DE2625065B2 - Maschine, insbesondere schleudergiessmaschine, mit einer axiallagerung - Google Patents
Maschine, insbesondere schleudergiessmaschine, mit einer axiallagerungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Maschine mit einem festen Maschinenbett, bezüglich dessen ein Rotationsmantel
um seine Achse drehbar montiert ist, welcher mit einem Axiallager in beiden Richtungen ausgerüstet ist, das
einen in einer zur Achse senkrechten Ebene liegenden und mit dem Rotationsmantel formschlüssig verbundenen
Profilring und wenigstens eine auf dem Maschinenbett derart montierte Stützrolle aufweist, daß sie auf
einer zum Profilring nicht axialen Fläche laufen kann.
Die Erfindung findet vorteilhaft Anwendung bei einer Schleudergießmaschine für Muffenrohre, bei welcher
der Rotationsmantel von d<sir Schleudergießform selbst
gebildet ist.
Es ist bekannt, daß die drehbar auf Stützrollen gelagerte Schleudergießform axialen Kräften oder
Stößen in der einen wie in der anderen Richtung ausgesetzt ist, einmal vom Spitzende zur Muffe hin <*>
während des Herausziehens; des gegossenen Rohres und zum anderen in Richtung vom Muffenende zum
Spitzende hin beim Einsetzen und Verriegeln eines Muffenkernes auf dem Kopf der Schleudergießform
oder Kokille bzw. unter dem Einfluß eines Einstellarmes und einer automatischen Lagerung eines Kernes, der
dem axialen Stoß des Gußes auf dem Kern widerstehen Wenn man sämtliche Längsbewegungen der Gießform
unter dem Einfluß dieser axialen Kräfte verhindern wollte, könnte man Verformungen der Gießform
hervorrufen; diese wäre dann Knickbelastungen ausgesetzt, was einen guten und freien Umlauf der Gießform
stark erschweren würde.
Aus diesem Grunde hat man, um diesen axialen Belastungen entgegenzuwirken, wie bereits erwähnt,
schon Begrenzungs- und Stützrollen vorgesehen, die auf einem mit der Gießform festen Ring abrollen können.
In jedem Fall müßte man, insbesondere im Falle von Schleudergießformen mit großem Durchmesser, d.h.
beispielsweise von über 600 mm, Stütz- und Begrenzungsrollen beachtlicher Abmessungen verwenden. Je
größer aber solche Rollen werden, um so weniger ist sicher, daß wirklicher und wirksamer Stützanschlag auf
ihre gesamten Kontakt erzeugenden Flächen im Hinblick auf Fabrikationstoleranzen der Gießform, die
außen im allgemeinen Rohguß ist und der mehr oder weniger regelmäßigen Drehbewegung dieser mehr oder
weniger rund laufenden Gießform vorliegt.
Man könnte annehmen, daß es ausreichen würde, auf derselben Seite des Profilringes laufende Stütz- und
Begrenzungsrollen vorzusehen, um das Problem zu lösen, wobei sich die axiale Belastung theoretisch auf die
beiden Rollen verteilt. Jedoch ist aus den eben genannten Gründen eine wirkliche Abstützung auf zwei
Kontakt erzeugenden Flächen und zwar einer für jede Rolle, illusorisch. Es gäbe vielmehr eine sichere
Abstützung auf nur einer und derselben Rolle und diese wiederum würde den Kräften niemals langzeitig
widerstehen können. Außerdem würde diese Lösung eine schwierige Ausfluchtung der Stützrollenachsen mit
den Achsen der Tragrollen mit sich bringen.
Demzufolge erstrebt die Erfindung die Schaffung einer Maschine der beschriebenen Art, die ein
wirksames und widerstandsfähiges Axiallager aufweist.
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß das Axiallager einen mit dem Maschinenbett festen
Lagerzapfen aufweist, der radial bezüglich des Rotationsmantels in der Stellung normal zu dem Profilring
angeordnet ist und auf dem frei drehbar beweglich und senkrecht dazu ein Traghebel montiert ist, der zwei
Stützrollen trägt, deren Achsen in der Ebene der Achsen des Lagerzapfens und der Achse des Hebels liegen und
die völlig frei drehbeweglich auf diesem Hebel montiert sind, wobei der Profilring zwei nicht axiale Stützflächen
aufweist, zwischen denen die Rollen laufen und deren axialer Abstand eine Winkelverschiebung des Hebels
erlaubt.
