterer Form, welche an ihren Stirnflächen Ansätze und Wülste am Radkranz aufweisen, herzustellen, müssen die mit den bekannten Maschinen ausgewalzten Scheiben anschließend einer weiteren mechanischen Bearbeitung ausgesetzt werden, was einen bedeutenden Arbeitsaufwand und entsprechende zusätzliche Maschinen erfordert, oder ς.·> müssen zusätzliche Walzen vorgesehen werden, die auf die Umfangsfläche des Werkstückes einwirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzmaschine zum Auswalzen von scheibenförmigen Werkstücken mit zwei Walzen anzugeben, die auch Werkstücke in einem Arbeitsgang herzustellen ermöglicht, bei welchen die Erzeugenden der Stirnflächen eine komplizierte Form aufweisen.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Walzflächen der Walzen eine in Richtung der Walzenachsen konvex gekrümmte Grundform haben, daß jeder Walzenträger zusammen mit seinem Zustellantrieb auf einem Support gegenüber diesem verschwenkbar angeordnet ist, daß die Supporte ihrerseits während des Auswalzens mittels eines synchronisierten Schwenkantriebes in am Walzenständer angebrachten Bogenführungen um Vertikalachsen, die jeweils etwa durch den Kriimmungsmittelpunkt der in die Schwenkebene projizierten, konvexen Krümmung der zugeordneten Walzfläche gehen, symmetrisch zur Mittelebene des Walzspaltes schwenkbar sind und dab abhängig von dieser Schwenkbewegung die Bewegung des Werkstückschlittens während des Auswalzens über eine den Schwenkantrieb mit dem Antrieb des Werkstückschlittens koppelnde Synchronisiervorrichtung gesteuert wird.

Dadurch ist es möglich, auch auf einer Walzmaschine mit zwei Walzen, scheibenförmige Werkstücke mit komplizierter Form, beispielsweise mit einem Wulst in der Mitte oder am Rand der Scheibe herzustellen. Somit läßt sich der Anwendungsbereich solcher Walzmaschinen erheblich erweitern, ohne daß sich dabei der Umfang der zusätzlichen mechanischen Bearbeitung der darauf ausgewalzten Werkstücke und damit der Metallverbrauch erhöht

Das radiale Abrollen der Walzflächen zusätzlich zum Walzen in Umfangsrichtung ist zwar an sich bekannt (DE-PS 3 71 749 bzw. US-PS 10 45 482), aber nur in Verbindung mit völlig anderen konstruktiven Mitteln zur Verwirklichung dieses Prinzips. Auch das Schwenken der Walzenträger in Bogenführungen für sich allein ist beispielsweise der DE-PS 5 93 438 bzw. der US-PS 13 99 333 als an sich bekannt zu entnehmen.

Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Walzmaschine nach der Erfindung zum Auswalzen von scheibenförmigen Werkstücken in Draufsicht

Fig.2 eine Ansicht der Walzmaschine in Richtung des Pfeiles A in F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach III-III in F i g. I, Fig. 4 einen Schnitt nach IVlV in Fig. 1,

Fig.5 die gegenseitige Anordnung der Walzen und des Werkstückes während der Einführung des Werkstückes in die Auswalzzone,

F i g. 6 diese am Anfang des Auswalzprozesses, F i g. 7 diese am Ende des Auswalzprozesses. Der Walzenständer 1 (Fig. I, 2 und 3) der Maschine

umfaßt eine Ständersohle 2 von flacher Kastenform, auf welcher ein Portal 3 (F i g. 1,2) montiert ist Im Portal 3 und auf der Ständersohle 2 sind symmetrisch in bezug auf die Horizontalachse 0-0 der* Maschine Vertikalachsen 4, S und 6, 7 (Fig.2) starr befestigt, die zur ι Gelenkverbindung von Supporten 8 und 9 (F i g. 1,2) mit der Ständersohle 2 und dem Portal 3 dienen.

