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Positioniervorrichtung für das Knetwerk einer
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Rundknetmaschine in Ringläuferbauart D-ie Erfindung bezieht sich
auf eine Positioniervorrichtung für das Knetwerk einer Rundknetmaschine in Ringlauferbauart
mit in Ausnehmungen einer Hauptwelle radial geführten Knetwerkzeugen, auf welche
ebenfalls in den Ausnehmungen radial geführte, von Federn radikal nach außen belastete
Stößel einwirken, die Nockenflächen an ihrer radial äußeren Seite aufweisen, welche
gegen einen Kranz von im Maschinengehäuse gehaltenen Rollen laufen, die die Stößel
mit den Knetwerkzeugen bei ihrem Umlauf jeweils radial einwärts bewegen.
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Bei einer Rundknetmaschine der vorgenannten Ringläuferbauart erfolgt
der Antrieb des Knetwerkes durch einendie Hauptwelle antreibenden Motor, wobei zur
Erzielung des gewünschten Gleichlaufes ein Schwungrad vorgesehen ist, sowie zum
Stillsetzen des Knetwerkes nach einem Bearbeitungsvorgang eine Bremse angeordnet
ist. Normalerweise wird die Hauptwelle
mit dem Knetwerk in einer
Stellung des stabilen Gleichgewichtes stehen bleiben, bei welchem die Nockenflächen
der Stößel des Knetwerkes gerade zwischen zwei Rollen zu stehen kommen. In dieser
Stellung sind die Stößel unter der Kraft der auf sie wirkenden Federn radial nach
außen gedrückt, so dass die Knetwerkzeuge geöffnet sind und ein Herausnehmen des
gekneteten Werkstückes möglich ist.
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In seltenen Fällen jedoch, die nicht vorhersehbar und stochastisch
auftreten, bleibt die Hauptwelle und das Knetwerk in einer Stellung stehen, bei
welcher die Nockenflächen der Stößel genau je unter einer der Rollen stehen, so
dass die Stößel radial nach innen gedrückt sind und die Knetwerkzeuge geschlossen
sind und das Werkstück in der Arbeitsstellung der Knetwerkzeuge festgehalten ist.
In dieser Stellung ist nicht nur das Herausnehmen des Werkstückes unmöglich gemacht,
sondern bei automatisierten Maschinen, bei denen der Vorschubschlitten für das Werkstück
und der Dorn, über welchen geschmiedet wird, selbsttätig zurückgezogen werden, kommt
es zu Zerstörungen im Bereichder Dornstange, des Dornes und der Werkstückaufnahme.
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Zur Beseitigung dieser Nachteile liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
für Rundknetmaschinen der genannten Art eine Positioniervorrichtung zu schaffen,
durch welche beim Stillsetzen der Maschine die Knetwerkzeuge unverzüglich selbsttätig
in die geöffnete Stellung gebracht werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Positioniervorrichtung
für das Knetwerk einer Rundknetmaschine in Ringläuferbauart der eingangs genannten
Art
vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Positioniervorrichtung
einen mit der Hauptwelle über eine Freilaufeinrichtung koppelbaren Antriebsmotor
für die Hauptwelle umfasst, der die Hauptwelle nur mit einem Drehmoment antreibt,
welches das Knetwerk gerade noch in-Bewegung halten kann, dass die Freilaufeinrichtung
den Antriebsmotor nur in Antriebsdrehrichtung vom Antriebsmotor zur Hauptwelle koppelt
und dass der Antriebsmotor beweglich angeordnet ist und durch die von der Hauptwelle
mit anzutreibenden Knetwerk auf ihn ausgeübten Reaktionskräfte einen vorgegebenen
Weg gegen die Kraft einer Feder bewegbar ist und im Bewegungsweg des Antriebsmotors
unter der Wirkung der Feder nach Wegfall oder Verminderung der Reaktionskräfte ein
den Antriebsmotor stillsetzender Schaltkontakt angeordnet ist.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass die stabile Stillstandslage
des Knetwerkes, bei der die Nockenflächen der Stößel zwischen den Rollen liegen
und die Knetwerkzeuge geöffnet sind, aus der labilen Stillstandslage des Knetwerkes,
bei der die Nockenflächen der Stößel jeweils unter einer Rolle liegen und die Knetwerkzeuge
geschlossen sind, dadurch erreicht werden kann, dass man das Drehmoment ausnützt,
welches durch die federbelasteten Stößel, welche sich mit ihren Nockenflächen an
den Rollen abstützen, auf die Hauptwelle ausgeübt wird. Es bedarf lediglich eines
Anstosses durch den erfindungsgemäß vorgesehenen und ausgebildeten Antriebsmotor
der Positioniervorrichtung, um die Rollen an den Nockenflächen der Stößel herunterlaufen
zu lassen.
