DE2713997C2 - Werkzeugträger für Radsatzdrehmaschinen - Google Patents

Description

lung erreicht werden.

Aus der Zeitschrift »Das Industrieblatt« vom März 1953, Seite 75, Bild 2 und zugehörigem Text, ist bereits ein Werkzeugträger zum Bearbeiten der Innenflächen von Radreifen bekanntgeworden, der neben fest angeordneten Drehmeißeln über einen radial beweglich geführten Drehmeißel verfügt Dieser radial bewegliche Drehmeißel ist jedoch ein Schlichtstahl, der nicht geeignet ist, eine Grobzerspanung mit den dazugehörigen wesentlich höheren Zerspanungskräften durchzuführen, da diese wesentlich höheren Kräfte eine bewegliche Anordnung des Drehmeißels nicht ohne weiteres zulassen.

Eine ergänzende Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugträgers wird darin gesehen, daß der Drehmeißel zum Vordrehen der Lauffläche mechanisch arretierbar isL Hierdurch wird bei gleichzeitiger Entlastung aller die Verstellung und Führung dieses Drehmeißels bewirkenden Elemente dieser selbst in einer gewünschten Arretierungsposition sehr starr gehalten und kann daher große Kräfte aufnehmer,, ohne daß diese von den zugeordneten Verstelleinrichtungen aufgenommen werden müßten.

Insgesamt läßt sich mit -der erfindungsgemäßen Einrichtung, obwohl zur Reprofilierung nur ein einziger Arbeitszyklus durchfahren wird, die Vorbearbeitung exakt auf die Profilzonen beschränken, in deren Bereich die Spantiefe zur Reprofilierung zu groß ist, um von dem Arbeitsbereich einer einzigen Schneidplatte überdeckt werden zu können, und andererseits kann die für die Vorbearbeitung benötigte Zeit auf ein Minimum abgekürzt werden. Hierzu ist es beispielsweise mindestens nach der Alternativlösung möglich, mit je einem Schneidwerkzeug im wesentlichen gleichzeitig die Vorbearbeitung des Spurkranzes und die Vorbearbeitung der Lauffläche in mindestens gleicher Breite wie die Vorbearbeitung des Spurkranzes durchzuführen.

In den Zeichnungen ist die Einsatzweise des erfindungsgemäßen Werkzeugträgers in verschiedenen Schritten dargestellt.

In den F i g. 1 und 2 sind die beiden unterschiedlichen Verschleißprofile der beiden Räder eines Radsatzes übereinander gezeichnet dargestellt. Hierbei sind bereits zerspante Partien unschraffiert gelassen und lediglich von den Konturen des verschlissenen Profils umgrenzt. Die Konturen sind ohne Rücksicht auf Verdekkungen durch das dargestellte Werkzeug durchgezogen.

Fig.3 zeigt einen Werkzeugträger nach der Erfindung mit einem unabhängig von den übrigen Werkzeugen verstellbaren Werkzeug und dessen Verstelleinrichtung.

Fig.4 zeigt den Schnitt nach der Linie III-III aus Fig. 3.

Die F i g. 5 und 6 schließlich zeigen als Beispiel eine für die Reprofilierung von Radsätzen geeignete Werkzeugmaschine, wobei in F i g. 5 sich das unabhängig verstellbare Werkzeug in Arbeitsposition befindet und in F i g. 6 dieses unabhängig verstellbare Werkzeug in — bezogen auf den Radsatz — radialer Richtung zurückgezogen ist.

Mit Ausnahme der dem erfindungsgemäßen Werkzeugträger entsprechenden Baugruppe werden solche Werkzeugmaschinen beispielsweise in der GB-PS 10 17 493 oder der US-PS 39 38 254 und der hierzu äquivalenten DE-OS 25 37 086 gezeigt. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß die genannten Schriften nur als Beispiel für solche Werkzeugmaschinen zitiert wurden und darüber hinaus eint Vielzahl geeigneter Werkzeugmaschinen existiert, die sich leicht so umgestalten lassen, daß der erfindungsgemäße Werkzeugträger eingesetzt werden kann.

Die auf der Planscheibe einer nicht näher dargestellten, jedoch für die Reprofilierung von Radsätzen geeigneten Drehmaschine angeordneten Mitnehmer 6 haben in F i g. 1 die Räder 1,2 eines Radsatzes 7 (F i g. 5 und 6) erfaßt und übertragen das für die Reprofilierung erforderliche Drehmoment Fig.? zeigt die Reprofilierung des Radsatzes 7 kurz nach Beginn der Bearbeitung. Es schneidet hierbei ein Drehmeißel 3 den Spurkranz vor, ein Drehmeißel 4 — es ist dies das radial unabhängig verstellbare Werkzeug — schneidet die Lauffläche vor (Fig. 1) und ein unmittelbar nachfolgender Drehmeißel 5 schneidet das Profil fertig. Es ist in dieser Situation auch deutlich zu sehen (Fig. 1), daß bereits bei Beginn der Bearbeitung der Arbeitsbereich für den Drehmeißel 5 überschritten wäre, wenn nicht durch den Drehmeißel 4 bereits eine Vorbearbeitung vorgenommen ist Durch die Neigung der Schneidkante des Drehmeißels 4 wird die Gefahr der Beschädigung dieses Werkzeugs bei Schnittbeginn erheblich reduziert

F i g. 2 zeigt einen bereits fortgeschrittenen Reprofilierungsstand. Die Spurkranzvorbearbeitung mittels des Drehmeißels 3 ist hier soeben abgeschlossen und der unabhängig verstellbare Drehmeißel 4 ist bereits außer Schnitt gebracht. Dies kann jedoch auch zu einem späteren Zeitpunkt erst erfolgen. Der Drehmeißel 5 kann nun mit voller Maschinenleistung den Fertigschnitt durchführen. Er findet an keiner Stelle des Profils mehr eine Span tiefe vor, die seinen Arbeitsbereich übersteigt.

In den F i g. 3 und 4 ist im prinzipiellen Aufbau eine Verstellmöglichkeit für den radial unabhängig verstellbaren Drehmeißel 4 dargestellt. Der verstellbare Drehmeißel 4 ist zwischen den Drehmeißeln 3 und 5 auf einem Werkzeugträger 14 gelagert und mittels einer Befestigungsschraube 32 und einem Keil 31 mit einer Zugstange 8 verbunden, an deren Ende sich ein Kolben 12 befindet, welcher in seinem Zylinder über eine Geradführung 10 gegen Verdrehen gesichert ist. Ein über eine Endschalterbefestigungsplatte 15 auf dem Werkzeugträger 14 befestigter Endschalter 9 stellt durch Abtasten einer Einkerbung 33 auf der Zugstange 8 fest, ob der verstellbare Drehmeißel 4 zurückgezogen ist oder nicht. Um den verstellbaren Drehmeißel 4 aus dem zurückgezogenen Zustand nach vorne in Arbeitsstellung zu bringen, wird dem den Kolben 12 führenden und aufnehmenden Zylinder über eine Hydraulikleitung 18 Drucköl zugeführt, welches unter Umgehung eines Drosselventils 25 durch ein Rückschlagventil 26 in den entsprechenden Zylinder fließt. Das notwendige Drucköl wird von einer Hydraulikpumpe 21, welche über ein Überdruckventil 20 abgesichert ist, bereitgestellt. Damit Drucköl in die Hydraulikleitung 18 strömen kann, muß ein Wegeventil 16 die Schaltstellung a einnehmen. Das nunmehr in die Hydraulikleitung 18 einströmende Drucköl bewegt den Kolben 12 ohne nennenswerten Druckanstieg nach vorne. Hat der Kolben i2 seine vordere Endlage erreicht, dann baut sich in der Hydraulikleitung 18 der am Überdruckventil 20 eingestellte Druck auf, wodurch ein Zuschaltventil 23 öffnet und damit Druckmedium in einen weiteren Zylinder einströmen läßt, in welchem sich ein Verriegelungskolben 13 befindet. Der Verriegelungskolben 13 ist über eine Geradfühiung 11 gegen Verdrehen gesichert. Der mit der Zugstange 8 verbundene Kolben 12 und der Verriegelungskolben 13 sind Bauelemente eines Motors 27. Hat der Verriegelungskolben 13 seine vordere Endlage er-

reicht, so faßt eine Nase 34 des Verriegelungskolbens 13 in eine entsprechende Ausnehmung des Kolbens 12, der hierdurch in seiner Lage fest verriegelt wird. Während des Hubes nach vorne wird über den Keil 31 eine Keilplatte 29 gegen den in seiner Lage über einen Exzenterbolzen 28 eingestellten Keil 30 bewegt und nach oben geschoben. Auf diese Art und Weise wird der verstellbare Drehmeißel 4 fest nach unten gegen den Werkzeugträger 14 gepreßt, wodurch sämtliches Führungsspiel beseitigt wird. Hierdurch wird zuverlässig verhindert, daß der verstellbare Drehmeißel 4 während des Zerspanungsprozesses schwingt Seitlich wird der verstellbare Drehmeißel 4 von den Drehmeißeln 3 und 5 geführt.

Soll der verstellbare Drehmeißel 4 aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung zurückgezogen werden, so muß das Wegeventil 16 die Schaltstellung 0 einnehmen. Hierdurch werden über eine Hydraulikleitung 17 die Zylinderräume des Kolbens 12 und des Verriegelungskolbens 13 gleichzeitig mit Drucköl beaufschlagt. Der Verriegelungskolben 13 kann sofort zurück, wobei das Drucköl aus dem hinteren Teil des Zylinders über ein Rückschlagventil 24, die Hydraulikleitung 18 und eine Rücklaufleitung 19 in den Ölbehälter 22 abfließen kann. Das hinter dem Kolben 12 noch befindliche Drucköl muß über das Drosselventil 25 abströmen, welches in seiner Einstellung verändert werden kann und somit eine Regelung der Rücklaufgeschwindigkeit des Kolbens 12 ermöglicht Hierdurch kann der Kolben 12 wahlweise bei voll geöffnetem Drosselventil 25 sehr schnell zurückgezogen werden oder aber bei nahezu geschlossenem Drosselventil 25 sehr langsam, gewissermaßen mit Vorschubgeschwindigkeit, zurückgezogen werden. Die langsame Rückzuggeschwindigkeit ist immer dann erforderlich, wenn der verstellbare Drehmeißel 4 unter Schnittbelastung zurückgezogen werden soll.

F i g. 5 zeigt als Cesamtübersicht eine Werkzeugmaschine, geeignet zum Reprofilieren von Radsätzen, welche den erfindungsgemäßen Werkzeugträger 14 aufweist. Der verstellbare Drehmeißel 4 ist in Arbeitsposition dargestellt

F i g. 6 zeigt die gleiche Maschine wie F i g. 5, jedoch ist hier der verstellbare Drehmeißel 4 bereits zurückgezogen.

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Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

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eher Schneidplatten regelmäßig übersteigenden Span-Patentansprüche: tiefe den Werkzeugträger für eine vollständige Reprofi-

üerung wiederholt in eine Ausgangsstellung fahren zu

!.Werkzeugträger für Radsatzdrehmaschinen mit müssen und die dazwischen hegenden unproduktiven einem Drehmeißel zum Vordrehen eines Rades ei- 5 Rücklauf- Positionier- und Schwenkbewegungen des nes Radsatzes im Bereich von Lauffläche und Spur- WerKzeugträgers hinnehmen zu müssen, kranz und einem weiteren, daneben angeordneten Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Werk-

Drehmeißel zum Fertigdrehen des gesamten, sich zeugträger der eingangs beschriebenen Art dahingeaus Lauffläche und Spurkranz zusammensetzenden hend weiterentwickelt, das der Drehmeißel zum Vor-Radprofils, dadurch gekennzeichnet, daß 10 drehen auf dem Werkzeugträger — bezogen auf den der Drehmeißel (4) zum Vordrehen auf dem Werk- Radsatz — radial beweglich geführt und in dieser Richzeugträger (14) — bezogen auf den Radsatz (7) — tung mittels eines Motors verstellbar ist Hierdurch geradial beweglich geführt und in dieser Richtung mit- lingt es, in den Bereichen mit größter Spantiefe in einem tels eines Motors (27) verstellbar ist einzigen durchgehenden Arbeitszyklus zunächst vorzu-

2. Werkzeugträger für Radsatzdrehmaschinen mit 15 drehen und damit die Spantiefe soweit zu reduzieren, je einem Drehmeißel zum Vordrehen eines Rades daß ein nachgeordnetes Schneidwerkzeug während des eines Radsatzes im Bereich von Lauffläche und gleichen Arbeitszyklus einen Fertigschnitt durchführen Spurkranz und mit einem weiteren Drehmeißel zum kann, ohne hierbei in Spantiefenbereiche zu gelangen. Fertigdrehen des gesamten, sich aus Lauffläche und die die mögliche Grenzspantiefe für dieses Werkzeug Spurkranz zusammensetzenden Radprofils, dadurch 20 überschreiten. Der Drehmeißel zum Vordrehen kann gekennzeichnet, daß der Drehmeißel (4) zum Vor- dann, wenn seine Arbeit beendet ist oder in einer andedrehen der Lauffläche auf dem Werkzeugträger (14) ren radialen Position fortgesetzt werden soll, über den zwischen den beiden anderen Drehmeißeln (3) bzw. ihn radial bewegenden Motor in die gewünschte Radial-(5) — bezogen auf den Radsatz (7) — radial beweg- position verfahren werden. Durch die beschriebene Anlich geführt und in dieser Richtung mittels eines Mo- 25 Ordnung und Vorgehensweise gelingt es, die erfordertors (27) verstellbar ist. lieh Reprofilierung mit einem einzigen Schnitt und in

3. Werkzeugträger nach Anspruch 1 oder 2, da- einem einzigen Arbeitszyklus ohne Schnittunterbredurch gekennzeichnet, daß der Drehmeißel (4) zum chung und Neuansatz des Werkzeuges für den Fertig-Vordrehen der Lauffläche mechanisch arretierbar schnitt durchzuführen. Der bisher notwendige Zeitbeist. 30 darf für einen gesonderten Vorschnitt und für die Repo-

sitionierung der Werkzeuge, um das Fertigschnittwerk-

zeug an den Ausgangspunkt für die Reprofilierung zu

bringen, entfällt. Es ist somit eine Aufteilung der Reprofilierung in mehrere successive Arbeitszyklen unter Be-

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugträger für Rad- 35 rücksichtigung der für die Reprofilierung notwendigen

satzdrehmaschinen nach den Oberbegriffen der Patent- Gesamtspantiefe nicht mehr erforderlich. Obwohl nun-

ansprüche 1 und 2. mehr das Profil in einem einzigen Arbeitszyklus wieder

Werkzeugträger der genannten Art sind bekanntge- aufgearbeitet wird, können handelsübliche Schneidplatworden aus dem Prospekt »Sellers Tracer Control ten verwendet werden. Es können somit preisgünstige Whell Lathe« der Fa. Consolidated Machine Tool Corp., 40 Werkzeuge verwendet werden und gleichzeitig kann Rochester, New York. Dort sind die genannten Dreh- die Bearbeitungszeit für eine Reprofilierung drastisch meißel jedoch auf einem Revolverkopf angeordnet. verkürzt werden. Diese Vorteile sind ohne Steigerung Nach einer Vorbearbeitung mit einem Vorbearbei- der bisher üblichen installierten Maschinenleistung ertungswerkzeug im äußeren Bereich der Lauffläche muß reichbar. Es wird die installierte Maschinenleistung bei der Revolverkopf in eine Ausgangsposition zurückge- 45 Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung vollfahren und geschwenkt werden. Hiernach muß er er- ständiger ausgenutzt und es werden gleichzeitig unproneut in eine Arbeitsposition gefahren werden, die je- duktive Rücklaufwege sowie Positionierzeiten eingedoch notwendigerweise mit der Arbeitsposition für das spart Während bisher bei der Reprofilierung die Werkerstgenannte Vorbearbeitungswerkzeug nicht überein- zeuge regelmäßig auch Zonen großer Verschleißtiefe, stimmt. Es wird somit eine aufwendige Steuerung nötig 50 also geringer Spantiefe, durchfahren mußten und in die- und es müssen unproduktive Rücklaufzeiten hingenom- sen Zonen der Drehmaschine nur sehr geringe Leistung men werden. abverlangt wurde, ist es bei Anwendung der erfindungs-

Die Vorbearbeitung in einem getrennten Arbeitsgang gemäßen Einrichtung möglich immer dann, wenn ein ist erforderlich, da aufgrund der sehr unterschiedlichen Werkzeug im Bereich geringer Spantiefe schneidet, Verteilung der Verschleißstärken über die Profilbreite 55 gleichzeitig ein anderes Werkzeug unter voller Spanleider Räder die für die Wiederherstellung des Sollprofils stung schneiden zu lassen. Es ergibt sich dadurch eine an den Zonen mit dem geringsten Verschleiß erforderli- gleichmäßigere Auslastung der Leistung des Antriebsche Spantiefe für handelsübliche und damit kostengün- motors.

stige Schneidelemente zu groß ist. Durch den Einsatz Eine alternative Lösung der der Erfindung zugrunde handelsüblicher Schneidelemente sind daher zwangs- 60 liegenden Aufgabe wird, ausgehend von einem Werkläufig bei der Reprofilierung nach den bekannten Ver- zeugträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2, darfahren mehrere zeitaufwendige Arbeitsgänge erforder- in gesehen, daß der Drehmeißel zum Vordrehen der lieh. Lauffläche auf dem Werkzeugträger zwischen den bei-

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Werkzeugträ- den anderen Drehmeißeln bzw. — bezogen auf den ger der eingangs beschriebenen Art für Radsatzdreh- 65 Radsatzradial beweglich geführt und in dieser Richtung maschinen vorzuschlagen, mit dem es möglich ist, die mittels eines Motors verstellbar ist. Auch mit dieser An-Reprofilierung mit handelsüblichen Schneidelementen Ordnung werden die bereits beschriebenen Vorteile erdurchzuführen, ohne wegen der den Arbeitsbereich sol- reicht und es kann bei Bedarf eine andere Schnittauftei-