Die Supporte 8 und 9, welche auch eine Kastenkonstruktion aufweisen, sind um die Vertikalachsen 4,5 und 6, 7 drehbar und in der Horizontalebene beweglich ι» angeordnet Bei dieser Bewegung stützen sich die Supporte 8 und 9 auf flache Bogenführungen tO (F i g. 1, 3), die an der oberen Fläche der Ständersohle 2 starr befestigt sind. I- oder doppel T-förmige Bogenführungen 11 haben die Aufgabe, die richtige Stellung der r> Supporte 8 und 9 bei deren Bewegung über die Fläche der Ständersohle 2 zu sichern. Für diese Bewegung ist ein Schwenkantrieb mit einem Hydraulikmotor 12 (F i g. 1) vorgesehen, der über ein Getriebe 13 (F i g. 1,2) und ein zylindrisches Zahnradpaar 14 eine Horizontal- >o welle 15 dreht Die letztere ist mittels Kegelzahnradpaaren 16 und 17 jeweils mit Vertikalachsen. 18 und 19 (F i g. 2) verbunden, welche Zahnräder 20 und 21 (F i g. 1, 2) tragen, die mit Zahnkranzabschnitten 22 und 23 (F i g. 2,3) zusammenwirken, die an den Supporten 8 und 9 starr befestigt sind. Dadurch wird eine gleichzeitige Drehung der beiden Supporte 8 und 9 mit gleicher Geschwindigkeit um die Vertikalachsen 4, S und 6, 7 verwirklicht die in bezug auf die Horizontalachse 0-0 der Maschine symmetrisch angeordnet sind und sich ji> während des Arbeitshubes (Auswalzen des Werkstückes) im Sinne einer Verkleinerung des jeweils mit der Horizontalachse 0-0 eingeschlossenen Winkels bewegen. Die Beendigung des Arbeitshubes zur Drehung der Supporte 8 und 9 (Ende des Auswalzens r. des Werkstückes) und dementsprechend das Abschalten des Hydraulikmotors 12 werden durch die Einwirkung der Supporte 8 und 9 (Fig. 1) auf Endschalter 24, 25 verwirklicht

Die Maschine ist in bezug auf die Horizontalachse w 0—0 symmetrisch. Im folgenden wird daher nur die rechte Hälfte näher erläutert, da die linke Hälfte der Maschine nur eine spiegelungsgleiche Abbildung der rechten Hälfte darstellt

Auf einer Tragfläche 26 (F i g. 3) des Supportes 9 ist « ein Gehäuse 27 (F i g. 1,3,4) eines Walzenträgers 28 für eine Walze 46 angeordnet Es ist am Support 9 mittels einer Achse 29 angelenkt, die durch ein Auge 30 (F i g. 3) des Gehäuses 27 geführt ist

Das Gehäuse 27 kann sich um die Achse 29 drehen, w Dabei gleiten seine Stützflächen über die Tragfläche 26 des Supportes 9. Durch diese Bewegung wird die Walze 46 von der Auswalzzone »&< weggeführt, um das Einführen eines Werkstückes 60 zu ermöglichen, und anschließend mit dem Werkstück 60 in Berührung γ, gebracht. Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, wird die Auswalzzone »ß« auf einer Achse Oi — Oi oder in der Nähe derselben angeordnet

Zur Bewegung des Gehäuses 27 auf dem Support 9 ist in der Konstruktion der Maschine ein Zustellantrieb mit «> einem Hydraulikzylinder 31 (F i g. 1) vorgesehen, dessen Stange 32 mit Hebeln 33 und 34 gelenkig verbunden ist. Der Hebel 33 ist seinerseits mit dem Gehäuse 27 des Walzenträgers 28 gelenkig verbunden, während der Hebel 34 ebenfalls gelenkig mit einer Stütze 33 μ verbunden ist, die an einer Vertikalwand 36 des Supportes 9 derart befestigt ist, daß die Lage der Achse 37 des Hebels 34 durch Schrauben 38 (F i g. 1,2) regelbar ist Durch diese Regelung werden die erforderlichen Endstellungen des Gehäuses 27 des Walzenträgers 28 auf dem Support 9 eingestellt, die den richtigen Kontakt zwischen der Walze 46 und dem Werkstück 60 beim Auswalzen gewährleisten.

In der Arbeitsstellung, d. h. beim Auswalzen des Werkstückes 60, kann sich das Gehäuse 27 in bezug auf den Support 9 nicht bewegen, weil es durch die von dem Hydraulikzylinder 31 erzeugte Kraft sowie durch die selbsthemmende Stellung der Hebel 33 und 34 verriegelt wird.

Der Aufbau des Walzenträgers 28 ist in Fig.4 wiedergegeben. Im Gehäuse 27 des Walzenträgers 28 ist auf Radiallagern 39 und 40 eine Spindel 41 montiert Die axialen Beanspruchungen, welche beim Auswalzen des Werkstückes 60 entstehen, werden von einem Scheiben-Rollenlager 42 aufgenommen. An der Spindel 41 ist mittels eines Kegels 43, einer Scheibe 44 und eines Bolzens 45 die Walze 46 befestigt. Durch einen Rohrstutzen 47 und einen innerhalb des Bolzens 45 angeordneten Kanal 48, der in verzweigte Kanäle 49 des Kegels 43 übergeht, wird beim Auswaren das Wasser zur Kühlung der Walze 46 und der mit dieser in Berührung stehenden Teil zugeführt

Die Spannung des Kegels 43 erfolgt mittels des BoIze.iS 45 und Muttern 50.