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Die Freilaufeinrichtung ermöglicht dann ein Voreilen der Hauptwelle
gegenüber der Drehung durch den Antriebsmotor der Positioniereinrichtung. Der Wegfall
der Reaktionsmomente auf den Antriebsmotor der Positioniereinrichtung wird dann
zum Abschalten des Antriebsmotors benutzt, so
dass das Knetwerk
in der stabilen Stillstandslage mit geöffneten Knetwerkzeugen stehen bleibt.
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Die Positioniervorrichtung nach der Erfindung hat die Vorteile, dass
die Stillsetzung des Knetwerkes tatsächlich in stabiler Position mit geöffneten
Knetwerkzeugen erfolgt, bei einer voll automatisierten Maschine die Be-und Entladung
stets möglich ist und Werkstück- und Werkzeugzerstörungen auf jeden Fall vermieden
sind. Zusätzlich kann die Positioniervorrichtung als Tippschaltung für eine gewünschte
Drehstellungspositionierung des Knetwerkes beim Wechsel der Knetwerkzeuge oder für
andere Einrichtungszwecke der Maschine verwendet werden.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet. Eine beispielsweise Ausführungs form der Erfindung wird im folgenden
anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 schematisch
im Ausschnitt und im Schnitt das Knetwerk einer Rundknetmaschine in Ringläuferbauart
mit Positioniervorrichtung; Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in
Fig. 1 mit geöffneten Knetwerkzeugen in stabiler Stillstandslage; Fig. 3 eine Schnittansicht
entsprechend Fig. 2 mit geschlossenen Knetwerkzeugen in labiler Stillstandslage;
Fig. 4 schematisch eine Ansicht von links in Fig. 1 auf die Positioniervorrichtung
im Betriebszustand; und
Fig. 5 eine Ansicht entsprechend Fig. 4
im Abschaltzustand der Positioniervorrichtung.
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Gemäß Fig. 1 umfasst die Rundknetmaschine eine in einem Maschinengestell
1 gelagerte Hauptwelle 2, welche über ein drehbar auf der Hauptwelle 2 gelagertes
Schwungrad 3 durch einnnicht dargestellten Motor angetrieben wird und das insgesamt
mit 4 bezeichnete Knetwerk antreibt. Das Schwungrad 3 ist über eine insgesamt mit
5 bezeichnete Elektromagnetkupplung mit der Hauptwelle 2 kuppelbar.
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Weiter ist eine mit 6 bezeichnete Bremse vorgesehen, um die Hauptwelle
2 und damit das Knetwerk 4 nach Entkupplung des Schwungrades 3 durch die Kupplung
5 in bekannter Weise schnell abbremsen zu können und stillzusetzen.
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Das Knetwerk 4 besteht, wie auch aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich
aus radial verschieblich in Ausnehmungen der Hauptwelle 2 über Einrichtungen 7 gehaltenen
Knetwerkzeugen 8. Auf die Knetwerkzeuge 8 wirken ebenfalls in den Ausnehmungen der
Hauptwelle 2 gehaltene und radial verschieblich gelagerte Stößel 9 mit Nockenflächen
10 an ihrer radial äußeren, den Knetwerkzeugen 8 abgewandten Seite. Die Teile 11
sind Lagerführungen der Stößel 9.