Infolge dieser einfachen und widerstandsfähigen Konstruktion befinden sich nicht nur die zwei
Stützrollen ständig gleichzeitig in einer Anschlagstellung auf dem Profilring während der Drehbewegung des
Rotationsmantels und üben so eine axiale Reaktionskraft gegen die Belastung aus, was zu einer guten
Verteilung derselben auf die zwei Rollen führt, sondern es stellt sich auch nicht mehr das Problem der
Ausrichtung derselben mit den Tragrollen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles. Die Zeichnungen zeigen in
F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt einer Schleudergießmaschine nach der Erfindung;
F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie
2-2 der F i g. 1 zur Wiedergabe einer Einzelheit;
wobei außerdem noch das Profil des axialen Teiles des Profilringes zu erkennen ist; und in den
Fig.4,5 und 6 schematische Darstellungen entsprechend
Fig.3 zur Verdeutlichung der Funktionsweise
der Maschine. s
Die allgemein mit dem Bezugszeic'nen 1 bezeichnete Schleudergießmaschine besteht aus einem Gehäuse 2, in
dessen innerem, um ihre horizontale Achse drehbeweglich eine im allgemeinen rohrförmige Gießform 3
montiert ist, deren Enden die öffnungen des Gehäuses >o
durchdringen. Es handelt sich, genauer gesagt, beim Ausführungsbeispiel um eine Lavaud-Maschine, d. h. um
eine Maschine, die an eine lange Gießrinne 4 anschließt, die teilweise angedeutet ist und die Gießform 3 in
Längsrichtung durchfährt, um in ihr das schmelzflüssige 1S
Gießmaterial zu verteilen, wobei das Gehäuse 1 hier verschiebefest und die Gießrinne 4 parallel zur Achse
X-X beweglich angenommen ist. Die Gießform 3 wird durch einen Kern 5 vervollständigt, der in Inneren des
einen weiten Endes 6 der Gießform befestigt wird und der die Innenform der Rohrmuffe des Gußrohres 7
begrenzt, das in gestrichelten Linien angedeutet ist. Dieser Kern 5 ist auf der Gießform durch eine Anzahl
von nach außen vorstehenden Verschlußhebeln 8 verriegelt Eine schematisierte Menschensilhouette 9 in *5
der Nähe der Maschine soll zeigen, daß der Kern 5 ungefähr die Größe eines Menschen besitzt. Die
Gießform ruht auf Tragrollen 10 und 11 mit zur Achse
X-X parallelen Achsen, wobei die Rollen 11 gleichzeitig
Antriebsrollen sind, die ihren Drehantrieb von einem Motor 12 erhalten.
Die Maschine enthält außerdem noch ein Axiallager 13 aus einem Profilring 14 und zwei Stützrollen 15. Der
Profilring 14 ist am Spitzende 16 vorgesehen und befestigt, das von der Rohrmuffe 6 der Gießform 3
abgewendet ist, aber selbstverständlich bei einer abgeänderten Ausführungsform auch auf der Seite der
Rohrmuffe 6 angebracht sein kann. Dieser Profilring weist zwei Führungsflansche 17 auf, die durch einen
zylindrischen Ring verbunden sind, so daß eine kreisringförmige Rille 18 mit trapezförmigen, sich radial
nach außen erweiterndem Querschnitt entsteht, wobei die Innenflansche 19 der FUhrungsflanschen 14 zu
diesem Zweck Kegelstumpfform bezüglich der Achse X-X aufweisen. Das Axiallager weist außerdem noch
einen Lagerzapfen 20 auf, der auf einem Sockel 21 im Inneren des Gehäuses mit einer vertikalen Achse Y-Y
senkrecht zur Achse X-Xbefestigt ist, d. h. bei fehlenden
axialen Belastungen auf der Gießform in der Symmetrieebene des Profilringes 14. Auf dem Lagerzapfen 20 so
ist frei drehbar und nahezu horizontal ein Traghebel 22 angebracht, dessen Achse Z-Z mittig senkrecht zu den
Achsen X-Xund Y-Y, d. h. quer zur Gießform orientiert
ist. An seinen Enden und symmetrisch zu der Achse Y-Y trägt dieser Traghebel 22 zwei Lagerzapfen 23, deren
Achsen in der Ebene Y-Z leicht schräg vorlaufen, so daß sie auf der Achse X-X konvergieren. Auf jedem
Lagerzapfen 23 kann sich frei eine der beiden Stützrollen 15 drehen.