Der Spindel 41 und folglich auch der an dieser befestigten Walze 46 wird von einem Elektromotor 51 über zwei Zahnradpaare 52—53 und 54—55 eine Drehbewegung erteilt Der Elektromotor 51 ist am Gehäuse 27 des Walzenträgers 28 starr befestigt und bewegt sich zusammen mit diesem.

Zum Halten des Werkstückes 60 beim Auswalzen, zum Einführen des Werkstückes 60 in die Auswalzzone »&< sowie zur Abführung desselben aus der Auswalzzone dient ein Support 56 (F i g. 1), der im vorderen Teil der Maschine entlang der Horizontalachse 0—0 montiert ist Der Aufbau des Supports 56 ist in F i g. 1 und 2 wiedergegeben.

Auf einem beweglichen Werkstückschlitten 57 ist eine Zange 58 montiert, welche, indem sie ständig von einer Feder 59 (Fig. 1) beeinflußt wird, das Werkstück 60 einspannt Der Werkstückschlitten 57 kann sich zusammen mit der Zange 58 und dem Werkstück 60 in Führungen 61 (F i g. 2) entlang der Horizontalachse 0 — 0 bewegen. Diese Bewegung wird mittels eines Hydraulikzylinders (in der Zeichnung nicht dargestellt) verwirklicht.

Beim Ein- bzw. Ausspannen des Werkstückes 60 in die bzw. aus der Zange 58 liegt der Werkstückschlitten 57 außerhalb der Autwalzzone »ä< in einer Ladestellung. Hier ist feststehend ein Hydraulikzylinder 62 (Fig. 2) mit einer Kolbenstange 66 angeordnet, der, indem er auf HeLeI 63 einwirkt, die Feder 59 zusammendrückt und die Zange 58 öffnet, um das Abnehmen des bearbeiteten Werkstückes 60 sowie das Aufspannen des zu bearbeitenden Werkstückes 60 zu gewährleisten.

Zum Abstimmen der Geschwindigkeit der Bewegung des Werkstückichlittens 57 und damit des Werkstückes 60 mit der Schwenkgeschwindigkeit der Supporte 8 und 9 beim Auswalzen, dient eine hydraulische Synchronisiervorrichtung 64 (Fig. 1). Diese Vorrichtung ist von üblicher Bauart und wird daher hier nicht näher beschrieben.

Alle Antriebsbe'-'egungen der Maschine mit Ausnahme der Drehung der Spindeln 41 mit den Walzen 46 werden mittels Hydraulik bewirkt, für die eine Hydraulikversorgiing 65 vorgesehen ist.

In den Pig. 1, 2 und 3 ist die Walzmaschine in dem Zustand gezeigt, in dem sich alle Einrichtungen in der Ausgangsstellung befinden:

Der Werkstückschlitten 57 ist in der Ladestellung. Die Supporte 8 und 9 sind von der Horizontalachse 0-0 der Maschine am weitesten entfernt. Jeder der Walzenträger 28 ist jeweils über seinen Support 8 bzw. 9 derart verschoben, daß die Walzen 46 von der Horiy.ontalachse 0-0 der Maschine weggeführt sind. Diese Stellung der Walzenträger 28 entspricht der Stellung der Stange 32 des Hydraulikzylinders 31 im eingezogenen Zustand und der Stellung der Hebel 33 und 34 im zusammengezogenen Zustand.

Die gegenseitige Anordnung der Walzen 46 und des Werkstücks 60 in diesem Augenblick ist in Fig. 5 wiedergegeben.

Das auszuwalzende Werkstück 60 ist in der Zange 58 eingespannt.

Die Maschine arbeitet dann wie roigi:

Der Werkstückschlitten 57 mit der Zange 58 und dem Werkstück 60 wird in die Auswalzzone »ß« eingeführt.

Die beiden Walzenträger 28 mit sich drehender Walze 46 werden gleichzeitig an das Werkstück 60 herangeführt.

Zur Ausführung dieses Arbeitsganges wird jeweils das Gehäuse 27 des Walzenträgers 28 durch den Hydraulikzylinder 31 über die Hebel 33 und 34 so lange gedreht, bis die Verformung des Werkstückes 60 durch die Walzen 46 beginnt. In dieser Stellung wird der Walzenträger 28 in bezug auf den Support 8 bzw. 9 durch den Hydraulikzylinder 31 und durch die setbsthemmende Stellung der Hebel 33 und 34 verriegelt.