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Bei Drehung der Hauptwelle 2 laufen die Nockenflächen 10 auf Rollen
12, die entsprechend den Rollen eines Wälzlagers in einem Käfig 13 gehalten sind.
Die Rollen 12 ihrerseits stützen sich gegen einen im Maschinengehäuse 1 eingelassenen
Lagerring 14 ab. Die Stößel 9 stehen unter der Vorspannung von Federn 17 welche
die Stößel 9 radial nach außen mit den Nockenflächen 10 gegen die Rollen 12 drücken.
Die beweglichen Teile des Knetwerkes 4 sind durch eine Abdeckplatte 15 abgedeckt.
Die Abdeckplatte 15 ist am Maschinengestell 1 befestigt und läßt eine Zuführöffnung
16 für die Zuführung des nicht dargestellten
Werk stückes und
des Dornes zu den Knetwerkzeugen 8 frei.
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Die in Fig. 1 links am freien Ende der Hauptwelle 2 angeordnete Positioniervorrichtung
ist aus den Fig. 1, 4 und 5 näher ersichtlich. Sie besteht aus einer fest mit der
Hauptwelle 2 verbundenen Rastenscheibe 20 mit sägezahnförmigen Rasten 21 an ihrem
äußeren Umfang. Auf der Nabe 22 der Rastenscheibe 20 ist über ein Kugellager 23
eine Klinkenscheibe 24 drehbar und parallel zur Rastenscheibe 20 angeordnet. Die
Klinkenscheibe 24 trägt eine Rastklinke 25, die über eine Achse 26 in der Klinkenscheibe
24 schwenkbar gelagert ist und in die Rasten 21 der Rastenscheibe 20 eingreifen
kann. Die Achse 26 der Rastklinke 25 trägt andererseits einen Schlepphebel 27, der
durch eine öffnung 28 in der Klinkenscheibe 24 ragt und einen Reibbolzen 29 trägt.
Der Reibbolzen 29 steht unter der Vorspannung einer Feder 30, die ihn mit seiner
Stirnseite gegen die Rastenscheibe 20 anlegt. Die Klinkenscheibe 24 ist an ihrem
äußeren Umfang mit einer Verzahnung 31 versehen, also als Zahnrad ausgebildet, mit
welchem das Ritzel 32 auf der Welle eines Antriebsmotors 33 für die Positioniervorrichtung
kämmt. Der Antriebsmotor 33 ist auf einer Wippe 34 angeordnet, welche um eine am
Maschinengestell 1 angeordnete Achse 35 schwenkbar angeordnet ist. Die Wippe weist
einen Arm 36 auf, welcher sich zwischen zwei am Maschinengestell 1 angeordneten
einstellbaren Anschlägen 37 und 38 bewegen kann. Die Anordnung der Wippe 34 ist
so getroffen, dass sich der auf ihr befestigte Antriebsmotor 33 um den zwischen
den Anschlägen 37 und 38 ermöglichten Weg etwa tangential zu der als Zahnrad ausgebildeten
Klinkenscheibe 24 bewegen kann. An dem Arm 36 der Wippe 34 greift eine Feder 39
an,die andererseits am Maschinengestell befestigt ist und die Wippe 34 gegen den
Anschlag 37, d.h.
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bei der dargestellten Ausführungsform nach oben vorspannt.
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Im Bewegungsweg des Armes 36 ist weiter ein Grenztast-Schalter 40
vorgesehen, den der Arm 36 mit einem einstellbaren Anschlag 41 betätigt, wenn der
Arm 36 gegen die Kraft der Feder 39 gegen den Anschlag 38, bei der gezeigten Ausführungsform
nach unten,bewegt ist.