Der Abstand der Lagerzapfen 23 ist verhältnismäßig gering, so daß beispielsweise der Winkel zwischen ihren
Achsen in der Größenordnung von nur 20° liegt. Die beiden Rollen 15 weisen Kegelstumpfform auf und ihre
Achse entspricht derjenigen des Lagerzapfens 23. Ihre Schrägung ist komplementär zu derjenigen der Flanken 6s
19 des Profilringes 14, so daß sie mit diesen zusammenwirken können. Die große, radial nach außen
bezüglich der Gießform weisende Basis dieser Rollen weist einen Durchmesser D auf, der z. B, 5 oder 10%
kleiner als die maximale Breite L der Rinne 18 des Profilringes 14 in Achsrichtung der Gießform ist. Auf
diese Weise kann der drehbar gelagerte Traghebel 22 eine relativ geringe Winkelbewegung von z, B. größenordnungsmäßig
5° um den Lagerzapfen 20 ausführen, die durch die Führungsflansche 17 des Profilringes 14
begrenzt wird.
Die Funktionsweise der oben beschriebenen Gießmaschine
und ihres Axiallagers ist folgende:
Steht die Gießform 3 still, dann können die in dem Profilring 14 sitzenden Rollen beliebig mit den Flanken
19 der FUhrungsflanschen 17 in Berührung stehen oder
leicht davon entfernt sein; der Traghebel 22 befindet sich in Ruhestellung.
Wird die Gießform 3 in Umlauf versetzt, dann unterliegt sie vor dem Gießen, beim Einführen und
Befestigen des Kernes einem axialen Stoß in Richtung des Pfeiles />
von der Muffe her zum Spitzende hin. Dieser axiale Stoß wird durch einen Mitnehmerarm des
Kernes ausgelöst und könnte selbst durch den gleichen, nicht dargestellten Arm aufrecht erhalten werden, wenn
er anstelle der hier verwendeten Verschlußhebel 8 das zur Verriegelung des Kernes dienende Mittel wäre.
Wenn sich der Lagerzapfen 20 mit der Achse Y- Y exakt in der Symmetriebene des Profilringes 14 in gleichem
Abstand von den beiden Führungsflanschen befinden würde, wenn die Gießform völlig genau rundlaufen
würde und v/enn die Führungsflansche des Profilringes völlig kreisförmig wären, dann würde der auf der Seite
der Muffe 6 befindliche Führungsflansch 17 genau auf den Erzeugenden der beiden sich auf der gleichen Seite
bezüglich der Achse Z-Z des Armes 22 befindlichen Rollen zur Anlage kommen und dieser nicht stoßen.
Wenn allerdings die Führungsflanschen des Profilringes 14 stark verformt sind, beispielsweise infolge von
Montage und Demontage und nach häufiger Verwendung der Gießform 3, kommt es vor, daß der der Muffe
benachbarte Führungsflansch 17 sich zuerst auf nur einer der beiden Rollen, z. B. auf der oberen nach F i g. 4,
aber auch gegebenenfalls auch auf der anderen abstützt. Der Traghebel 22 schwenkt dann um den Lagerzapfen
20 und die nach Fig.4 unten liegende Rolle 15 schlägt
gegen den anderen, dem Spitzende zugewendeten Führungsflansch. Auf diese Weise besteht entlang der
Erzeugenden 24 der Rollenkontakt, die sich bezüglich der Achse Z-Z des Traghebels 22 gegenüberliegen. Es
kann auch vorkommen, daß der dem Spitzende 16 näher liegende Führungsflansch 17 als erster mit einer der
beiden Rollen als Folge eines unregelmäßigen Umlaufs der Gießform oder einer Unregelmäßigkeit in der Form
dieses Führungsflansches kontaktiert. In diesem Falle kippt der Traghebel 22 in die entgegengesetzte
Richtung.
Bei Normalbetrieb schwenkt der Traghebel 22, der nach F i g. 4 und 5 ein gewisses freies Spiel hat, unter
dem Einfluß der oben genannten Unregelmäßigkeiten, der axialen Dehnung und Verschiebung der Gießform
genausoviel in der einen wie in der anderen Richtung.