Die synchrone Bewegung der beiden Walzenträger 28, von denen jeder durch seinen eigenen Hydraulikzylinder 31 in Bewegung versetzt wird, wird durch eine Synchronisiervorrichtung (in der Zeichnung nicht dargestellt) bewirkt, die hier aus denselben Gründen wie die Synchronisiervorrichtung 64 nicht näher beschrieben wird.

Die Anfangsphase des Auswalzvorganges ist in -, F i g. 6 wiedergegeben.

Die beiden Supporte 8 und 9 drehen sich dann um die Vertikalachsen 4, 5 und 6, 7 im Sinne einer Verkleinerung des jeweils mit der Horizontalachse 0-0 der Maschine eingeschlossenen Winkels, wobei sie das κ. Werkstück 60 auswalzen. Gleichzeitig wird der Werkstückschlitten 57 mit dem Werkstück 60 in der Richtung zu seiner Ausgangsstellung zurückbewegt und dessen Bewegungsgeschwindigkeit der Schwenkgeschwindigkeit der Supporte 8, 9 über die Synchronii, siervorrichtung 64 so angepaßt, daß das Auswalzen des Werkstückes 60 ohne Durchgleiten sichergestellt ist.

Die Anordnung der Walzen 46 und des Werkstückes 60 am Ende des Auswalzprozesses ist in F i g. 7 wicuci"gcgcL/£ri.

.Mi Nachdem die Supporte 8 und 9 ihren Arbeitshub beendet haben und damit das Auswalzen des Werkstückes 60 abgeschlossen ist, werden die Walzenträger 28 mit den Walzen 46 um die Achsen 29 auf den Supporten 8 und 9 zurückgeschwenkt und so von dem

2\ Werkstück 60 weggeführt

Der Werkstückschlitten 57 mit dem Werkstück 60, das von der Einwirkung der Walzen 46 befreit ist, bewegt si.-.h schnell in die Ladestellung zurück.
Die Supporte 8 und 9 werden gleichzeitig auch in ihre

in Ausgangsstellung zurückgeführt.

Der Hydraulikzylinder 62 wirkt auf die Hebel 63 ein. welche die Feder 59 der Zange 58 zusammendrücken. Das Werkstück 60 wird freigegeben, fällt in eine Rinne und rutscht diese entlang in einen speziellen Aufnahme-

r, behälter. Dann ist die Maschine bereit, das nächste Werkstück 60 zur Bearbeitung aufzunehmen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch;

Walzmaschine zum Auswalzen von scheibenförmigen Werkstücken, mit zwei Walzen, die mit schräg zueinander angeordneten Walzenachsen spiegelbildlich zur Mittelebene des Walzspaltes jeweils zusammen mit ihrem Drehantrieb auf je einem Walzenträger in einem Walzenständer angebracht und deren Walzflächen durch symme- ι ο trisches Schwenken der Walzenträger in einer zur Werkstückachse parallelen, waagerechten Ebene mittels eines Zustellantriebes gleichzeitig gegen die beiden Stirnflächen des Werkstückes zustellbar sind, und mit einem in der gleichen Ebene in Richtung der < -Symmetrielinie der Zustellbewegung hin- und hergehend antreibbaren Werkstückschlitten, der das um die Werkstückachse drehbar darauf einspannbare Werkstück in die Auswalzzone zwischen den Walzen bringt, dort während des Auswalzens dem M Walzfortsefiritt entsprechend allmählich zurückbewegt und nach dem Auswalzen wieder abführt, dadurch gekennzeichnet, daß die WaIzflächen der Walzen (46) eine in Richtung der Walzenachsen konvex gekrümmte Grundform ha- ²^ ben, daß jeder Walzenträger (28) zusammen mit seinem Zustellantrieb (31 -34) auf einem Support (8 bzw. 9) gegenüber diesem verschwenkbar angeordnet ist, daß die Supporte (8,9) ihrerseits während des Auswalzens mittels eines synchronisierten Schwenk- ^!0 antriebes (12—23) in am Walzenständer (1) angebrachten bogenführungen (10, 11) um Vertikalachsen (4, 5 bzw. 6, 7), die i.-weils etwa durch den Krümmungsmitteipunki der in die Schwenkebene projizierten, konvexen Krümr ung der zugeordne- ·> ten Walzfläche gehen, symmetrisch zur Mittelebene des Walzspaltes schwenkbar sind und daß abhängig von dieser Schwenkbewegung die Bewegung des Werkstückschlittens (57) während des Auswalzens über eine den Schwenkantrieb (12—23) mit dem ⁴" Antrieb des Werkstückschlittens (57) koppelnde Synchronisiervorrichtung (64) gesteuert wird.