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Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Nach Beendigung eines Knetvorganges
wird die Kupplung 5 gelöst und damit die Schwungscheibe 3 und der nicht dargestellte
Motor für die Knetmaschine von der Hauptwelle 2 getrennt und die Bremse 6 für die
Hauptwelle 2 und das Knetwerk 4 eingeschaltet. Mit dem Einschalten der Bremse 6
wird selbsttätig durch die nicht dargestellte Steuerelektronik der Maschine der
Antriebsmotor 33 der Positioniervorrichtung eingeschaltet. Dieser dreht über das
Ritzel 32 die Klinkenscheibe 24 in der in Fig. 4 mit Pfeil 42 angegebenen Drehrichtung.
Dabei wird die Rastklinke 25 unter der Wirkung des an der Rastenscheibe 20 anliegenden
Reibbolzens 29 über den Schlepphebel 27 nach unten verschwenkt und in Eingriff mit
den Rasten 21 gebracht (Fig. 4). Während dieses Antriebsvorganges durch den Antriebsmotor
33 der Positioniervorrichtung wird die Wippe 34 gegen die Xraft der Feder 39 nach
unten an den Anschlag 38 angelegt und zwar unter der Wirkung der Reaktionskräfte,
die auf das Ritzel 32 des Antriebsmotors 33 durch den Antrieb des Knetwerkes 4 über
die Hauptwelle 2 und die Rastenscheibe 20 auftreten. In dieser Stellung der Wippe
34 wird der Grenztastschalter 40 geschlossen, so dass der Antriebsmotor 33 weiter
mit Strom versorgt wird, der zunächst nur durch die zentrale Steuerung der Knetmaschine
eingeschaltet worden ist. Durch den so weiter erfolgenden Antrieb des Knetwerkes
4 werden die Stößel 9 mit ihren Nockenflächen 10 an den Rollen 12 vorbeigedreht.
Sobald der ablaufende Bereich der Nockenflächen 10 jeweils
unter
den Rollen 12 angelangt ist, wird über das System Rolle 12, Nockenfläche 10, Stößel
9, Federn 17-eine Kraft auf die Hauptwelle 2 ausgeübt, die diese in Richtung des
Pfeiles 43 in Fig. 2 beschleunigt. Diese Beschleunigung der Hauptwelle 2 relativ
zur konstanten Antriebsdrehzahl durch den Antriebsmotor 33 bewirkt ein Voreilen
der Hauptwelle, welches dazu führt, dass gemäss Fig. 5 die Rastenscheibe 20 in Richtung
des Pfeiles 44 etwas schneller dreht als die Klinkenscheibe 24, so dass durch den
Reibbolzen 29 und den Schlepphebel 27 die Rastklinke 25 ausgeklinkt wird. Dies führt
zu einem plötzlichen Wegfall der dem Antriebsmotor 33 entgegenwirkenden Reaktionskräfte,
da ein erheblich vermindertes bzw. kein Drehmoment vom Motor.
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33 für den Antrieb der Hauptwelle 2 und des Knetwerkes 4 abgenommen
wird. Dadurch wird die Wippe 34 unter der Kraft der Feder 39 in die in Fig. 5 gezeigte
Stellung nach oben gegen den Anschlag 37 angehoben. Der Grenztastschalec-r 40 wird
geöffnet und der Motor 33 stillgesetzt. Das Knetwerk 4 ist in seiner stabilen Gleichgewichtslage,
bei der die NockenflächenlO der Stößel 9 zwischen den Rollen 12 liegen und die Knetwerkzeuge
geöffnet sind, angehalten.
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Der soweit geschilderte Positioniervorgang geschieht sehr schnell,
so dass unmittelbar nach dem Unterfahren der Rollen 12 durch die Stößel 9 bzw. deren
Nockenflächen 10 und dem Beginn des durch den Ablauf der Rollen an den Nockenflächen
bewirkten Voreilens die gesamte beschriebene Positioniervorrichtung abgeschaltet
wird. Es ist eine definierte Stillsetzung der Knetmaschine im Zustand ausserhalb
des labilen Gleichgewichtes sichergestellt.
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