Während des Umlaufes der Gießform und während des Gießvorganges unterliegt die Gießform einem
axialen Stoß von Seiten des den Kern erreichenden Gießmaterials und einem stärkerer axialen Gegenstoß
der Verriegelung von Seiten der Verschlußhebel 8 oder des Tragarmes und der Verriegelung des Kernes
(Fig.6). Die Gießform bleibt immer durch eine der beiden FUhrungsflanschen 17 des Profilringes 14 auf den
Rollen 15 in Anschlag entsprechend zweier Berührungs-
erzeugender 24 (F i g. 6). Eine der beiden Rollen übt eine axiale Anschlagsreaktionskraft gegen einen der beiden
Führungsflansche 17 aus, während die andere Rolle eine parallele axiale Reaktionskraft auf denselben Führungsflansch ausübt. Die beiden axialen Reaktionskräfte der
Rollen sind gleich groß und gleich gerichtet, und verlaufen durch die Berührungserzeugenden 24 und
gleichen so den Stoß /' der Gießform 3 aus.
Beim s Herausziehen eines eben fertiggestellten
Rohres 7 unterliegt die Gießform einer axialen Zugkraft in Richtung des Pfeiles A In diesem Fall nähern sich die
Rollen 15 dem gegenüberliegenden Führungsflansch 17, während sich der Traghebel 22 dreht, bis die beiden
Rollen 15 an dem gleichen Führungsflansch 17 anschlagen, der dem in F i g. 6 ersichtlichen beaufschlagten
Führungsflansch gegenüberliegt.
Die Vorteile einer mit einem derartigen Axiallager ausgerüsteten Gießmaschine sind unter anderem
folgende:
Wegen des Traghebels und der beiden mit dem Profilring mit kegelstumpfförmigen Führungsflanschen
zusammenwirkenden Rollen erhält man immer, unabhängig von den Einstellgenauigkeiten der Vorrichtung
bei der Montage, unabhängig von den Ungenauigkeiten der Drehbewegungen der Gießform (Unwuchten
infolge starker thermischer Kräfte durch Erhitzung und Abkühlung der Gießform), unabhängig von möglichen
Verformungen der Führungsflansche des Profilringes und unabhängig vom Verschleiß der kontaktierenden
Teile einen Kontakt der beiden Rollen mit den
■ο Führungsflanschen längs der beiden Kontakterzeugenden.
Folglich werden die axialen Belastungen genau zu gleichen Teilen zwischen den beiden Rollen aufgeteilt,
die diese Belastungen aufnehmen können, woraus sich ein um die Hälfte verringerter Verschleiß durch den
spezifischen Kontaktdruck ergibt. Durch den Traghebel 22 sind die axialen Reaktionsmomente vollständig
ausgeglichen. Ohne diesen Traghebel wäre die Verwendung von zwei auf festen Lagerzapfen montierten
Anschlagrollen illusorisch, da effektiv nur eine der
jo beiden Rollen der gesamten axialen Belastung ausgesetzt
wäre und dieser nicht lange widerstehen könnte.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
■■■<·>£. r..
Claims (3)
1. Maschine, insbesondere Schleudergießmaschine mit einem festen Maschinenbett, bezüglich dessen
ein Rotationsmantel um seine Achse drehbar S montiert ist, welcher mit einem Axiallager für beide
Richtungen ausgerichteu ist, das einen in einer zur Achse senkrechten Ebene liegenden und mit dem
Rotationsmantel formschlüssig verbundenen Profilring und wenigstens eine auf dem Maschinenbett
>° derart montierte Stützrolle aufweist, daß sie auf einer zum Profilring nicht axialen Fläche laufen
kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager (14-20—22-23-15) einen mit dem
Maschinenbett (2) festen Lagerzapfen (20) aufweist, 1S der radial bezüglich des Rotationsmantels (3) in der
Stellung normal zu dem Profilring (14) angeordnet ist und auf dem frei drehbeweglich und senkrecht
dazu ein Traghebel (22) montiert ist, der zwei Stützrollen (15) trägt, deren Achsen (23) in der «>
Ebene der Achse (Y-Y) des Lagerzapfens (20) und der Achse (Z-Z) des Traßhebels liegen und die völlig
frei drehbeweglich auf diesem Hebel (22) montiert sind, wobei der Profiliing (14) zwei nicht axiale
Stützflächen (19) aufweist, zwischen denen die Rollen (15) laufen und deren axialer Abstand eine
Winkelbewegung des Hebels (22) erlaubt.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (15) auf dem Traghebel (22)
symmetrisch bezüglich des Lagerzapfens (20) angeordnet sind.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (15) kegelstumpf förmig
ausgebildet sind und ihre Achsen auf der Achse (X-X) des Rotationsmantels (3) konvergieren und
der Profilring (14) eine Rille (18) mit axialem trapezförmigen Querschnitt aufweist, deren Flanken
(19) die gleiche Neigung wie die Erzeugenden der Rollen (15) aufweisen.
40
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