DE2718011A1 - Vorrichtung zum herstellen geteilter riemenscheiben - Google Patents

Vorrichtung zum herstellen geteilter riemenscheiben

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DE2718011A1
DE2718011A1 DE19772718011 DE2718011A DE2718011A1 DE 2718011 A1 DE2718011 A1 DE 2718011A1 DE 19772718011 DE19772718011 DE 19772718011 DE 2718011 A DE2718011 A DE 2718011A DE 2718011 A1 DE2718011 A1 DE 2718011A1
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DE19772718011
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Anthony Lemmo
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Eaton Corp
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/02Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels
    • B21H1/04Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels with rim, e.g. railways wheels or pulleys
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

22. April 1977 77-E-2155
EATON CORPORATION, Cleveland, Ohio, U.S.A.
Vorrichtung zum Herstellen geteilter Riemenscheiben
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung geteilter oder geschlitzter Riemenscheiben, und zwar insbesondere auf eine Vorrichtung zur Herstellung geteilter Riemenscheiben, wobei die Lager, welche die Hauptspindelanordnung tragen, von den Klemmkräften isoliert sind, die in der Hauptspindel auftreten, um darin einen zu teilenden Rohling festzulegen.
Eine Vorrichtung zur Herstellung von Riemenscheiben oder Rollen (im folgenden wird der Kürze halber der Ausdruck "Rolle" verwendet) ist in den US-Patenten 3 831 414 und 3 087 531 beschrieben, die sich speziell auf Vorrichtungen zur Herstellung von geteilten oder geschlitzten Rollen beziehen. Bei der bekannten Vorrichtung wird eine Klemmkraft (Festlegkraft) zwischen dem Rahmen und der Spindelanordnung vorgesehen, um ein Werkstück in der Spindelanordnung festzulegen oder festzuklemmen. Die aufgebaute Festlegkraft übt eine beträchtliche Belastung auf die Hauptlager aus, welche die Spindelanordnung für eine Drehung relativ zum Rahmen tragen. Die Übertragung der
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Festlegkraft auf die Hauptlager, welche die Spindelanordnung tragen, kann den vorzeitigen Ausfall der Lager zur Folge haben. Es wird somit bevorzugt, die Festlegkraft im wesentlichen von den Hauptspindellagern zu isolieren, um dadurch die Lebensdauer dieser Lager zu verlängern.
Zusammenfassung der Erfindung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue verbesserte Vorrichtung zur Herstellung von geteilten Rollen mittels einer Spindelanordnung, welche folgendes aufweist: eine obere Spindel, eine untere Spindel, Mittel zur drehbaren Lagerung eines zu teilenden Rohlings zwischen den oberen und unteren Spindeln und eine Klemmvorrichtung (Festlegvorrichtung), um die obere Spindel zur unteren Spindel und die untere Spindel zur oberen Spindel zu ziehen, um einen aufzuteilenden Rohling zwischen oberen und unteren Spindeln festzuklemmen oder festzulegen. Ein Rahmen ist zur unabhängigen Halterung der Spindelanordnung vorgesehen und Lagermittel sind zwischen Rahmen und Spindelanordnung angeordnet, um die Spindelanordnung drehbar bezüglich des Rahmens zu tragen. Die Festlegvorrichtung ist betätigbar, um eine Festlegkraft zwischen oberen und unteren Spindeln auszuüben, die vom Rahmen und den Lagermitteln isoliert ist. Auf diese Weise wird die Lebensdauer der Lagermittel beträchtlich erhöht.
Die vorliegende Erfindung sieht ferner eine Vorrichtung zur Herstellung von geteilten Rollen vor, und zwar einschließlich eines Werkstückhalters zur drehbaren Halterung eines zu teilenden Rohlings, eines Teilungswerkzeugs gehaltert für eine Relativbewegung zu einem Rohling hin und von diesem weg, wobei der Rohling in dem Werkstückhalter getragen ist, um mit der Umfangskante des Rohlings zum Zwecke von dessen Aufteilung in Eingriff zu kommen, und einer Spindelanordnung, die arbeitsmäßig mit dem Werkstückhalter verbunden ist, um den Werkstückhalter für eine Drehung zu tragen. Die Spindelanordnung umfaßt eine Festlegvor-
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richtung, um einen der Teile des WerkstUckhalters zum andexen der Teile des Werkstuckhalters hinzuziehen, und um den anderen der Teile des Werkstückhalters zu dem einen Teil des Werkstuckhalters hinzuziehen, um so einen aufzuteilenden Rohling im Werkstückhalter festzulegen, während der Festlegkraft hervorgerufen in einem der Teile des Werkst Uckhalters durch die Festlegkraft bewirkt im anderen der Teile des Werkstückhalters entgegengewirkt wird und ein Ausgleich erfolgt.
Die Erfindung sieht ferner eine Vorrichtung zur Herstellung von aufgeteilten Rollen gemäß der Definition des nächsten Absatzes vor, wobei die Vorrichtung einen Rahmen sowie Lagermittel aufweist, um die Spindel drehbar im Rahmen zu tragen. Die Lagermittel tragen das Gewicht der Spindelanordnung und sind gegenüber den Festlegkräften getrennt, die am Rohling durch die Festlegvorrichtung hervorgerufen werden, um so die Lebensdauer der Lagermittel zu erhöhen.
Die Erfindung sieht ferner eine Vorrichtung zur Herstellung von geteilten Rollen vor, welche einen Rahmen und eine Spindelanordnung aufweist, um den zu teilenden Rohling zu tragen und die durch den Rahmen getragen ist. Die Spindelanordnung umfaßt dabei eine obere Spindel, eine untere Spindel und eine Festlegvorrichtung, getragen von der unteren Spindel. Hauptlagermittel sind zwischen dem Rahmen und der unteren Spindel vorgesehen, um die untere Spindel drehbar bezüglich des Rahmens zu tragen. Ein Teilungs- oder Schlitzwerkzeug wird vom Rahmen getragen und ist zu einem von der Spindelanordnung getragenen Rohling hin und von diesem weg bewegbar, um mit der Umfangskante des Rohlings in Eingriff zu kommen, um diesen zu teilen oder zu schlitzen. Die Festlegvorrichtung kann mit der oberen Spindel in Eingriff gebracht werden, um die Relativbewegung zwischen oberer und unterer Spindel zu bewirken, um so das Werkstück dazwischen festzuklemmen oder festzulegen, wobei die Festlegmittel Schraubenmittel umfassen, die drehbar sind, um
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die Relativbewegung der oberen und unteren Spindeln zu bewirken. Selektiv betätigbare Kraftmittel sind vorgesehen, um die Schraubenmittel bezüglich der unteren Spindel zu verdrehen, um die Relativbewegung der oberen und unteren Spindel aufeinander zu hervorzurufen, um so ein Werkstück dazwischen festzulegen, und um in synchroner Weise die Schraubmittel und untere Spindel zu verdrehen, um einen zwischen oberen und unteren Spindeln festgelegten Rohling zu verdrehen.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen, sowie aus der Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen anhand der Zeichnung;
Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von geteilten Rollen;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung ^emäß Fig. 1;
Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt der Spindelanordnung annähernd längs der Linie 3-3 der Fig. 2, wobei die erfindungsgemäße Festlegvorrichtung im einzelnen dargestellt ist;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Steuersystems zur Synchronisierung der Spindel und der Drehwerkzeuge.
Die Erfindung bezieht sich - vergleiche Figuren 1 und 2 -auf eine Riemenscheiben- oder Rollen-Teil- oder -Schlitz-Vorrichtung 8, welche teilende und formende Werkzeugmittel verwendet, um umfangsmäßlg mit Nuten (Rillen oder Vertiefungen) versehene Räder (im folgenden als genutete Räder bezeichnet) herzustellen, durch in Eingriffbringen der Werkzeugmittel mit dem Kantenteil eines Metallrohlings derart, daß dieser Kantenteil geteilt und in einen genuteten Rand verformt wird. Die Werkzeugmittel umfassen «in· Teilungsrolle IO und eine Formungsrolle 12, die aufeinander
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folgend in Arbeitseingriff mit dem Kantenteil oder Umfang eines scheibenförmigen Metallrohlings 16 gebracht werden, um diesen Kantenteil zu teilen und in einen genuteten Rand zu verformen, während der Rohling durch VerkstUckhaltemittel (Werkstückhalter) 18 gehalten ist und verdreht wird.
