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Werkstückzuführung für die Zuführung von Stangenmaterial zu einer
Hämmermaschine Die Erfindung betrifft eine Werkstückzuführung für die Zuführung
von Stangenmaterial zu einer Hämmermaschine mit einem axial verschiebbaren Support,
der mit einem um mindestens 180° hin- und herdrehbaren Spannfutter versehen ist,
das einen nach oben offenen Einleespalt aufweist.
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Derartige nach dem Stande der Technik bekannte Werkstück-zuführungen
haben den Vorteil, daß die stangenförmigen Werkstücke beliebig geformt sein können,
weil sie nicht durch ein das Werkstück ringförmig umgebendes Spannfutter durchgeschoben
werden müssen, sondern von oben in den Einlegespalt des Spannfutters eingelegt werden
können. Außerdem können die Werkstücke so eingelegt werden, daß sich der zu bearbeitende
Abschnitt gleich in unmittelbarer Nähe der Hämmer befindet, so daß keinerlei Beerhübe
entstehen.
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Die hin- und hergehende Drehbewegung des Spannfutters wird bei den
vorbekannten Werkstückzuführungen der genannten Art durch einen 2n dem Spannfutter
angreifenden E(urbeltrieb erzeugt, dessen Pleuelstange als Federteleskop ausgebildet
ist, um bei Behinderung der Drehbewegung durch die zuschlagenden
Hämmer
federnd nachgeben zu können.
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Dieser Drehantrieb des Spannfutters hat den Nachteil, daß dijerzeugte
Winkelgeschwindigkeit über den Winkelweg ungleichförmig ist, das heißt zumeist sinusförmig
verläuft.
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Dies führt dazu, daß das Werkstück von den Hämmerbacken der Hämmermaschine
entsprechend ungleichmäßig bearbeitet wird und an dem Werkstück Flossen oder Ansätze
entstehen, die den Bearbeitungsvorgang behindern und die Oberfläche des Werkstückes
ungleichmäßig werden lassen. Außerdem lassen sich mit dem vorbekannten Drehantrieb
die Drehbewegungen des Spannfutters nicht exakt steuern, was beispielsweise zur
Bearbeitung von konisch zu formenden Werkstücken notwendig wäre.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, den Drehantrieb der bekannten
Werkstückzuführung dahingehend weiterzubilden, daß die Drehgeschwindigkeiten über
den Drehwinkel gleichbleibend gehalten werden können und genau steuerbar sind, um
Unregelmäßigkeiten an den Werkstücken zu vermeiden.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Werkstückzuführung für die Zuführung
von Stangenmaterial zu einer Hämmermaschine, mit einem axial verschiebbaren Support,
der mit einem um mindestens 180° hin- und herdrehbaren Spannfutter versehen ist,
das einen nach oben offenen Einlegespalt aufweist, wobei sich diese Werkstückzuführung
dadurch kennzeichnet, daß der Drehantrieb des Spannfutters ein geradlinig hin- und
herbewegtes -
Antriebselement aufweist, das mit dem Umfang eins
kreisrunden Antriebselementes des Spannfutters in Antriebiverbindung steht.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Verkstückzuführung ist die
Winkelgeschwindigkeit des Spannfutters der Geschwindigkeit des geradlinig hin- und
herbewegten Antriebseleientes direkt proportional, so daß bei gleichförmiger geradliniger
Bewegung des geradlinig bewegten Antriebselementes auch eine über den Winkelweg
völlig gleichförmige Winkelbewegung des Spannfutters erzielt wird0 Durch entsprechende
Beeinflussung der Geschwindigkeit der geradlinigen B¢wegungen des geradlinig bewegten
Antriebselementes kann auch die Winkelgeschwindigkeit des Spannkopfes entsprechend
gesteuert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung
ist das geradlinig hin- und herbewegte Antriebselement durch einen Druckmittel zylinder,
insbesondere durch einen Hydraulikzylinder angetrieben. Die Aus- und Binfahrgeschwindigkeit
eines derartigen Druckmittel zylinders ist durch entsprechende Beeinflussung des
Druckes des Druckmittels genau steuerbar.
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Zweckmäßig ist das geradlinig hin- und herbewegte Antriebselement
al Zahnstange ausgebildet, das mit einem der Spannfutter zugeordneten Zahnrad in
Eingriff steht. Mit der derart ausgebildeten Drehantrieb kennen große Drehmomente
schlupffrei übertragen werden, was insbesondere am Ende der Bewegungswege
beim
Abbremsen und entgegengesetzten Beschleunigen der bewegten Massen wichtig ist. Zur
genauen Regelung der Antriebsgeschwindigkeit des Drehantriebes ist weiterhin vorgesehen,
daß die dem Druckmitti sylinder pro Zeiteinheit zugeführte Druckmittelmenge zwischen
Null und einem Höchstwert stufenlos regelbar ist. Mit dieser Regelung der Antriebsgeschwindigkeit
ist es beispielsweise möglich, bei der Bearbeitung eines konischen Werkstückes die
Winkelgeschwindigkeitten über die axiale Länge des Werkstückes so zu verändern,
daß sich im Bereich der Hammerbacken stets die gleiche Umfangsgeschwindigkeit des
Werkstückes ergibt.
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Um die Torsionsbeanspruchungen denen das Werkstück während der Berührung
mit den Hammerbacken ausgesetzt ist, auf ein unschädliches Maß zu begrenzen, ist
weiterhin vorgesehen, daß der Druck des dem Druckmittelzylinder zugeführten Druckmittels
auf einen Maximalwert begrenzt ist. Hierdurch ist das vom Drehantrieb auf die Spannbacken
ausgeübte Drehmoment auf einen Höchstwert begrenzt, so daß gefährliche Torsionsspannungen
im Werkstück, die das Werkstück verdrillen könnten, ausgeschaltet werden.