Eine Spindelanordnung 28 ist zur Halterung und Drehung des Rohlings 16 vorgesehen. Die Spindelanordnung 28 umfaßt eine obere Spindel 20 und eine untere Spindel 26, die eine obere Form 21 bzw. eine untere Form 22 des Werkstückhalters 18 tragen. Die oberen und unteren Formen 21 bzw. 22 können aneinander festgelegt oder miteinander verklemmt werden durch eine Festleg- oder Klemmvorrichtung 30, die im folgenden beschrieben wird, und die die starre Halterung des Metallrohlings 16 für eine Drehung durch die Spindelanordnung 28 bewirkt.
Die Teilungs- und Formungs-Werkzeuge 10, 12 werden auf den Quergleitgliedern 32 bzw. 34 getragen, und zwar für eine Bewegung in einer Horizontalrichtung zu einem von der Spindelanordnung 28 getragenen Werkstück 16 hin und von diesem weg. Die Quergleitglieder 32 und 34 werden vom Tisch 36 der Maschine 8 getragen. Eine im einzelnen in Fig. 2 gezeigte Führungsbahn 35 ist am Tisch 36 angeordnet, um die Horizontalbewegung des Querschlittens 34 zu führen. Eine ähnliche nicht dargestellte Führungsbahn ist ebenfalls am Tisch 36 vorgesehen, um die Horizontalbewegung des Querschlittens 32 zu führen.
Am Querschlitten 32 ist zur Bewegung mit diesem ein Tragglied 40 befestigt, welches das Teilungswerkzeug 10 zur Drehung auf dem Querschlitten 32 trägt. Ebenfalls vom Querschlitten 32 wird ein Hydraulikmotor 42 getragen, der die Drehung des Teilungswerkzeugs 10 bewirkt, um das Rutschen des Werkstücks 10 dann zu verhindern, wenn dies anfänglich mit dem Umfangskantenteil 14 des Rohlings 16 in Eingriff kommt, was im folgenden noch im einzelnen beschrieben werden
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wird. Zu diesem Zweck bewirkt der Hydraulikmotor 42 die Drehung eines Planetenzahnrades 44, welches mit einem vom Tragglied 40 getragenen Planetenzahnrad 46 in Eingriff steht. Das Planetenzahnrad 46 verdreht durch eine nicht gezeigte Welle das Werkzeug 10. Auf diese Welse bewirkt die Betätigung des Hydraulikmotors 42 die Verdrehung der Zahnräder 44 und 46, die ihrerseits die Drehung des Teilungswerkzeugs IO hervorrufen.
Am Querschlitten 34 ist das Tragglied 41 befestigt, welches das Formungswerkzeug 12 drehbar auf dem Querschlitten 34 trägt. Ein Hydraulikmotor 50 ist in ähnlicher Weise am Querschlitten 34 befestigt. Der Hydraulikmotor 50 bewirkt die Drehung eines daran befestigten Planetenzahnrades 52, welches mit einem Planetenzahnrad 54 in Eingriff steht. Das Planetenzahnrad 54 1st am Formungswerkzeug 12 durch eine geeignete nicht gezeigte Welle befestigt, um dessen Drehung zu bewirken. Auf diese Weise ruft die Einschaltung des Hydraulikmotors 50 die Drehung der Zahnräder 52 und 54 hervor, um auf diese Weise das Formungswerkzeug 12 zu verdrehen.
Manuelle Einstellmittel 56 und 58 sind vorgesehen, um die Vertikaleinstellung der Werkzeuge 10 bzw. 12 bezüglich des Tisches 36 zu bewirken, auf dem die Querschlitten 32 und 34 befestigt sind. Zu diesem Zwecke besitzen die Einstellmittel 56 und 58 drehbare Wellen 60 bzw. 62, die verdrehbar sind, um die Linearbewegung von Trägerblöcken 64 bzw. 66 bezüglich der Gleitglieder 32 bzw. 34 zu bewirken. Die Trägerblöcke 60 und 66 tragen die Hydraulikmotoren 42 und 50 und die Tragmittel 40, 41 für die Werkzeuge 10 bzw. 12 auf den Querschlitten 32 und 34. Eine nicht dargestellte geneigte Blockanordnung wird verwendet, um die Vertikalbewegung der Werkzeuge 10, 12 der Tragglieder 40, 41 und der Hydraulikmotore 42, 50 zu bewirken, und zwar bei Linearbewegung der Tragblöcke 64 und 66 bezüglich der Querschlitten 32, 34. Die geneigte Blockanordnung ist eine bekannte
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Vorrichtung zur Umwandlung der durch die Einstellmittel darauf ausgeübten Linearbewegung in eine Vertikalbewegung der Trägerblöcke. Zu diesem Zweck verwendet die geneigte Blockanordnung komplementär geneigt verlaufende Ebenen, die bei Bewegung horizontal bezüglich einander die relative Vertikalbewegung der parallelen Horizontaloberflächen der geneigten Ebenen bewirken. Auf diese Weise bewirkt die Verdrehung der Wellen 60 und 62 die Vertikalbewegung der Werkzeuge 10, 12 bezüglich des Werkstücks 16, um dadurch die Maschine derart auszubilden, daß sie an verschiedenen Werkstücken mit verschiedenen Werkzeugen arbeiten kann.
Hydraulikmittel sind vorgesehen, um die Bewegung der Querschlitten 32 und 34 zur Drehachse der Spindelanordnung 28 hin zu bewirken, und um den sequentiellen Eingriff der Werkzeuge 10 und 12 mit dem Umfangskantenteil des Werkstücks zu bewirken. Zu diesem Zweck ist ein Hydraulikmotor 70 auf dem Rahmen der Vorrichtung oder Maschine 8 befestigt. Der Hydraulikmotor 70 bewirkt die Drehung eines Paares von nicht gezeigten Nockentrommeln, die in bekannter Weise mit den Querschlittengliedern 32 und 34 verbunden sind. Die sich infolge der Erregung des Motors 70 drehenden Trommeln umfassen eine Vielzahl von Nockenspuren oder Nockenreihen, die zugehörige Nocken aufnehmen können, um die Horizontalbewegung der Querschlitten über den Tisch 36 hinweg und somit den Eingriff der Werkzeuge 10 und 12 mit dem Rohling 16 zu steuern.
Eine Codiervorrichtung 74 ist mit dem Nockentrommelantriebsmotor 70 verbunden, um den Arbeitspunkt der Maschine 8 während irgendeines individuellen Maschinenzyklus abzufühlen. Die Codiervorrichtung erzeugt ein Ausgangssignal, welches die Position im Maschinenzyklus angibt und in der im folgenden beschriebenen Weise verwendet wird.
Bei einer bevorzugten Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Nockentrommelη derart geformt, daß
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das Teilungswerkzeug 10 als erstes in Eingriff mit dem Umfangskantenteil 10 des Rohlings 16 bewegt wird. Nachdem das anfängliche Teilen oder Schlitzen durch das Werkzeug 10 vollständig durchgeführt ist, wird das Formungswerkzeug 12 sodann in Berührung mit dem Rohling 16 bewegt. Das Eindringen des Formungswerkzeugs 12 formt die Nut im Rohling 16 aus, wie diese durch das Teilungswerkzeug 10 erzeugt wurde. Das Formungswerkzeug 12 rundet den Boden der Nut ab und sieht Wülste oder Randwülste an den Außenkanten der Nut vor, wie dies gewünscht ist. Eine weitere Erläuterung der Arbeitsweise der Werkzeuge am Rohling kann dem US-Patent 3 087 531 entnommen werden.
Die Spindelanordnung 28 und die Festlegvorrichtung 30 in der unteren Spindelanordnung 26 sind im einzelnen in Fig. 3 gezeigt. Die obere Spindel 20 trägt die obere Form 21 und ist aus ihrer in Fig. 3 gezeigten Stellung in einer Richtung vertikal nach oben bewegbar, um die Anordnung eines Rohlings 16 zwischen oberen und unteren Formen 21, 22 zu ermöglichen. Zu diesem Zweck 1st ein oberer Formzylinder am Rahmen 80 des Motors befestigt, wie dies im einzelnen in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, um die Vertikalbewegung der oberen Spindelanordnung 20 durchzuführen.
Ein Anordnungsstift 26 ist vertikal gleitend angeordnet innerhalb einer Bohrung 82 in der oberen Spindel 20 und in der Bohrung 86 in der unteren Spindel 26, wobei Bohrung 86 koaxial zur Bohrung 82 verläuft. Der Anordnungsstift 76 kann aus seiner zurückgezogenen oder obersten gestrichelt in Fig. 3 dargestellten Vertikalstellung in seine ausgefahrene oder unterste Vertikalstellung gebracht werden, welch letztere ausgezogen in Fig. 3 dargestellt ist. Jeder der Rohlinge 16, der zwischen den Formgliedern 21, 22 befestigt ist, umfaßt eine mittig angeordnete Öffnung 88 darinnen. Wenn sich der Anordnungsstift 76 in seiner ausgefahrenen
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Stellung befindet, so erstreckt er sich durch die Mittelöffnung 88 im Rohling 16, um den Rohling 16 zwischen den oberen und unteren Formen 21, 22 vor dem Festlegen des Rohlings darinnen anzuordnen und zu zentrieren. Wenn sich der Anordnungsstift 76 in seiner gestrichelt in Fig. 3 gezeigten Rückholstellung befindet, so kann ein Rohling zwischen die Formglieder 21, 22 eingesetzt oder herausgenommen werden. Ein geeigneter, nicht dargestellter, Strömungsmittelzylinder kann benutzt werden, um den Anordnungsstift 76 anzuheben und abzusenken.
Das untere Formglied 22 wird in einem Formadapter 90 gehaltert, der auf der unteren Spindelanordnung 26 zur Drehung damit getragen wird. Die untere Spindelanordnung 26 umfaßt ein im wesentlichen rohrförmiges unteres Spindelglied 92, das durch einen Hydraulikmotor 94 verdreht werden kann, der in geeigneter Weise damit über eine Kupplung 96 verbunden ist. Ein koaxial zur Drehachse der Kupplung 96 angeordnetes Wellenglied 100 ist über einen Drehmomenttender 102 mit der inneren Spindelwelle 1O4 verbunden. Die Welle 104 trägt eine Drehmomentschraube 104 an einem Ende. Die Drehung der Welle 100 durch den Motor 94 bewirkt die Verdrehung der Drehmomentschraube 106 über den Drehmomenttender 102 und die Welle 104, um dadurch die Festlegvorrichtung 30 zu betätigen, was im folgenden noch im einzelnen beschrieben wird.
Die zwischen Strömungsmittelmotor 94 und unterem Spindelglied 92 angeordnete Kupplung 96 ist selektiv antreibbar, um entweder die Drehung der Drehmomentschraube 106 relativ zum unteren Spindelglied 92 oder die Synchrondrehung der Drehmomentschraube 106 und des unteren Spindelgliedes 92 zu bewirken. Die Kupplung 96 umfaßt ein Antriebsglied 98, welches fortlaufend mit dem Abtrieb des Hydraulikmotors zur Drehung mit dem Wellenglied 100 verbunden ist. Wenn die Kupplung 96 mit Energie versorgt wird, so kommt das Antriebsglied 98 der Kupplung 96 mit den Zähnen 132 des Abtriebgliedes
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134 der Kupplung 96 in Eingriff, um die Drehung des Abtriebgliedes 134 und des unteren Spindelglieds 92, welches damit verbunden ist, zu bewirken. Eine Bremsscheibe 128 ist am unteren Spindelglied 92 befestigt, um das untere Spindelglied 92 bezüglich des Rahmens dann festzulegen, wenn die Kupplung 96 abgeschaltet ist und nur die Verdrehung der Drehmomentschraube 106 erwünscht ist. Eine schematisch in Fig. 2 gezeigte Bremsvorrichtung 130 ist zum Bremsen der Scheibe 128 vorgesehen, um dadurch das untere Spindelglied 92 abzubremsen.
Die Drehmomentschraube 106 ist vertikal in der unteren Spindelanordnung 26 festgelegt. Anliegend an dem mit Gewinde versehenen Ende der Drehmomentschraube 106 befindet sich ein mit Gewinde versehener Fingerhalter 112, der in Fig. in zwei Positionen dargestellt ist. Der Fingerhalter 112 wird durch das untere Spindelglied 92 für eine Drehung damit getragen und ist auf der rechten Seite der Fig. 3 in seiner nicht festgeklemmten Stellung und auf der linken Seite der Fig. 3 in seiner geklemmten oder Festlegstellung dargestellt, was im einzelnen im folgenden erläutert wird. Der Fingerhalter 112 umfaßt mit Gewinde versehene Teile 116, die mit dem Gewindeteil der Drehmomentschraube 106 in Eingriff stehen. Die Drehung der Drehmomentschraube 106 bei gegenüber Drehung festgelegtem unterem Spindelglied 92 bewirkt die relative Drehbewegung zwischen Fingerhalter 112 und Drehmomentschraube 106. Die relative Drehbewegung von Fingerhalter 112 und Drehmomentschraube 106 bewirkt die relative Vertikalbewegung des Fingerhalters 112 infolge des Eingriffs der mit Gewinde versehenen Teile 116 mit dem mit Gewinde versehenen Teil der Drehmomentschraube 106.
Schwenkbar am Fingerhalter 112 sind Fingerglieder 108 und 110 befestigt. Die Fingerglieder 108 und 110 sind betätigbar, um sich mit dem unteren Spindelglied 92 zu verdrehen und sich vertikal mit dem Fingerhalter 112 zu bewegen.
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Die Fingerglieder 108 und 110 können in Eingriff mit dem Anordnungsstift 76 schwenken, um eine nach unten gerichtete Klemmkraft auf den Anordnungsstift 76 auszuüben, um einen Rohling zwischen den oberen und unteren Formen 21, 22 dann festzuklemmen, wenn der Anordnungsstift sich in seiner untersten Position befindet, wie diese in Fig. 3 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist. Der Anordnungsstift 76 besitzt einen Schulterteil 118, der mit den Schulterteilen 121 ai.geordnet an den Anordnungsfingern 108 und 110 in Eingriff kommen kann. Die untere Spindel 92 umfaßt die geneigte Oberfläche 123, welche mit der komplementär oder entgegengesetzt geneigten Oberfläche 127 angeordnet am äußeren der Fingerglieder 108 und 110 in Eingriff kommt. Bei der anfänglichen Vertikalbewegung der Fingerglieder 108,110 in eine Richtung nach unten von der Position des Fingerglieds 110 zur Position des Fingergliedes 108, infolge der Bewegung des Fingerhalters 112 aus seiner auf der rechten Seite des Anordnungsstiftes 76 in Fig. 3 gezeigten Position in die links vom Anordnungsstift 76 gezeigte Position, kommt die geneigte Oberfläche 123 mit der geneigten Außenoberfläche 127 der Fingerglieder in Berührung, um das Fingerglied nach innen aus der Position von Fingerglied 110 zur Position von Fingerglied 108 zu lenken, um den Eingriff der Finger mit dem Anordnungsstift 76 zu bewirken. Nach dem anfänglichen Eingriff der Fingerglieder 108,110 mit dem Anordnungsstift 76 bewirkt die weitere Verdrehung der Drehmomentschraube 106 bezüglich des Fingerhalters 112 die weitere Abwärtsbewegung der Finger 108,110. Diese weitere Abwärtsbewegung der Finger 108,110 zieht den Anordnungsstift 76 in eine Richtung nach unten, um dadurch das obere Formglied 21 in Eingriff mit dem unteren Formglied 22 zu ziehen. Man erkennt, daß dann, wenn der Anordnungsstift 76 an seinem Platz durch die Fingerglieder 108,110 festgeklemmt ist, eine positive Klemm- oder Festlegkraft zwischen den oberen und unteren Formgliedern 21,22 vorhanden ist, um einen Rohling 16 dazwischen festzulegen. Diese Klemmkraft wird
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solange nicht freigegeben oder abnehmen, bis die Drehmomentschrauue 106 in einer Lösungsrichtung verdreht wird, um das Außereingriffbringen der Fingerglieder 108,110 gegenüber dem Anordnungsstift 76 zu bewirken. Zwischen dem Hydraulikmotor 94 und der ürehmomentschraube 106 ist ein Drehmomenttender 102 angeordnet, um die Größe des Drehmoments und somit die Klemmkraft zu begrenzen, die auf den Rohling 16 ausgeübt wird. Der Drehmomenttender 102 arbeitet in bekannter Weise.
Die Spindelanordnung 28 wird zur Drehung bezüglich des Rahmens 80 durch eine Vielzahl von Hauptlager 120 getragen. Die Hauptlager 120 sind zwischen dem unteren Spindelglied 92 und dem Rahmen 80 der Naschine 8 angeordnet. Die Lager 120 tragen die obere Spindel 20 und das untere Spindelglied 92 für eine Drehung bezüglich des Rahmens 80 der Maschine. Die Lager 120 tragen das Gewicht der Spindelanordnung 28 und sind auch einer Radialbelastung ausgesetzt, die durch Reaktionskräfte hervorgerufen wird, welche beim Eingriff der Werkzeuge 10, 12 mit der Umfangskante des Rohlings 16 entstehen.
Lagerglieder 124 sind zwischen dem Rahmen 80 und dem unteren Teil des unteren Spindelgliedes 92 angeordnet. Die Lager 124 zentrieren den unteren Teil des unteren Spindelglieds 92 bezüglich des Rahmens 80, wobei die Spindel 92 drehbar gehaltert ist. Die Lager 124 tragen als solche nicht einen Hauptanteil des Gewichts der Spindelanordnung 28. Ein weiterer Satz von Lagergliedern 126 ist zur Halterung der unteren Spindelanordnung 26 für die Drehung vorgesehen. Die Lagerglieder 126 sind zwischen dem Eingabeglied der Kupplung 96 und dem Rahmen 80 angeordnet. Die Lager 126 spielen keine Hauptrolle bei der Halterung der Spindel 26, sondern bewirken vielmehr das Zentrieren der Spindel für die Drehung bezüglich des Rahmens 80. Eine Vielzahl von Lagern 125 stehen mit einem vergrößerten Teil 105 der inneren Spindelwelle in Berührung, um die innere Spindelwelle 104 zur Drehung bezüglich des unteren Spindelglieds 92 zu tragen.
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Die Lager 125 stehen mit den Endoberflächen des verbreiterten Teils 105 der inneren Spindelwelle 104 in Berührung, um vertikale während des Festklemmens des Werkstücks 16 erzeugte Reaktionskräfte von der Drehmomentscheibe 106 und der inneren Spindelwelle 104 zum unteren Spindelglied 92 zu übertragen.
Nachdem ein RohlingUanfangs zwischen den Formen 21, 22 durch eine geeignete Ladevorrichtung angeordnet ist, wird der Rohling vor der Drehung festgelegt. Zur Durchführung des Festlegens oder Festklemmens eines Rohlings zwischen den Formen 21,22 befindet sich die Kupplung 96 in der in Fig. gezeigten Außereingriffstellung und die Bremse 130 ist eingeschaltet, um mit der Scheibe 128 in Berührung zu stehen, um so die Drehung des unteren Spindelglieds 92 zu verhindern. Der Hydraulikmotor 94 wird sodann eingeschaltet, um die Drehung der inneren Spindelwelle 104 und der Drehmomentschraube 106 bezüglich des festen unteren Spindelglieds 92 und des daran befestigten Fingerhalters 112 zu bewirken. Die Verdrehung der Drehmomentschraube 106 bezüglich des Fingerhalters 112 zieht die Finger 108 und 110 in eine Richtung nach unten, um deren Eingriff mit dem Anordnungsstift 76 zu bewirken, um so ein Werkstück 16 zwischen den oberen und unteren Formgliedern 21, 22 festzuklemmen. Nachdem das Werkstück festgelegt ist und die Bremse 130 gelöst ist, wird die Kupplung 96 eingeschaltet, um den Eingriff von Eingangsglied 98 mit den Zähnen 132 des Abtriebkupplungsgliedes 134 zu bewirken, um so das Spindelglied 92 mit dem Hydraulikmotor 94 zum Zwecke der Drehung zu kuppeln. Wenn somit die Kupplung 96 angetrieben wird, so verdreht sich unteres Spindelglied 92 und Drehmomentschraube 106 synchron beim Einschalten des Motors 94. Die Verdrehung des Spindelglieds 92 und der Drehmomentschraube 106 bewirken die Verdrehung der ganzen Spindelanordnung 28 und des darin festgeklemmten Rohlings 16, um das Teilen des Rohlings beim Eingriff desselben mit den Teilungs- und Formungs-Werkzeugen 10,12 zu ermöglichen. Da die Drehmomentschraube 106 sich
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nicht bezüglich des Fingerhalters 112 verdreht, bewirkt die synchrone Verdrehung des Spindelglieds 92 und der Drehmomentschraube 106 keine weitere Festklemmung eines Werkstücks 16, dadurch, daß die Finger 108 und 110 weiter in eine Richtung nach unten gezogen werden.
Die Lage der Hauptspindellager 120 zwischen dem äußeren Spindelglied 92 und dem Rahmen 80 gestattet diesen Lagern 120 die Halterung von im wesentlichen dem gesamten Gewicht der Spindelanordnung 28, wobei sie im wesentlichen gegenüber der Klemmkraft isoliert sind, die zwischen den oberen und unteren Formen 21 und 22 durch die Drehmomentschraube 106 vorgesehen ist. Beim Festklemmen oder Festlegen übt, wie oben erwähnt, die Drehmomentschraube 106 eine nach unten gerichtete Kraft auf den Anordnungsstift 76 aus, der eine Schulter 118 besitzt, die eine Kraft auf die obere Spindel 20 ausübt, um die obere Form 21 in eine Richtung nach unten zu ziehen. Die nach unten wirkende auf den Anordnungsstift 76 ausgeübte Kraft bewirkt ebenfalls eine nach oben gerichtete Reaktionskraft an den Fingern 108, 110 und dem Fingerhalter 112. Die in Eingriff stehenden Gewinde an der Drehmomentschraube 106 und die Gewinde 116 am Fingerhalter 112 übertragen die nach oben gerichtete Reaktionskraft vom Fingerhalter auf die Drehmomentschraube 106 und von der Drehmomentschraube 106 über die Lager 125 auf das untere Spindelglied 92. Die nach oben gerichtete auf das untere Spindelglied 92 ausgeübte Kraft wird über den Formadapter 90 auf die untere Form 22 übertragen, um dadurch eine gleiche und entgegengesetzt gerichtete Klemmkraft auf den Rohling 16 auszüben, wie sie auf die obere Form 21 übertragen wird. Auf diese Weise wird eine Klemmkraft zwischen oberen und unteren Formen 21 und 22 vorgesehen, die annähernd gleich 15 000 lbs. (engl. Pfund) beträgt, und wobei diese Klemmkraft ausreicht, um den Rohling fest zwischen den oberen und unteren Formen 21 und 22 festzulegen, um so zu verhindern, daß sich der Rohling bezüglich der Formen dann bewegt, wenn der Rohling geteilt (geschlitzt) und ausgeformt wird.
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Die Ilauptspindellager 12O sind im wesentlichen gegenüber der Klemmkraft isoliert oder getrennt, die zwischen den oberen und unteren Formen 21, 22 erzeugt wird, und zwar durch die Arbeitsweise der Klemmvorrichtung 30 infolge der Tatsache, daß die Klemmvorrichtung 30 vollständig von der Spindelanordnung 28 getragen wird. Dies hat einen großen Vorteil gegenüber bekannten Klemm- oder Festleganordnungen für Rollen-Trennmaschinen, wo die Klemmkraft auf die Hauptspindellager infolge der Tatsache ausgeübt wird, daß die Klemmkraft zwischen der Spindelanordnung und dem Rahmen der Maschine entsteht. Man erkennt, daß durch die Entlastung gegenüber 15 000 lbs. Kraft gegenüber den Lagern 120 deren Lebensdauer beträchtlich erhöht wird. Das Gewicht der Spindelanordnung 28 liegt zwischen 700 und 800 lbs., und zwar abhängig von den Formen zur Halterung des Werkstücks. Demgemäß sind die Lager 120 erfindungsgemäß nur einer Vertikalkraft gleich dem Gewicht der Spindel ausgesetzt, was annähernd gleich 5 % der durch die Drehmomentschraube hervorgerufenen Klemmkraft ist. Durch Trennung oder Isolierung der Klennnkraft gegenüber den Lagern 120 sind die Lager nur 700 bis 800 lbs. Kraft in einer Vertikalrichtung ausgesetzt, und zwar verglichen mit mehr als 15 0OO lbs. Kraft dann, wenn die Klemmkräfte nicht von den Lagern isoliert wären.
Die Lager 120 und die Lager 124 sind ebenfalls einer Radialkraft ausgesetzt, und zwar hervorgerufen durch den Eingriff der Werkzeuge 10, 12 mit dem Werkstück 16. Zu diesem Zweck kann das Trennwerkzeug eine Kraft von 2 000 lbs. in einer Radialrichtung auf das Werkstück 16 und die Spindelanordnung 28 dann ausüben, wenn das Trennwerkzeug mit dem Umfang des Rohlings in Eingriff kommt. Wenn das Formwerkzeug 12 mit dem Umfang 14 des Werkstücks 16 zur Bildung der Nut in Eingriff kommt, kann das Formwerkzeug 12 betätigt werden, um eine Radialkraft von bis zu 6 000 lbs. gegenüber dem Rohling 16 und der Spindelanordnung 28 auszuüben. Diese Radialkräfte werden teilweise auf die Lager 120 und 124 übertragen. Auf die Lager 120 wird der größte Teil der
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daran angelegten Radialkraft übertragen, während die Lager 124 bis zu annähernd 3 000 lbs. Kraft in einer Radialrichtung tragen. Man erkennt somit, daß die Lageranordnung eine Trennung der Klemmkraft gegenüber den Hauptspindellagern 120 und den Sekundärspindellagern 124 vorsieht. Dies erhöht natürlich die Lebensdauer der Spindellager.
Es ist zweckmäßig, die Oberflächengeschwindigkeit des Umfangsteils 14 des Rohlings 16 mit der Oberflächengeschwindigkeit der Werkzeuge 10 und 12 beim Anfangseingriff übereinstimmend vorzusehen. Das zum Übereinstimmenbringen der Oberflächengeschwindigk. it der Werkzeuge 10, 12 mit der Oberflächengeschwindigkeit der Umfangskante 14 des Rohlings 16 verhindert das Gleiten odt r Ausrutschen der Werkzeuge und den vorzeitigen Abrieb derselben beim anfänglichen Eingriff der Werkzeuge mit dem Rohling 16. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung ein Steuersystem vor, welches im einzelnen in Fig. 4 dargestellt ist und die Übereinstimmung von Oberflächeitgeschwindigkeit des Rohlings 16 mit der Oberflächengeschwindigkeit der Werkzeuge 10, 12 erzeugt.
Ein Fühler 140 ist benachbart zum Zahnrad 46 angeordnet, welches das Werkzeug 10 antreibt, und zwar infolge des Antriebs durch den Hydraulikmotor 42, sowie die Drehung des Zahnrads 44. Der Fühler 140 erzeugt ein Signal auf Leitung 142, welches die lineare oder Oberflächengeschwindigkeit des Zahnrads 46 anzeigt. Das Signal auf Leitung 142 wird durch eine Verhältnissteuerung 144 einer Hauptsteuervorrichtung 146 zugeführt. Die Hauptsteuervorrichtung 146 erzeugt ein Signal auf Leitung 158, welches ein Servoventil 148 steuert, um dadurch den Strömungsmittelfluß zum Hydraulikmotor 94 und somit die Drehgeschwindigkeit der Spindelanordnung 28 und des darin getragenen Rohlings 16 zu steuern.
Die Verhältnissteuervorrichtung 144 ist derart ausgebildet, daß sie das Signal auf Leitung 142 maßstäblich verändert, bevor es der Steuervorrichtung 14b zugeführt wird. Die Verhältnisssteuervorrichtung ist derart programmiert, daß
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sie den relativen Durchmesser des Werkzeugs 10 und des Rohlings 16 berücksichtigt, um das Signal vom Fühler 140 maßstabsmäßig derart zu verändern, daß die Steuervorrichtung 146 und das Servoventil 148 die Oberfläche)geschwindigkeit des Rohlings 16 mit der Oberflächengeschwindigkeit des Werkzeugs 10 für Werkzeuge und Rohlinge verschiedener Durchmesser zur Übereinstimmung bringt. Das Signal auf Leitung 142, welches der Verhältnissteuervorrichtung 144 zugeführt wird, zeigt die Oberflächengeschwindigkeit des Zahnrads 46 an, während das Signal auf Leitung 142, modifiziert durch Verhältnissteuervorrichtung 144, die Oberflächengeschwindigkeit des Werkzeugs IO anzeigt, wenn man die Relativdurchmesser von Werkzeug 10 und Rohling 16 berücksichtigt. Dies gestattet es, daß die erfindungsgemäße Maschine mit verschieden großen Werkzeugen und Rohlingen verwendbar ist, wobei sich die Oberflächengeschwindigkeiten über einen weiten Bereich hinweg variieren, und zwar verglichen mit der Oberflächengeschwindigkeit des Zahnrades 46, welches durch den Fühler 140 abgefühlt wird.
Ein Fühler 150 ist benachbart zum Zahnrad 54 angeordnet, welches das Formwerkzeug 12 antreibt. Der Fühler 150 erzeugt ein Signal auf Leitung 152, welches die Oberflächengeschwindigkeit des Zahnrads 54 anzeigt, welches sich mit dem Werkzeug 12 verdreht. Eine Verhältnissteuervorrichtung 154 verändert das Signal auf Leitung 152 maßstabsmäßig derart, daß es die Oberflächengeschwindigkeit des Formwerkzeugs 12 anzeigt, und zwar erfolgt dies in einer Weise analog der bezüglich der Verhältnissteuervorrichtung 154 diskutierten Weise. Die Verhältnissteuervorrichtung 154 leitet dann das Signal, welches nunmehr die Oberflächengeschwindigkeit des Formwerkzeugs 12 anzeigt, zur Steuervorrichtung 146. Die Steuervorrichtung 146 liefert dann ein Signal auf Leitung 158, um das Servoventil 148 vorzuspannen, um den Strömungsmittelfluß zum Hydraulikmotor 94 derart zu steuern, daß die Geschwindigkeit des durch den Hydraulikmotor 94 verdrehten Rohlings mit der Oberflächengeschwindigkeit des Formwerkzeugs 12 übereinstimmt.
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Die Codiervorrichtung 74 liefert ein Signal auf Leitung 160, welches die Steuervorrichtung 146 derart einstellt, daß diese entweder auf das die Oberflächengeschwindigkeit des Trennwerkzeugs 10 anzeigende Signal auf Leitung 142 oder auf das Signal auf Leitung 152 anspricht, welch letzteres die Oberflächengeschwindigkeit des Formwerkzeugs 12 anzeigt. Die Codiervorrichtung 74 fühlt die Position der Maschine ab wenn sie durch Jeden Zyklus geht und erzeugt ein die Position des Maschinenzyklus angebendes augenblickliches Signal auf Leitung 160 zur Steuervorrichtung 146. Wie oben erläutert, kommt das Trennwerkzeug 10 anfänglich mit dem Rohling 16 in Berührung, um dessen Umfangskante 16 zu teilen oder zu schlitzen. Nachdem das Werkzeug 10 in den Rohling 16 eingedrungen ist, kommt sodann das Werkzeug 12 mit dem Rohling 16 zur Bildung der Nut in Berührung. Es ist somit zweckmäßig, die Oberflächengeschwindigkeit des Rohlings 16 beim anfänglichen Eingriff dazwischen gleich der des Werkzeugs 10 zu machen, und sodann die Oberflächengeschwindigkeit des Rohlings 16 gleich der Oberflächengeschwindigkeit des Formwerkzeugs 12 einzustellen, wenn das Werkzeug 12 darauf folgend mit der Umfangskante 14 des Rohlings 16 in Eingriff kommt.
Die Codiervorrichtung 74 erzeugt ein Signal auf Leitung 160, welches die Maschinenposition anzeigt. Zu diesem Zweck wird dann, wenn sich das Werkzeug 10 zum anfänglichen Eingriff mit dem Rohling 16 zu diesem hin bewegt, die Steuervorrichtung 146 durch ein Signal auf Leitung 160 von der Codiervorrichtung 74 betätigt, um das Signal auf Leitung 142 zum Servoventil 148 zu lenken, um dadurch die Oberflächengeschwindigkeit des Werkstücks 16 gleich der Oberflächengeschwindigkeit des Werkzeugs 10 einzustellen. Nachdem das Werkzeug 10 die Anfangsberührung mit dem Rohling bei einer synchronen Oberflächendrehzahl herstellt, wird der Hydraulikmotor 42 abgeschaltet, um das Werkzeug 10 freilaufen zu lassen. Das Werkzeug 10 wird sodann durch seinen Eingriff mit dem Rohling 16 angetrieben.
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Dies ist infolge der Tatsache wichtig, daii die Geschwindigkeit der Oberfläche des Rohlings 16, der mit dem Trennwerkzeug 10 in Eingriff steht, sich verändert, wenn das Werkzeug 10 in die Umfang.skante 14 des Rohlings eindringt. Der Rohling 16 wird auf einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit dann gehalten, wenn einmal die Einstellung durch die Oberflächengeschwindigkeit des Trennwerkzeuges IO erfolgte, wobei aber die Radiusabnahme, hervorgerufen durch das Eindringen des Werkzeugs 10 in den Rohling 16, eine Erhöhung der Oberflächengeschwindigkeit der in Eingriff stehenden Oberflächen des Rohlings 16 und des Werkzeugs 10 hervorruft.
Nachdem das Werkzeug IO in Eingriff mit dem Rohling 16 gekommen ist, kann das Formwerkzeug 12 sodann in Eingriff mit dem Rohling 16 gebracht werden. Die Oberflächengeschwindigkeit des Rohlings 16 muß jedoch dann mit der Oberflächeiigeschwindigkeit des Werkzeugs 12 in Übereinstimmung gebracht werden, welches durch Hydraulikmotor 50 angetrieben ist. Die Codiervorrichtung 74 wird dann ein Signal auf Leitung 160 liefern, um die Steuervorrichtung 146 derart einzustellen, daß sie auf das Signal auf Leitung 152 und nicht auf das Signal auf Leitung 142 anspricht. Auf diese Weise wird das hydraulische Servoventil 146 und Hydraulikmotor 194 mit Energie versorgt, um die Oberflächengeschwindigkeit des Rohlings 1(3 mit der Oberflächengeschwindigkeit des Formwerkzeugs 12 in Übereinstimmung zu bringen, und zwar darauf folgend auf das Inübereinstimmungbringen der Oberflächengeschwindigkeit des Rohlings 16 mit der Oberflächengeschwindigkeit des Werkzeugs 10. Nachdem das Werkzeug 12 einen anfänglichen Eingriff mit dem Rohling 16 hergestellt hat, wird der Motor 50 abgeschaltet, damit der sich drehende Rohling 16 das Werkzeug 12 antreiben kann. Das Steuersystem arbeitet somit zur Steuerung der Oberflächengeschwindigkeit des Rohlings 16, damit diese Geschwindigkeit mit der Oberflächengeschwindigkeit der Werkzeuge 10 und 12 übereinstimmt, wenn die Werkzeuge aufeinander folgend mit dem Rohling 16 in Eingriff kommen.
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Die Arbeitsweise der Maschine sei nunmehr kurz beschrieben. Die Maschine 8 beginnt in einer Position in welcher der Anordnungsstift 76 in die in Fig. 3 gestrichelte Position angehoben ist und die Werkzeuge 10 und 12 sind von den oberen und unteren Formen 21 und 22 mit Abstand angeordnet. Der anfängliche Betrieb der Maschine bewirkt die Anordnung des einen Rohlings zwischen den Formen 21 und 22. Sodann wird der Anordnungsstift 76 nach unten durch die im Rohling 16 angeordnete Öffnung 88 bewegt, um den Rohling zwischen den Formen 21 und 22 zu zentrieren. Der obere Formzylinder 78 wird sodann eingeschaltet, um die obere Form 21 nach unten zu bewegen, wenn sich der Anordnungsstift 78 in einer Richtung nach unten bewegt. Der Anordnungsstift 76 ist sodann in der Position um mit den Fingern 108 und 110 in Eingriff zu kommen. Nachdem der Anordnungsstift 76 durch das innere Spindelglied 104 hinabbewegt ist, wird die Drehmomentschraube 106 durch den Hydraulikmotor 94 verdreht, während das untere Spindelglied 92 gegenüber Drehung durch die eingeschaltete Spindelbremse 130 festgelegt ist, um dadurch einen Rohling 16 zwischen den Formgliedern 21, 22 festzuklemmen.
Nachdem die ürehmomentschraube 106 das Festlegen des Rohlings zwischen den Formen 21, 22 bewirkt hat, wird die Spindelkupplung 96 eingeschaltet und die Spindelbremse 130 wird abgeschaltet. Sodann bewirkt der Hydraulikmotor 94 die Verdrehung der Spindelanordnung 28 einschließlich des unteren Spindelglieds 92 und der Drehmomentschraube 106. Wenn die Spindel 28 anfängt sich zu drehen, wird der Motor 42 eingeschaltet, um das Trennwerkzeug 10 zu drehen. Der Nockentrommelantrieb 70 wird sodann eingeschaltet, um den Querschlitten 32 nach innen zur Drehachse der Spindel 28 hin zu bewegen, um den Eingriff des Trennwerkzeugs 10 mit dem Rohling 16 zu bewirken. Auf diese Weise liefert der Fühler 140 ein Signal an die Steuervorrichtung 146, die dann die Drehzahl der Spindel 28 derart einstellt, daß die Oberflächengeschwindigkeit des Rohlings 16 der Oberflächengeschwindigkeit des Werkzeugs 10 entspricht.
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Nach dem anfänglichen Eingriff des Werkzeugs 10 mit dem Rohling 16 wird der Motor 42 abgeschaltet und das Werkzeug 10 kann dann frei laufen und sich infolge der Orehkräfte verdrehen, die darauf infolge des Eingriffs mit dem Rohling 16 ausgeübt werden. Sodann wird das Werkzeug 12 zur Drehachse der Spindel 28 hin bewegt, um den Eingriff des Formwerkzeugs 12 mit dem Rohling 16 zu bewirken.
Wenn das Werkzeug 12 zum Rohling 16 hin bewegt wird, so wird das Werkzeug durch Anschalten des Hydraulikmotors 50 verdreht. Nachdem der Hydraulikmotor 42 zum Antrieb des Werkzeugs 10 abgeschaltet ist, liefert die Codiervorrichtung 74 ein Signal an die Steuervorrichtung 146, um die Steuervorrichtung derart einzustellen, daß sie auf das die Geschwindigkeit des Werkzeugs 12 angebende Signal auf Leitung 152 und nicht auf das Signal auf Leitung 142 anspricht. Wenn somit das Werkzeug 12 sich zum Rohling 16 hin bewegt, wird der Fühler 150 ein Steuersignal über Leitung 152 an Steuervorrichtung 146 liefern, um dadurch die Geschwindigkeit der Spindel 28 und die Oberflächengeschwindigkeit des Rohlings 16 derart einzustellen, daß sie mit der Oberflächengeschwindigkeit des Werkzeugs 12 übereinstimmen. Nach dem Anfangseingriff des Werkzeugs 12 mit dem Rohling 16 wird der Motor 50 abgeschaltet, um den Freilauf des Werkzeugs 12 infolge der darauf durch Rohling 16 ausgeübten Drehkräfte zu gestatten. Es sei besonders darauf hingewiesen, daß das Arbeiten des Trennwerkzeugs 10 und des Formwerkzeugs 12 entweder gleichzeitig am Rohling 16 oder aufeinander folgend ausgeübt werden kann. Das Steuersystem soll jedoch derart betätigbar sein, daß es die Geschwindigkeit des Rohlings steuert, um die Oberflächengeschwindigkeit des Rohlings 16 gleich der Oberflächengeschwindigkeit der Werkzeuge 10, 12 beim Anfangseingriff zu halten. Nachdem die Werkzeuge 10 und 12 ihre Arbeit am Rohling 16 ausgeführt haben, werden die Schlitten 32 bzw. 34 bewegt, um die Werkzeuge vom Rohling 16 wegzuziehen. Zu diesem Zeitpunkt wird
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3^
die Spindelkupplung 96 außer Eingriff gebracht und die Spindelbremse 130 wird angelegt. Nachdem die Spindelbremse angelegt ist, wird der Motor 94 in Umkehrrichtung betrieben, um die Drehmomentschraube 106 zur Freigabe des geformten Rohlings 16 aufzuschrauben. Nachdem die Drehmomentschraube 106 und die Finger 108 und 110 den Anordnungsstift 76 freigeben, wird der Anordnungsstift nach oben zurückgeholt und die obere Form 21 wird angehoben, um die Entnahme des geformten Rohlings 16 zu ermöglichen und das Einsetzen eines neuen Rohlings in die Formen zu gestatten.
Obwohl die vorliegende Maschine unter Bezugnahme auf eine Vertikalspindelanordnung mit oberen und unteren Spindeln beschrieben wurde, so ist es doch klar, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch horizontal betrieben werden könnte. Darüber hinaus könnte die Lage der oberen und unteren Spindeln aui , umgekehrt werden, ohne die Arbeitsweise d<r erfindungsgemäßen Vorrichtung zu beeinträchtigen. Aus der vorstehenden Beschreibung erkennt man, daß die Erfindung eine neue, verbesserte Maschine angibt, welche zur Herstellung von geteilten Rollen oder genuteten Artikeln dient. Die Maschine sieht eine einzigartige Lageanordnung vor, durch welche die Hauptspindellager die Spindel drehbar lagern, aber gegenüber den Klemmkräften isoliert sind, welche beim Festklemmen des Rohlings zwischen oberen und unteren Spindeln auftreten. Darüber hinaus sieht die Erfindung ein Steuersystem vor, welches die Oberflächengeschwindigkeit eines Rohlings getragen in der Spindel mit der Oberflächengeschwindigkeit einer Vielzahl von Werkzeugen in Übereinstimmung bringt, wenn die Werkzeuge aufeinander folgend mit der Umfangskante des Drehrohlings in Eingriff kommen.
- Patentansprüche -
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Leerseite

Claims (22)

  1. 271801
    ANSPRÜCHE
    ( 1.)Vorrichtung zur Herstellung geteilter Riemenscheiben (Rollen), gekennzeichnet durch einen zweiteiligen Werkstückhalter zur drehbaren Halterung eines zu teilenden Rohlings (16), wobei die beiden Teile des Werkstückhalters aufeinander zu und voneinander weg relativ bewegbar sind, um dazwischen den Rohling festzulegen und zu tragen, ein Teilungswerkzeug (10) getragen für eine Relativbewegung zu einem im Werkstückhalter getragenen Rohling hin und von diesem weg, um mit der Umfangskante des Rohlings in Eingriff zu kommen, um dessen Teilung zu bewirken, eine arbeitsmäßig mit dem Werkstückhalter verbundene Spindelanordnung (20) zur drehbaren Halterung des Werkstückhalters, wobei die Spindelanordnung eine Festlegvorrichtung (30) umfaßt, um eines der Teile des Werks Lückhalters zum anderen Teil des Werkstückhalters hinzuziehen, und um das andere der Teile des Werkstückhalters zu dem erwähnten einen Teil des Werkstückhalters hinzuziehen, um so einen zu teilenden Rohling in dem Werkstückhalter festzulegen, während den in einem der Teile des Werkstückhalters erzeugten Klemm- oder Festlegkräften durch die Klemmkräfte entgegengewirkt und ein Ausgleich geschaffen wird, die in dem anderen Teil des Werkstückhalters auftreten.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Hauptrahmen und Lagermittel zur drehbaren Lagerung der Spindelanordnung (28) zur Drehung im Hauptrahmen, wobei die Lagermittel das Gewicht der Spindelanordnung tragen und von den Klemmkräften isoliert sind, die auf einen Rohling durch die Klemmvorrichtung ausgeübt werden.
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    INSPECTED
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelanordnung (28) eine obere Spindel und eine untere Spindelanordnung (20,26) aufweist, wobei die obere Spindel (20) einen Teil des Werkstückhalters trägt und die untere Spindelanordnung (26) den anderen Teil des Werkstückhalters trägt, und wobei schließlich die Festlegvorrichtung (30) betätigbar ist, um die obere Spindel auf die untere Spindel hinzuziehen.
  4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Spindelanordnung (26) darinnen angeordnet die Festlegvorrichtung (30) aufweist, die konzentrisch zur Längsachse der unteren Spindelanordnung (26) angeordnet ist und eine Schraubvorrichtung umfaßt, die arbeitsmäßig mit der oberen Spindel verbunden ist, um die obere Spindel zur unteren Spindelanordnung bei Betätigung der Festlegvorrichtung hinzuziehen.
  5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubvorrichtung betätigbar ist, um sich relativ zur unteren Spindelanordnung zu verdrehen, um einen Rohling in dem Werkstückhalter festzulegen, und wobei die Schraubvorrichtung betätigbar ist, um sich synchron mit der unteren Spindelanordnung zu verdrehen, um den festgelegten Rohling zu verdrehen.
  6. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubvorrichtung gegenüber Vertikalbewegung bezüglich der unteren Spindelanordnung festgelegt ist, und daß die untere Spindelanordnung einen Gewindeteil aufweist, der mit der Schraubvorrichtung in Eingriff steht, wobei der mit Gewinde versehene Teil in einer Vertikalrichtung infolge der Drehung der Schraubvorrichtung
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    — 1
    relativ dazu bewegbar ist und vobei die Vertikalbewegung des mit Gewinde versehenen Teils die Schraubvorrichtung in die Lage versetzt, die obere Spindel zur unteren Spindelanordnung hinzuziehen und gestattet, daß die untere Spindelanordnung zur oberen Spindel gezogen wird, und zwar bei Drehung der Schraubvorrichtung bezüglich des mit Gewinde versehenen Teils.
  7. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Spindel Anordnungsmittel befestigt an der oberen Spindel und beweglich relativ dazu aufweist, um die zu teilenden Rohlinge im Werkzeughalter zu zentrieren, und wobei die Anordnungsvorrichtung einen ergreifbaren Teil besitzt, der durch die Festleg- oder Klemm-Vorrichtung ergriffen werden kann und zur unteren Spindelanordnung gezogen wird, und zwar bei Drehung der Schraubvorrichtung, um die obere Spindel zur unteren Spindelanordnung zu ziehen.
  8. 8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Spindelanordnung ein mit Gewinde versehenes Teil aufweist, welches mit der Schraubvorrichtung in Eingriff kommt, und wobei der mit Gewinde versehene Teil in einer Vertikalrichtung bewegbar ist, und zwar infolge der Verdrehung der Schraubvorrichtung relativ dazu, und wobei die untere Spindelanordnung ferner Fingervorrichtungen umfaßt, die betriebsmäßig mit dem mit Gewinde versehenen Teil zur Bewegung mit diesem in einer Vertikalrichtung verbunden sind, und wobei die Fingervorrichtungen mit dem ergreifbaren Teil der Anordnungsvorrichtung in Eingriff bringbar sind, um die Bewegung der Anordnungsvorrichtung und der oberen Spindel in einer Vertikalrichtung zur unteren Spindelanordnung hin zu bewirken.
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  9. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zweite Lagemittel, angeordnet zwischen der Festlegvorrichtung und der unteren Spindelanordnung zur Übertragung von Festleg- oder Klemmkräften von der Klemm- oder Festlegvorrichtung zur unteren Spindelanordnung, um Klemmkräfte in einem Teil des Werkstückhalters hervorzurufen, die durch die Klemmkräfte, erzeugt im anderen Teil des Werkstückhalters durch die Klemmvorrichtung| entgegengewirkt und ausgeglichen sind, und wobei die obere Spindel zur unteren Spindelanordnung hin gezogen wird.
  10. 10. Vorrichtung zur Herstellung von geteilten Rollen, gekennzeichnet durch einen Rahmen, eine Spindelanordnung zur drehbaren Halterung eines zu teilenden Rohlings, wobei die Spindelanordnung vom Rahmen getragen ist und eine obere Spindel, eine untere Spindelanordnung und eine von der unteren Spindelanordnung getragene Klemmvorrichtung aufweist, Hauptlagermittel, angeordnet zwischen dem Rahmen und der Spindelanordnung, um die Spindelanordnung drehbar bezüglich des Rahmens zu tragen, ein vom Rahmen getragenes Teilungswerkzeug, welches zu dem von der Spindelanordnung getragenen Rohling hin und von diesem weg bewegbar ist, um mit der Umfangskante des Rohlings zur Hervorrufung der Teilung in Berührung gebracht zu werden, wobei die Klemm- oder Festleg-Vorrlchtung drehbar von der unteren Spindelanordnung konzentrisch zur Drehachse der unteren Spindelanordnung getragen ist, wobei die Klemmvorrichtung mit der oberen Spindel in Eingriff zu bringen ist, um die Relativbewegung der oberen Spindel und der unteren Spindelanordnung hervorzurufen, um ein Werkstück dazwischen festzulegen, wobei die Klemmvorrichtung Schraubmittel aufweist, die drehbar sind, um die Relativbewegung der oberen Spindel und der unteren Spindelanordnung zu bewirken, und wobei ferner selektiv betätigbare Lelstungs- oder Antriebs-
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    mittel vorgesehen sind, um die Schraubmittel bezüglich der unteren Spindelanordnung zu verdrehen, um die Relativbewegung der oberen Spindel und der unteren Spindelanordnung aufeinander zu zu bewirken, um so einen Rohling dazwischen festzulegen, und um synchron Schraubmittel und untere Spindelanordnung zu verdrehen, um einen Rohling zu verdrehen, der zwischen der oberen Spindel und der unteren Spindelanordnung festgeklemmt ist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Spindel daran befestigte Anordnungsmittel aufweist, um die festzulegenden und zu teilenden Rohlinge zu zentrieren, wobei die Anordnungsmittel von der Klemmvorrichtung ergreifbar und bezüglich der unteren Spindelanordnung bewegbar sind, um die Relativbewegung der oberen Spindel und der unteren Spindelanordnung und die Festlegung eines Rohlings dazwischen zu bewirken.
  12. 12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung Fingermittel umfaßt, um mit den Anordnungsmitteln in Eingriff zu kommen und die Bewegung der Anordnungsmittel und oberen Spindel bezüglich der unteren Spindelanordnung zu bewirken, um das Festklemmen eines Rohlings zwischen der oberen Spindel und der unteren Spindelanordnung zu bewirken.
  13. 13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlagermittel das Gewicht der Spindelanordnung tragen und auch dazu geeignet sind, eine Radiallast aufzunehmen, und zwar als Folge der Radialkräfte angelegt an ein festgeklemmtes Werkstück beim Eingriff des Teilungswerkzeuges mit diesem, wobei die Klemmvorrichtung allein von der Spindelanordnung
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    getragen ist, um die Hauptlagermittel von den Klemmkräften zu trennen, die durch die Klemmvorrichtung auf einen festgeklemmten Rohling und die Spindelanordnung ausgeübt werden.
  14. 14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenmittel folgendes aufweisen: ein erstes mit Gewinde versehenes Glied axial befestigt bezüglich der unteren Spindelanordnung, ein damit zusammenarbeitendes zweites mit Gewinde versehenes Glied axial beweglich bezüglich des ersten mit Gewinde versehenen Glieds bei einer Relativdrehung dazwischen, wobei das zweite mit Gewinde versehene Glied bei Drehung des ersten nut Gewinde versehenen Glieds zur oberen Spindel hin und von dieser weg bewegt werden kann, und Fingermittel, die betriebsmäßig mit dem zweiten mit Gewinde versehenen Glied verbunden sind, um mit den Anordnungsmitteln in Eingriff zu kommen, und um die Anordnungsmittel und die obere Spindel zur unteren Spindelanordnung hinzuziehen, und zwar bei Drehung des ersten mit Gewinde versehenen Glieds und Bewegung des zweiten mit Gewinde versehenen Glieds und der Fingermittel infolgedessen.
  15. 15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch zweite Lagermittel, angeordnet zwischen dem ersten mit Gewinde versehenen Glied und der unteren Spindelanordnung, um Axialklemmkräfte zwischen dem ersten mit Gewinde versehenen Glied und der unteren Spindelanordnung zu übertragen, um die Erzeugung gleicher und entgegengesetzter Kräfte an der oberen Spindel und der unteren Spindelanordnung beim Festklemmen eines Rohlings dazwischen zu erzeugen.
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  16. 16. Vorrichtung zur Herstellung geteilter oder geschlitzter . Riemenscheiben oder Rollen, gekennzeichnet durch eine Spindelanordnung mit einer oberen Spindel, einer unteren Spindelanordnung, Mittel zur drehbaren Halterung eines zu schlitzenden Rohlings zwischen der oberen Spindel und der unteren Spindelanordnung, und eine Klemmvorrichtung, um die obere Spindel zur unteren Spindelanordnung und die untere Spindelanordnung zur oberen Spindel zu ziehen, um einen zu schlitzenden Rohling zwischen oberer Spindel und unterer Spindelanordnung anzuordnen, wobei ferner ein Rahmen vorgesehen ist, um in unabhängiger Weise die Spindelanordnung darauf zu tragen, wobei ferner ein Schlitzwerkzeug vom Rahmen getragen wird und zu dem von der Spindelanordnung getragenen Rohling hin und von diesem weg bewegbar ist, um mit einer Umfangskante des Rohlings zum Zwecke von dessen Schlitzung in Eingriff zu kommen, und wobei schließlich Lagermittel zwischen dem Rahmen und der Spindelanordnung angeordnet sind, um die Spindelanordnung drehbar bezüglich des Rahmens zu lagern, und wobei die Klemmvorrichtung betätigbar ist, um eine Klemmkraft zwischen der oberen Spindel und der unteren Spindelanordnung auszuüben, die gegenüber dem Rahmen und den Lagermitteln isoliert ist.
  17. 17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung eine Schraubvorrichtung umfaßt, um eine Klemmkraft zwischen der oberen Spindel und der unteren Spindelanordnung hervorzurufen, wobei die Schraubvorrichtung ein erstes mit Gewinde versehenes Glied aufweist, welches gegenüber Axialbewegung bezüglich der Spindelanordnung festgelegt ist, und wobei die Schraubvorrichtung ferner ein zweites mit Gewinde versehenes Glied umfaßt, welches mit dem ersten mit Gewinde versehenen Glied in Eingriff bringbar ist und parallel zur Drehachse der Spindelanordnung bei Drehung des ersten mit Gewinde
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    versehenen Glieds relativ dazu bewegbar ist, und wobei die Bewegung des zweiten mit Gewinde versehenen Glieds die erwähnte Klemmkraft zwischen der oberen Spindel und der unteren Spindelanordnung erzeugt.
  18. 18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch selektiv betätigbare Leistungs- oder Kraftmittel zum Aufbau der Klemmkräfte, um einen Rohling in der Spindelanordnung festzulegen, und um die Drehung der Spindelanordnung und des festgeklemmten Rohlings bezüglich des Teilungswerkzeugs zu bewirken, wobei die Leistungsmittel betätigbar sind, um eine Relativbewegung der ersten und zweiten mit Gewinde versehenen Glieder zu bewirken, um das Festklemmen eines Rohlings in der Spindelanordnung zu bewirken, und wobei die Leistungsmittel betätigbar sind, um die synchrone Drehung der ersten und zweiten mit Gewinde versehenen Glieder und der Spindelanordnung zu bewirken, um die Drehung eines festgeklemmten Rohlings getragen «lurch die Spindelanordnung hervorzurufen.
  19. 19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch Anordnungsmittel, verbunden mit der oberen Spindel zum Zentrieren von festzuklemmenden und zu teilenden Rohlingen, wobei die Klemmvorrichtung ferner Fingerglieder aufweist, die betriebsmäßig mit dem zweiten mit Gewinde versehenen Glied für Bewegung mit diesem verbunden sind, und zwar in einer Richtung parallel zur Drehachse der Spindelanordnung, wobei die Fingerglieder ferner zum Eingriff mit den Anordnungsmitteln dienen und relativ zur unteren Spindelanordnung bewegbar sind, um die Relativbewegung der oberen Spindel und der unteren Spindelanordnung und das Festklemmen eines Rohlings dazwischen zu bewirken.
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  20. 20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch Führungsoberflächenmittel für den Eingriff mit den Fingermitteln und zum Leiten der Fingermittel in positiven Eingriff mit den Verriegelungsmitteln bei Bewegung der Fingermittel in eine Richtung parallel zur Drehachse der Spindelanordnung.
  21. 21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagermittel betätigbar sind, um das Gewicht der Spindelanordnung zu tragen, und um ferner eine Radiallast aufzunehmen, und zwar als Folge der an ein festgeklemmte^ Werkstück angelegten Radialkräfte beim Eingriff des Teilungswerkzeuges mit dem Werkstück, wobei die Klecimv.Errichtung allein von der Spindelanordnung getragen ,st, um die Lagermittel von den Klemmkräften zu trennen, die durch die Klemm-VOi richti. ig auf einen festgeklemmten Rohling und die Spindelanordnung ausgeübt werden.
  22. 22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Anordnungsstift (76) vertikel gleitend innerhalb einer Bohrung (82) angeordnet in der oberen Spindel (20) und in der Bohrung (86) angeordnet in der unteren Spindelanordnung (26), wobei Bohrung (86) koaxial zur Bohrung (82) verläuft, und wobei eine Drehmomentschraube (106) vertikal in der unteren Spindelanordnung (26) festgelegt ist, wobei anstoßend an das mit Gewinde versehene Ende der Drehmomentschraube (106) ein mit Gewinde versehener Fingerhalter (112) angeordnet ist, der von dem unteren Spindelglied (92) für Drehung mit diesem getragen ist, und wobei der Fingerhalter (112) mit Gewinde versehene Teile (116) aufweist, die mit dem Gewindeteil der Drehmomentschraube (106) in Eingriff stehen, und wobei die Drehung
    709846/0798 ORIGINAL INSPECTED
    der Drehmomentschraube (106) bei gegenüber Drehung festgelegtem unteren Spindelglied (92) die relative Drehbewegung zwischen Fingerhalter (112) und Drehmomentschraube (1O6) bewirkt, und wobei die relative Drehbewegung des Fingerhalters (112) und der Drehmomentschraube (106) die relative Vertikalbewegung des Fingerhalters (112) bewirkt, und zwar infolge Eingriffs der mit Gewinde versehenen Teile (116) mit dem mit Gewinde versehenen Teil der Drehmomentschraube (106), und wobei ferner mit den Fingergliedern (108,110) Fingerhalter (112) schwenkbar verbunden sind, wobei die Fingerglieder (108 und 110) betätigbar sind, um sich mit dem unteren Spindelglied (92) zu verdrehen und sich vertikal mit dem Fingerhalter (112) bewegen, wobei die Fingerglieder (108,110) in Eingriff mit dem Anordnungsstift (76) verschwenkbar sind, um eine nach unten gerichtete Klemmkraft auf den Anordnungsstift (76) auszuüben.
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