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Bin Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird im folgenden
anhand der Zeichnung näher erläutert, in der Figur 1 die Werkstückzuführung gemäß
der Erfindung in Stirnansicht, Pigur 2 die Werkstückzuführung gemäß der Erfindung
in Seitenansicht und figur 3 den Drehantrieb der Werkstückzuführung im Detail zeigen.
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In der Zeichnung ist ein die Werkstückzuführung tragendes Zuführungsbett
mit dem Bezugsseichen 1 bezeichnet. Dieses Zuführungsbett ist an der Stirnseite
einer Hämmermaschine angeordnet, deren Hammerwerk in Figur 2 bei 2 angedeutet ist0
Auf dem Zuführungsbett 1 ist längsverschiebbar ein Support 3 angeordnet, der über
Führungsbuohsen 4 an dem Führungsbett 1 zugeordneten waagerechten i?uhrungssäulen
5 geführt ist.
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Zum Verschieben des Supports 3 dient ein Vorschubzylinder 6, Der Support
3 trägt einen um eine waagerechte Achse drehbaren Spannkopf 7 mit einem Spannfutter
8, das zwei Spannbacken 8a und 8b aufweist, von denen die eine 8a fest mit dem Spannkopf
7 verbunden ist und die andere 8b mittels eines Spannzylinders 9 gegen die feste
Spannbacke 8a anpreßbar ist. Der Spannkopf 7 und das Spannfutter 8 weisen einen
nach oben offenen Einlegespalt auf, in den das Werkstück 10 von oben einlegbar ist.
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Der Spannkopf 7 mitsamt dem Spannfutter 8 ist mittels eines irehantriebes
um 1860 hin- und herdrehbar0 Hierzu sind das Spannfutter 8 und der Spannkopf 7 mit
einem Zahnrad 11 mit Außenverzahnung verbunden, das mit einem darunter angeordneten
weiteren Zahnrad 12 kämmt. Das Zahnrad 12 ist mit einem auf der gleichen Achse sitzenden
Antriebsritzel 13 verbunden, in das ein geradlinig hin- und herbewegte Zahnstange
14 eingreift, Die Zahnstange 14 wird von einem Hydraulikzylinder 15 hin- und hergehend
angetrieben.
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In die Ölzufuhr des Hydraulikzylinders 15 ist ein nicht dargestelltes
Regelorgan
eingeschaltet, durch das die dem Hydraulikzylinder pro Zeiteinheit zugeführte Ölmenge
zwischen Null und einem Höchstwert stufenlos regelbar ist. Weiterhin ist an die
Ölzufuhr des Hydraulikzylinders ein ebenfalls nicht dargestelltes Druckbegrenzunggtentil
angeschlossen, durch das der maximal mögliche Öldruck begrenzt ist.
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Die Werkstückzuführung funktioniert wis folgt: Zunächst wird durch
Betätigen des Vorschubzylinders 6 der Support 3 auf dem Zuführungsbett 1 in die
zum Einlegen des Werkstückes 10 richtige Stellung verschoben0 Dann wird das Werkstück
10 in den Sinlegespalt zwischen den Backen 8a und 8b des Spannfutters 8 eingelegt
und durch Betätigen des Spannzylinders 9 eingespannt. Dann wird der Support 3 zusamen
mit dem eingespannten Werkstück 10 in Richtung auf das Hammerterk 2 vorgeschoben.
Beim Einschieben des Werkstückes 10 in das Hanrnterwerk 2 wird der Spannkopf 7 mitsamt
dem Spannfutter 8 und dem eingespannten Werkstück 10 durch die Drehvorrichtung jeweils
um 180° hin- und herverdreht.
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Hierzu wird der Hydraulikzylinder 15 abwechselnd von beiden Seiten
her derart mit Öl beaufschlagt, daß die Zahnstange 14 geradlinig hin- und herbewegt
wird. Die Zahnstange 14 versetzt über das Ritzel 13 und die Zahnräder 12 und 11
den Spannkopf 5 und das Spannfutter 8 in hin- und hergehende Drehbewegungen von
jeweils mindestens 1800, so daß das Werkstück 10 ringsum von dem Hammerwerk 2 bearbeitet
wird. Die Winkelgeschwindigkeit der Drehbewegung des Spannkopf es 7 und des
Spannfutters
8 ist der linearen Geschwindigkeit der Zahnstange 14 direkt proportional, so daß
völlig gleichförmige Winkelgeschwindigkeiten erzielt werden können, wenn die Zahnstange
14 sich gleichförmig hin- und herbewegt. Für diese gleichförmige Hin- und Herbewegung
der Zahnstange 14 sorgt der Hydraulikzylinder 15, der Je nach Bewegungsrichtung
von einer Seite her gleichmäßig mit Öl beaufschlagt wird0 Durch eine entsprechende
Regelung der Ölzufuhr zum Hydraulikzylinder 15 kann die Winkelgeschwindigkeit des
Spannkopfes 7 und des Spannfutters 8 beliebig eingestellt werden. Durch das Druckbegrenzungsventil
in der Ölzufuhr kann das von der Verdrehvorrichtung auf das Werkstück 10 ausgeübte
Drehmoment auf einen Höchstwert begrenzt werden, derart, daß keine gefährlichen
Torsionsspannungen in das Werkstueck 10 eingeleitet werden.
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Nach Abschluß des Bearbeitungsvorganges wird der Drehantrieb abgeschaltet,
der Support 3 zurückbewegt und das fertig bearbeitete Werkstück 10 nach Lösen des
Spannzylinders 9 aus dem Einlegespalt nach oben herausgenommen.
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Patentansprüche: