DE3204668A1

DE3204668A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von riemenscheiben

Info

Publication number: DE3204668A1
Application number: DE19823204668
Authority: DE
Inventors: Vanco 44646 Massillon Ohio Dorakovski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1982-02-10
Publication date: 1983-08-18
Also published as: US4404829A

Description

Verfahren und Vorichtung zur Herstellung von
Riemenscheiben bie Erfindung betritft ein Verfahren und eine Vorrichtung $zur Herstellung von Reimenscheiben, Bisher wurde bei einem der Verfangen zur Herstellunhr von Riemenscheiben ein rotierender Metallrohling verwendet, der durch Aufbrinen von Axial- und itotationsdrücken verformt wird, um eine Riemenscheibe zu schaffen.
jurch das Aufbringen des Axialsdrucks seitens des Spindelstockes auf der einen Seite des Rohlings und des Reitstockes auf der anderen Seite des Rohlings ließ sich die gesamte Einheit mitsamt Rohling rotieren.
Rei dieser itotation wurde auf den Außenumfang des Rollenrohlings Druck aufgebracht, um die Rolle in die gewünscht Form zu bringen. Dieses Verfahren ist dem Verfahren licht unähnlich, das von dem an Drehbänken @rbeitenden Fachmann benutzt wird, , wobei das gewünschte Erzeugnis auf einer Achse in Drehung versetzt wird und dessen Gestalt durch das Aufbringen einer Außenkraft auf die Anßenfläche des Gegenstandes gesteuert wird.
Beispiele dieser bekannten Technik bei AuSenkraftbeaufschlagung des Rollenrohlings offenbaren die US-PS 3 910 423, US-PS 3.953.995, US-PS 4.05.977 und DT-PS 844.587.
it nach diesem Druckverfahren arbeitenden Geräte lassen sich Riemenscheiben flit einem Ausstoß von annihernd 400 bis 500 Stück pro Stunde erzielen. Um den Ausstoß zu stei';trn, wird eine Vorrichtung benötigt, bei der es nicht meflr nötig i;t, die Spindelstockeinheit anzuhalten, um den Rohling in die Bearbeitungsstellung zwischen der Spindelstock- und der Reitstockeinheit einzubringen. Es wurde bereits ein Versuch unternommen, das Einbringen des Rohlings in die Einheit durch die Anwendung von automatischen Einrichtungen herbeizuführen, der in der-US-PS 3 910 423 beschrieben ist.
Die Verwendung einer automatischen Be;chickungseinrichtung in einer Vorrichtung zum iierstellen von Riemenscheiben durch Drücken, bei der ein Anhalten während jedes Produktionsdurchgangs erforderlich ist, hat jedoch nicht zu einer maximalen ',tiickzahl pro ,tllnde geführt.
Es ist demzufolge Aufgabe der Erfindung, eine vollsterinfig automatisierte Vorrichtung und ein diesbezügliches Verfahren zu schaffen, durch die bzw. das, bei Ieibehaltung der Rotation der Spindelstock- und eitstockeinheit Riemenscheiben aus lSohlingen gefertigt werden.
hierbei nimmt die interne Drehrolle innerhalb des lnnenumfangs des Rohlings eine Stellung ein, wenn eine Riemenscheibe mit mehreren Rillen gewünscht wird. Demgegenüber verformt die externe Drehrolle die' J<iemenscheiben mit nur einer Rille und unterstützt die Verformung der Riemenscheibe mit Mehrfachrillen.
Erfindungsgemäß wird bei dieser Vorrichtung und diesem Verfahren der Rohling durch automatische Einrichtungen ausgerichtet und eingebracht, wobei der Rohling vor dem anlegen der externen und internen Drehrollen zum Verformen seiner Seitenwände zwischen der ';pindelstock-und der Reitstockeinheit ausgerichtet wird.
Diese und andere Vorteile werden anhand der nachstehenden Bescnreibung leichter verständlich. Die ergeben sich aus einem Verfahren zur Herstellung von Riemenscheiben mit mehreren Rillen, das @@@@@@@le Verfahrensstufen umfaßt: a) Einführen eines Riemenscheibenrohlings in eine Rohlingsausrichtungsvorrichtung ; b) Entnehmen des Rohlings aus dieser Ausrichtvorrichtung unter Verwendung einer Zuführvorrichtung; c) Iositionieren des Rohlings auf der Zuführvorrichtung bei Ausrichtung zwischen keitstock- und Spindelstockeinheit einer Riemenscheibenfertigungsvorrichtung mit Innenrollentrieb ; d) Ausfahren eines Zufuhrstößels in eine Drehrollenwelle aus der Spindelstockeinheit zur Ineingriffnahme des Rohlings an seiner Achse; e) Festlegen des Rohlings zwischen der Spindelstock-und der Reitstockeinheit ; f) Einziehen des Zufuhrstößels bis in die Drehrollenwelle; g) Entfernen der Rohlingszuführvorrichtung ; h) Rotieren der Spin<ielstockeinheit um eine hohleAntriebswelle, so daß der Rohling und die Reitstockeinheit umlaufen; i) Ablenken der Achse der Rollenwelle von der Achse der hohlen Antriebswelle unter Verwendung einer elliptischen Zylindereinrichtung ; j) Eingriffnahme zumindest einer Innendrehrolle mit dem Innenumfang des Rohlings ; k) Verschieten von zumindest zwei Außendrehrollen und Eingriffnahme dieser Rollen mit dem Außenumfang des Rohlings ; Aufrechterhalten der Eingriffnahme der Innendrehrolle während des Rotationsvorgangs der Spindelstockeinheit und Festlegur, des Rohlings zwischen der Spindelstockeinneit und der lieitstockeinheit bis durch Verformen aus dem Rohling eine Riemenscheibe entstanden ist; m) Neuausrichten der Achse der Rollenwelle mit der Achse der hohlen Antriebswelle, wodurch die innendreirollen vom Innenumfang der Riemenscheibe freikommen ; n) Verschieben zum Ausrücken der Außendrehrollen vom Außenumfang der Riemenscheibe; o) Ausfahren des Zuführstößels aus der Rollenwelle zur tingriffnahme der Riemenscheibe an deren Achse; p) Einfuhren einer elektromagnetischen Entnahmescheibe auf eine Abführvorrichtung zwischen der Spindelstock-und der Reitstockeinheit ; q) Einfahren des Zufuhrstößels aus der Innenachse der Riemenscheibe in die tollenwelle; und r) Entfernen der Riemenscheibe durch die eler:tromagnetische Lntnahmescheibe.
Darüber hinaus weist die Vorrichtung zur Umformung eines Rohlings in eine fertige Reimenscheibe fflit zumindest einer Rille: t a) einen Rahmen oder ein Gestell; b) eine Riemenscheibenhersteliungsvorrichtung mit Reitstock-, Spindelstock-, Innendrehrolen- und Außendrehrolleneinheit; c) eine Rohlingsausrichtvorrichtung; d) eine Rohlingszuführung; und e) eine Rohlingsabführung auf.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen: Fig. 1 eine ansicht im kuerschnitt der fteitstockeinheit, in der die Innenrollendreheinheit im Querschnitt dargestellt ist, 2 eine schematische Darstellung im Querschnitt, aus der das axiale Verhältnis der verschledenen Wellen untereinander innerhalb der Reitstock- und Innendrehrolleneinheit hervorgeht, fig. 3 einen Seitengrundriß der oszillierenden Wellenzyl indereinrichtung, Fig. 4 bestehend aus den Figuren 4A und 4B sind Seiten-Frrundrisse der Drehrollenwelle und des Zufuhrstößels, Fig. 5 eine Seitenansicht der elliptischen Zylindereinrichtung, eine 6 eine Seitenansicht des Kreiszweieckeinsatzes, Fig. 7 eine Seitenansicht der Rohlingsausrichtungsvorrichtung, Fig. 8 eine Seitenansicht der Kohlingszufuhrvorrichtung, Fig. 9 eine Draufsicht der Rohlingabführvorrichtung, Fig. 10 bestehend aus den Figuren 10h bis 10G gibt die schematische Folge des Verfahrens zum Herstellen von Riemenscheiben wieder, in dem eine Innendrehrolleneinheit angewandt wird, und Pig. 11 zeigt einen Seitengrudriß der automatischen Herstellungseinheit, in der die Aupenrolleneinheit dargestellt ist.
in Fig. 1 ist im verschnitt die Spindelstockeinheit durch das Bezugszeichen 100 in die Innenarehrolleneinheit durch das Bezugszeichen 200 gekennzeichnet, Die Spindelstockeinheit umfaßt die Irinendrehringe 110, die Antriebswelle 120, das Getriebe 130 und die Rollenlager 140. Die Außenfläche der Innendrehringe 110 greifen in das offene Ende 52 des Rohlings, was nachstehend noch anhand der Figur 10 im einzelnen dargelegt wird. Die Außenfläche 112 des Drehrings ist abgefaßt, um ausreichenden Kontakt mit dem Rohling zu ergeben; sie weist eine Kreisförmige Kerbung 114 auf, in der das offene nde 52 des Rohlings 50 ruht. Der ing 110 sitzt auf einer hohlen Antriebswelle 120 und ist dort mittels der Platte 122 und den Befestigungsmitteln 124 befestigt.
Hierbei wird die Welle 120 über eine (nichtdargestellte) Kraftquelle vom Getriebe 130 in Drehung versetzt. Die gesamte Spindelstockeinheit 100 wird um die Itollenlager 140 und dollenbuchsen 150 rotiert, durch die die Spindelstockeinheit vom Rahmen der t;esamten i.afichine 10 getrennt wird.
In der drehenden hohlen Antriebswelle 120 liegt die Innendrehrolleneinheit 200, die aus mehreren Welle und Zylindereinrichtungen besteht, durch die in Kombination ein Ablenken der Achse 290 der Rolleneinheit 200 von der Achse 190 der Spindelstockeinheit 100 ermöglicht wird, während der Rohling 50 betätigt wird. Die Rolleneinheit 200 besteht aus der Welle 400, dem Schwenkzylinder 300, dem alliptischen Zylinder 500 und dem sichelförmigen Teil 600. Die Rotationstrennung wird erreicht, indem der elliptische Zylinder 500 am Rahmen der t.'Iachine mittels einer Platte 550 oder den Befestigungsmitteln 552 udn 525 befestigt und gesichert wird.
Durch diese Rotationstrennung läßt sich zumindest eine Innendrehrolle 250 unter Verwendung der Platte 222, der Befestigungsmittel 224 und der chraubenfeder 226 am Endteil 210 einsetzen. Durch das Ablenken der gesamten Einheit 2C0 wird der Rohling gemeinsam mit der sich drehenden Spindelstockeinheit 100 betätigt.
Die Drehrollenwelle 400 ist als Hohlzylinder ausgebildet.
In ihm sitzt ein ZufuhrstüßeJ 450, eefl eine vordere Bohrung 4(), eine hintere Bohrung 435 und ein Endteil 460 aufweist. Diese Teile sind der Seitenansicht den Figuren 4A-4B zu entnehmen. Die Verwendung des Zufuhrstößels 450 mit dem Abschlußteil oder Bohrungsende 470 sowie dem Knoten 480 werden nachstehend anhand der Figuren lOA-lOG eingehender erläutert. Die ganze Welle 400 ist in der Rolleneinheit 200 derart beweglich aufgehängt, daß aufgrund derKugellagereinrichtungen 240 (Fig. 1) die Axialbewegung der Welle 400 in der einheit 200 erfolgen kann.
Nach Fig. 3 ist auf dem Auldenumfang der Welle 400 der Schwingwellenzylinder 300 gleitend eingesetzt. Die Ausnehmungen 350 und 360 des äußeren Umfangs verlaufen etwa 1800 um den Außenumfang des Schwingwellenzylinders. Der Innenumfang 310 (der in radialer Beziehung zu einer Linie steht, die mit der Axiallinie 290 der Welle 400 zusammenfällt) des Zylinders 300 ist gegenüber der Axiallinie 390 von Zylinder 300 versetzt. Demzufolge wird eine Rotationsverschiebung des Zylinders 30 die Axiallinie 290 der Welle 400 ablenken.
Wie nachstehend noch eingehender anhand der Fig. 10 zu erläutern ist, wird die Ablenkung von Zylinder 300 im elliptischen Zylinder 500 nach Maßgabe des in den Figuren 5 und 6 gezeigten Kreiszweiecks erreicht. Die Teile 500 und 600 stellen die äußeren Grenzen der Rolleneinheit 200 dar. Nach den Figuren 5 und 6 ergibt sich, daß der die Welle 400 führende Schwenkwellenzylinder 300 die Rotation in einer axial abgelenkten Stellung aufrechterhalten kann.
Durch das vorhandene sichelförmige Teil 600, das durch die Öffnung 625 im elliptischen Zylinder 500 befestigt ist, wird die Form und Gestalt des Innendurchmessers von einem elliptischen Tragwerk in ein kreisförmiges verwandelt.
Das Einsetzen des Rohlings 50 und das Entfernen der gefertigten Riemenscheibe 70 ist aus den Figuren 7 bis einschließlich 9 ersichtlich. Die Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht der nohlingausrichtvorrichtung 700. Diese Vorrichtung ist mit einem Sitz 710 versehen, der neben einem Dauermagneten 720 liegt, wobei beide auf einem verschiebbaren Rahmen 730 eingesetzt sind, um so eine stabile Stellung zu ergeben, in der der Rohling aufgenommen und in die Zusammenbauvorrichtung eingefügt werden kann.
Die Gestalt des Sitzes 710 ist derart, daß der Rohling 50 aufgenommen werden kann, wobei der Dauermagnet 720 daneben angeordnet ist, um die Stellung des Metallrohlings 50 so lange zu halten, bis er in den Bearbeitungsrahmen 10 eingeführt werden kann. Der zeitrahmen ist durch eine Feder 726 und einen Posten 728 unter Spannung verankert.
Anhand von Fig. 8 wird die Vorrichtung verständlich, die den Rohling in den Rahmen 10 einbringt. Die Zuführungsvorrichtung 800 für die Rohlinge besteht aus einer halbringförmigen Klammer 810, einer Druckklammer 820 und Druckmitteln 830 mit der Feder 826, um nicht nur den Rohling zwischen der Druckklammer 820 und der halbringförmigen Klammer 810 in Eingriff zu nehmen, sondern auch die gesamte Vorrichtung 800 auf einem verschiebbaren Rahmen 840 von der Rohlingsausrichtungsvorrichtung 700 zur Spindelstockeinheit 100 zu verschieben.
Nach der Bearbeitung der Riemenscheibe 70 kommt die Abfuhrvorrichtung 900 der Fig. 9 zur Anwendung, was nachstehend noch eingehender erläutert wird. Die mit einem Traggestell 940, das dem Draggestell 840 der Vorrichtung ähnlich ist, ausgestattete Zufuhrvorrichtung 900 erstreckt sich nach der Bearbeitung des Rohlings 50 in den Arbeitsbereich hinein und kommt mit der fertiggestellten Riemenscheibe 70 in Eingriff, die zu einer Lagerstelle gebracht wird. Die Bewegung der Vorrichtung 900 wird durch eine mit Druck beaufsohlagte Einrichtung 930 durchgeführt, die der in der Vorrichtung 800 verwendeten ähnlich ist. Die fertige hiemenscheibe 70 wurd durch Ergreifen durch die ntnahmescheibe 900 entfernt, bei der Elektromagnetismus zum ansatz kommen kann, um die Riemenscheibe zu ergreifen.
Die Scheibe 910 weist eine Einkerbung 920 zur Aufnahme der verbleibenden Abschnitte der Rolleneinheit 200 auf, die die Riemenscheibe gegen die Reitstockeinheit 1000 in ihrer Stellung halten, nämlich den Stößel 450, der sich durch den Innendurchmesser der Riemenscheibe erstreckt.
Die iig 11 läßt die gesamte Einheit 20 erkennen. Der Rahmen 10 hält die Spindelstockeinheit 100 mittels der (nicht dargestellten) Stützen über einer Ausnehmung 12.
über der einheit 100 befinden sich die Vorrichtung 800 für die Zuführung der Rohlinge und die Vorrichtung 900 für die Zuführung der Riemenscheiben, durch die das Riemenscheibenherstellungsverfahren voll automatisiert wird.
Der bpindelstock 100 wird flankiert von der Startdrehrolle 1110 und den fertigstellenden Außendrehrollen 1100, die längs des Rahmens 10 verschiebbar sind, um mit dem Rohling 50 zum Verformungsdrucken in Eingriff zu kommen.
Die Gleiteinrichtung 1120 muß hinreichend starr sein, um anhanltenden Druckkontakt der Startrollen 1110 und Fertigrollen 1100 zu gewährleisten, so daß der Eingriff mit dem Rohling 50 aufrechterhalten bleibt. Die Gleiteinrichtung 1120 kann durch Hydraulik, Getriebe oder sonstige Mechanismen gesteuert werden, die dem Fachmann auf dem Gebiet der Rohlingsumformung zu Riemenscheiben bekannt sind.
Bei fortschreitende Verformung wird der Rohling 50 durch konstanten Druck zunächst der Rollen 1110, dann der Rollen 1100 in die gewünschte Form gebracht. Die Außenrollen 1110 und 1100, die sich um die Welle 1106 auf den Klammern 1108 drehen, werden sowohl für die Herstellung von Riemenscheiben 70mit einer als auch solcher mit mehreren Killen verwendet. Obgleich der Druck hierbei variieren kann, müssen beide die wleiteinrichtung 1120 verwendeten Arbeitsweisen einen ausreichenden Deformationsdruck aufrechterhalten.
Die verschiedenen vorstehend beschriebenen Vorrichtungen arbeiten mechanisch, um eine Riemenscheibe 70 aus einem Rohling 50 zu fertigen. In diesem Zusammenhang wird jetzt näher auf die Figur 10 eingegangen, die in den Einzeldarstellungen 10A bis lOG die Eigenart des Herstellungsver fahrens unter Verwendung der verschiedenen Vorrichtungen 100 bis 1000 näher erläutert.
Die Umformung des rohlings in eine fertige Riemenscheibe wird anhand einer Reihe von automatischen Verfahrensstufen der Figuren 10A bis lOG erreicht. Zunächst zeigt die Fig. 10A, daß der Rohling in eine Rohlingsausrichtungsvorrichtung 700 geführt wird, wobei die Seitenwände 54 des Rohlings im Sitz der Ausrichtungsvorrichtung ruhen und der Rohling 50 durch den Dauermagneten 720 ortsfest gehalten wird, der neben dem Reitstockabschnitt 56 des Rohlings angeordnet ist. Die Ausrichtungsvorrichtung 700 stellt das Zwischenteil zwischendem Lagern des Rohlings 50 und dem Einbringen desselben in die Herstellungsvorrichtung dar.
Die Fig. lOB zeigt das Entfernen des Rohlings von der Ausrichtungsvorrichtung 700 durch die Rohlingzuführvorrichtung 800. Die halbkreisförmige Klammer 810 und die Druck- klammer 820 sind voneinander getrennt, indem zwischen ihnen ein Druck angelegt wird, der durch Verschieben eines Spannungsdrucks auf die Feder 826 an der Ausrichtungsvorrichtung 700 über das offene Ende 52 des Rohlings 50 zustande kommt. Durch diese Spannungssicherung des Rohlings zwischen Klammer 810 und 820 an der Seitenwand 54 und Außenfläche 58 läßt sich der Rohling 50 auf der Ausrichtungsvorrichtung 700 in den Herstellungsrahmen 10 hineinführen. Die ganze Bewegung der Klammern 810, 820 mit dem Rohling 50 wird durch die Druckeinrichtung 830 erreicht, wobei der Rohling von seinem Ausrichtungspunkt in den Raum zwischen der Spindelstockeinheit 100 und der Reitstockeinheit 1000 sowie den Außenrollen 1100 und 1110 wandert. Die halbringförmige Klammer 810 hat einen Bogen, der so ausgebildet ist, daß er sich dem Innenumfang des Rohlings anpaßt. Die Größe und der Bogengrad ist einstellbar, um verschiedene Größen von zu fertigenden Rohlingen aufzunehmen.
Die Figuren 10C und 10D zeigen die Positionierung des Rohlings zwischen der Einheit 100, der Einheit 1000 und den Außenrollen 1100 und 1110. Die halbringförmige Klammer 810 muß in Achsennähe mit einer Ausnahmung versehen sein, so daß die Ausrichtung nach den Figuren 100 und 10D herbeigeführt werden kann. Diese Ausrichtung wird dadurch erreicht, daß ein Zuführstößel 450 zum Einsatz kommt,dr sich von der Innenrolleneinheit 200 und der Sgindelstockeinheit 100 über den Innenbereich 57 des Rohlings durch den Innendurchmesser 55 des Heitstockabschnitts 56 des Rohlings bis in den Hohlzylinderbereich 1020 auf der Achse innerhalb der Reitstockeinheit 1000 erstreckt. Dieser derart ausfahrende Stößel geht durch die vordere Bohrung 430 und die hintere bohrung 435, wobei der Rohling mit einem erweiterten Durchmesserabschnitt 470 des Stößels in Eingriff kommt und mit diesem weiter wandert, um mit dem Sitz 1040 des Reitstocks in Eingriff zu kommen. Gemeinsam mit der Bewegung des Stößels 450 verläuft die Shtspannung derSpannungsdruckeinrichtung 826, wodurch der gesicherte Kontakt zwischen dem Rohling 50 und der Druckklammer 820 sowie der halbringförmigen Klammer 810 der Zuführvorrichtung 800 gelöst wird. Die Reitstockeinheit 1000 ist dabei so gestaltet und ausgebildet, daß sie an ihrem Reitstockabschnitt die besondere Form (Profil) des Rohlinge aufnehmen kann. Die Gestalt von Sitz 1040 der Re itstocke inheit 1000 kann dabei verändert werden, so daß er zum Profil verschiedener Rohlinge 50 paßt.
Nachdem die Druckeinrichtung 830 (Fig. 10E) gelöst und die gesamte Zuführvorrichtung 800 eingezogen worden ist, fährt die Einheit 1000 mittels des (nicht dargestellten) Getriebes nach vorn, um den Rohling mit der Spindelstockeinheit 100 in Eingriff zu bringen. Diese Verfahrensstufe setzt ein, während der Stößel 450 mit dem Rohling die Ausrichtung wahrt und die Reitstockeinheit mit dem offenen ende 52 des 'ohlings 50 in Eingriff kommt. Hierbei weist der Reitstock Ausnehmungen 114 auf, die ausreichend bemessen sind, um die Dicke der Seitenwand 54 aufzunehmen.
Nachdem hinreichend Kontakt zwischen der Einheit 100, dem Rohling 50 und der Einheit 1000 hergestellt worden ist, wird der Stößel 450 durch eine Vakuumeinrichtung 485 von der Einheit 1000 und dem Rohling 50 abgezogen und bis zu einem Punkt zurückgezogen, der weitgehend innerhalb der Innenrolleneinheit 200 liegt.
Die Figur lOF zeigt, daß die eigentliche Herstellung oder Fertigung der Riemenscheibe durch konstanten Druck zwischen dem rotierenden Spindelstock 100 und Reitstock 1000 verbunden mit der Verformung geschieht, die durch Eingreifen der Start-Außenrollen 1110, hiernach der Fertig-Außenrollen 1100 mit dem Außenumfang 58 des Rohlings und durch Ein- greifen der Innenrollen 250 mit der Seitenwand 54 des Rohlings während der Drehung bewirkt wird, wodurch der Rohling in eine Riemenscheibe 70 mit mehreren Rillen umgewandelt wird. Bei gewünschter Mehrrillen-Reimenscheibe 70 wird die Achse' 290 der Rolleneinheit 200 von der Achse 190 des Spindelstocks 100 und des Reitstocks 200 mittels eines Schwenkwellenzylinders 300 abgelenkt, der im elliptischen Zylinder 500 eingesetzt und durch das mittels Befestigungsmittel 620 gesicherte sichelförmige Teil 600 in seiner inneren Gestaltung bestimmt ist. Für Reimenscheiben mit nur einer Rille geschieht die eigentliche Fertigung der Riemenscheiben durch die Anwendung konstanten Drucks zwischen Spindelstock 100 und rotierendem -Reitstock 1000 in Verbindung mit der durch die Start-Außenrollen 1100 und die Die iertig-Aubenrollen 1100 erbrachten Verformung, die mit dem Außenumfang 58 des Rohlings in Eingriff kommen. Zunächst kommen die verschiebbaren RollenlllO und dann die Rollen 1100 mit dem Außenumfang 58 des Rohlings 50 während des Umlaufbetriebs zum Eingriff.
Anhand der Figur 1 wird klar, daß die Ablenkung der Achse der Innenrolleneinheit 200 durch Drehen des Schwenkwellenzylinders 300 erreicht wird, der über das an einer (nicht dargestellten) Kraftquelle liegende Getriebe 330 angetrieben wird. Die Ausnehmungen 350 und 360 in der Außenumfangfläche des Zylinders 300 begrenzen die Drehung der Welle 300 im elliptischen Zylinder 500. Durch das Getriebe 330 wird die Schwenkwelle 300 bis zu einem Punkt gedreht, wo die Enden 352 und 362 der Ausnehmungen 350 und 360 mit den im elliptischen Zylinder 500 angeordneten Haltestiften 354 und 364 in Eingriff kommen. Diese Drehung um die Achse 390 des Schwenkwellenzylinders 300 verändert die Achse 290 der Innenrollenwelle 400, um dahingehend zu wirken, daß zumindest eine Rolle 250 mit der Seitenwand 54 des Rohlings 50 in Eingriff kommt. Bei Aufrechterhaltung des Axialdrucks zwischen Spindelstock 100 und Reitstock 1000 verformt die Drehung der Antriebswelle 120 des Spindelstocks 100 und der von den verschiebbaren Außenrollen 1110 oder 1100 und der Rollen 250 auf den Rohling ausgeübte Druck diesen Rohling 50 entsprechend der korm der Anzahl der Rollen 1100 oder 1110 und der Innenrollen 250.
Die Anzahl der Außenrollen kann zweckmäßig gewählt werden, um den Anforderungen des jeweiligen Fertigerzeugnisses 70 zu entsprechen, indem die Anzahl der auf den an den Lagerstützen liegenden Wellen 1106 eingesetzten Rollen erhöht wird, was leicht vom Fachmann vorgenommen werden kann. Auch die Anzahl der Innenrollen kann angepaßt werden, um den Anforderungen der fertigen Riemenscheibe 70 zu entsprechen, indem die Muttern 415 gegen die Buchse 417 zur Aufnahme von zusätzlichen Rollen 250 auf der Welle 400 nachgestellt werden, wobei zusätzlich Druckfedern 226 zwischen benachbarten Rollen einzusetzen sind. In der Fig.
10 ist nur eine Rolle 250 vorgesehen. Eine genauere Betrachtung der Fig. 1 macht jedoch deutlich, daß die Innenrolleneinheit 200 eine weitere Rolle 250 aufweist.
Durch die Drehung des Spindelstocks 100 über die Antriebswelle 120 in Verbindung mit den Außenrollen 1110 und 1100 und der axial abgelenkten Stellung der Innenrolleneinheit 200 wird die Umformung des Rohlings 50 in eine fertige Riemenscheibe 70 bewirkt. Die Ablenkung der Innenrollen 250 muß während der Umformung aufrechterhalten werden und die Außenrollen 1110 und 1100 müssen mit Druckkontakt den Rohling 50 beständig in Eingriff halten. Die verschiebbaren Außenrollen 1100 fahren dabei fort, den Rohling 50 mit dem durch die Verschiebeeinrichtung 1120 aufgebrachten konstanten Druck zu verformen. Die Außenrollen 1110 oder 1100 kommen in ineinandergreifende Verbindung mit den Innenrollen 250, wenn die Umformung des Rohlings zum Abschluß kommt, wie dies Figur lOF zeigt. Sowohl der Spindelstock 100 als auch die Innenrolleneinheit 200 müssen zur Durchführung der Dreh- und Axialbewegung Lager 140 und 240 aufweisen, so daß sie den Druck gegen das offene Ende 52, den Reitstockabschnitt 56 sowie die Seitenwände 54 und den Außenumfang 58 des Rohlings aufrechterhalten, so daX eine einwandfreie Verformung zustande kommt. Auf jeden Fall darf die Axialbewegung der Innenrolleneinheit 200 die Sicherung des Schwenkwellenzylinders 300 innerhalb des elliptischen Zylinders 500 nicht beeinträchtigen. Es besteht hierbei ein bedeutsamer Widerstand beim Andrücken der nollen 250 an den Rohling 50, und das Getriebe 330 für die Ablenkung der Achse 290 der Innenrolleneinheit 200 kann durch unvollständige Axialbewegung der Einheit 200 nicht belastet werden.
Die Figur lOF zeigt, daß nach gewünschter Verformung, die Ablenkung der Achse 290 der Innenrolleneinheit 200 beseitigt ist und eine umgekehrte Drehung des Schwenkwellenzylin ders 300 durch dasselbe Getriebe 330 herbeigeführt wird, das die Ablenkung verursacht. Hierdurch gelangt die Achse 290 der Innenrolleneinheit 200 auf die gleiche Linie wie die Achse 190 für den Spindelstock 100 und den Reitstock 1000.
Nach Figur lOG fallen die Achsen 190 und 290- zusammen, wobei der Stößel 450 von der Innenrolleneinheit 200 ausfährt, so daß das Bohrungsende oder Abschlußteil 470 mit dem Spindelstockabschnitt 56 der Riemenscheibe 70 und das Lnde 460 mit dem Hohlzylinderbereich 1020 des Reitstocks 1000 in Eingriff kommt. Durch Zurückfahren des Reitstocks 1000 hat man Zugang zur Abführvorrichtung 900. Während die hiemenscheibe 70 durch den Gebrauch des Stößels 450, wodurch dieser am Sitz 1040 des Heitstocks 1000 gesichert wird, in seiner Stellung gehalten wird, ersteckt sich die Abführvorrichtung 900 zwischen dem Reitstock 100 und Riemenscheibe. Eine Entnahmescheibe 910 stellt die Erweiterung der Vorrichtung 900 dar. Die Scheibe 910 weist einen Schlitz 920 auf, der sich radial von ihrer Achse erstreckt, um eine Verschiebung der Scheibe zwischen den Einheiten 100 und 1000 zu erleichtern, ohne dabei mit dem Stößel 450 in Eingriff zu kommen. Die Metallriemenscheibe 70 wird an der Entnahmescheibe 910 elektromagnetisch festgehalten und der Stößel 450 kann zurückgefahren werden.
Als Mechanismus 485 zum Aus- und Einfahren des Stößels kann ein Luftzylinder oder eine beliebige Hydraulikvorrichtung verwendet werden, die den Stößel 450 verschiebt und dann nach Maßgabe des im Mechanismus 485 herrschenden Drucks in seiner Stellung hält, wie die Figur 1 zeigt.
Das Einziehen des Stößels wird durch Aufbauen eines Vakuums im Mechanismus 485 erreicht. Durch ein Druck/Vakuum-Mechanismus 485 lälvt sich der Stößel besser steuern, was zu größerer Wirtschaftlichkeit in der Fertigung der Riemenscheiben 70 gegenüber Federspannungseinrichtungen führt, die zu verschiedenen Zwecken auf diesem Gebiet gebräuchlich sind. Bei Einziehen des Stößels 450 aus dem Reitstock 1000 und in die Einheit 200 wird die fertige Riemenscheibe von der Entnahmescheibe 910 der Abführvorrichtung 900 und am Sitz 1040 des Reitstocks 1000 festgehalten. Durch weiteres Einziehen des Reitstocks 1000 wird diese Befestigung gelöst und die fertige Riemenscheibe 70 entfernt und durch Zurückziehen der Entnahmescheibe 910 zur Ablagerung gebracht. Wie in bezug auf die Zuführvorrichtung 800 und auf den Stößel zu erkennen ist, wird das Ausfahren und Einziehen der Entnahmescheibe 910 durch einen Luftzylinder oder eine andere Hydraulikvorrichtung 930 erreicht, die am Rahmen 940 der Abführvor- richtung 900 angeordnet ist.
Wird eine Riemenscheibe mit nur einer Rille verlangt, kommt die Ablenkung des Schwenkwellenzylinders 300 im elliptischen Zylinder 500 nicht zur Anwendung. Es bleiben jedoch sämtliche Abläufe der Befestigung des Rohlings 50 zwischen Spindelstock 100 und Reitstock 1000 unter Verwendung des Stößels 450 dieselben.
Die Verformung des Rohlings 50 zur Riemenscheibe 70 kommt zustande durch den verschiebbaren Druck der Auenrollen 1110 und 1100, wobei erstere den Verformungsvorgang einleiten und letztere ihn zu Ende führen. Der Druckkontakt der Außenrollen 1110 oder 1100 am Rohling 50 wird aufrechterhalten, während die Antriebswelle 120 den Spindelstock 100 und den Reitstock 1000 dreht.
Nach durchgeführt er Umformung wird der Reitstock 1000 zurückgezogen und die Entnahmeeinheit 900 kommt nach vorstehend beschriebenem Verfahren zur Anwendung.
Figur 2 zeigt die axialen Verhältnisse, die für die i?ertigungsweise und -vorrichtung so bedeutsam sind.
Die Kreise und Ellipsen dieser Querschnittszeichnung zeigen die Ablenkung der Achse 190 von der Achse 290 um die Drehung von Zylinder 300 auf der Achse 390.
Diese Ablenkung längs der Ausnehmungen 350 und 360 des Schwenkwellenzylinders 300 zu den Einspannstiften 354 und 364 stellt eine gesteuerte Drehung eines kreisförmigen Teils innerhalb eines elliptischen Teils dar, weil das sichelförmige Teil 600 durch Befestigungsmittel 620 im elliptischen Zylinder festgelegt ist und die geometrischen Umfangsunterschiede ausgleicht.
Nach dem Entfernen der fertigen Riemenscheibe 70 aus der Stellung zwischen dem Spindelstock 100 und dem Reitstock 1000 läßt sich das anhand der Figuren lOA bis lOG beschriebene Fertigungsverfahren wiederholen.
Mit der Automatisierung dieses Fertigungsverfahrens läßt sich ein Ausstoß mit einer Stückzahl von 600 Riemenscheiben pro Stunde unter Verwendung der Innenrolleneinheit 200 in Verbindung mit den Vorrichtungen 700, 800 und 900 insbesondere aufgrund der Tatsache erzielen, daß der Stößel 450 von einer Druck/Vakuum-Einrichtung 485 gesteuert wird. Die Fertigung von 600 Riemenscheiben in einer Stunde stellt gegenüber dem Stand der Technik einen Fortschritt und eine Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dar. Durch die Verwendung der Vorrichtungen 700, 800 und 900 und der Innenrolleneinheit 200 läßt sich mit dem Spindelstock 100 während der automatischen Fertigungsdurchläufe eine konstante Drehung aufrechterhalten. Aufgrund der konstanten Drehung des Spindelstocks 100 geht nicht nur keine Zeit für das Anlaufen und das Anhalten der Einheit 100 verloren, wie dies bei den herkömmlichen Fertigungsvorrichtungen der Fall ist, sondern es wird auch eine gleichbleibende Qualität der gefertigten Reimenscheiben durch eine maßgenaue Drehung erreicht.
Während durch erstere die Quantität der gefertigten Riemenscheiben gesteigert wird, wird durch letztere auch die Qualität derartig gefertigter Riemenscheiben verbessert.
Die Erfindung ist nicht auf die Beschreibung des vorstehenden Ausführungsbeispiels beschränkt, sondern ergibt sich aus dieser im Zusammenhang mit den Ansprüchen.
Leerseite

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zum Fertigen von Riemenscheiben mit mehreren Rillen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h: a) Einführen eines Riemenscheibenrohlings (50) in eine Rohlings-Ausrichtungsvorrichtung (700); b) Entnehmen des Rohlings aus dieser Ausrichtvorrichtung unter Verwendung einer I?ohlingszufuhrvorrichtung (800); c) Positionieren des Rohlings auf der Zufuhrvorrichtung bei Ausrichtung zwischen Reitstock-(100) und Spindelstockeinheit (1000) einer Riemenscheibenfertigungsvorrichtung mit Innenrollentrieb; d) Ausfahren eines Zufuhrstößels (450) in eine Drehrollenwelle (400) aus der Spindelstockeinheit; e) Festlegen des Rohlings zwischen der Spindelstock- und der Reitstockeinheit; f) Einziehen des Zufuhrstößels bis in die Drehrc'3 3 enweile t) Entfernen der Rohlingzufuhrvorrichtung ; h) Rotieren der Spindeltockeinheit um eine hohle Antriebswelle (120), so daß der Rohling und die Reitstockeinheit umlaufen ; i) Eingriffnahme zumindest einer Innendrehrolle (250) mit dem Innenumfang des Rohlings; k) Verschieben von zumindest zwei Austiendrehrollen (1110, 1100) und Eingriffnahme dieser Rollen mit dem Aussenumfang (58) des Rohlings; 1) Aufrechterhalten der Eingriffnahme seitens der Innenrollen und Aufrechterhalten der Eingriffnahme seitens der Aussenrollen während des Umlaufs der Sjindelstockeinheit und Festlegung des Rohlings zwischen der Spindelstockeinheit und der Reitstockeinheit bis zur Fertigstellung der Riemenscheibe durch Verformen des Rohlings; m) Neuausrichten der Achse (290) der Rollenwelle mit der Achse (190) der hohlen Antriebswelle, wodurch die Innendrehrollen vom Innenumfang der Rienlenscheibe (70) freikommen; n) Verschieben zum Ausrücken der Aussendrehrollen vom Aussenumfang der Stiemenscheibe; o) Ausfahren des Zufuhrstößels (450) aus der Rollenwelle zur Eingriffnahme der Riemenscheibe an deren Achse; p) Einführen einer elektromagnetischen Entnahmevorrichtung (910) auf eine Abfuhrvorrichtung (900) zwischen der Spindelstock- und Reitstockeinheit; q) Einziehen des Zufuhrstößels alls der Innenachse der Riemenscheibe in die Rollenwelle; und r) Entfernen der Riemenscheibe durch die elektromagnetische Entnahmescheibe.
2. Verfahren zur Fertigung von Riemenscheiben mit mehreren Rillen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die um die hohle Antriebswelle umlaufende Spinelstockeinheit eine konstante Umdrehungsgeschwindigkeit ohne Unterbrechung zum Einfahren der Rohlinge und zum Entnehmen der fertigen Riemenscheiben beibehält.
3. Verfahren zur Fertigung von ttiemens(heiben mit mehreren Rillen nach Anbruch 1, d d d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß nach dem Ausfahren des Zufuhrstößels aus der Rollenwelle der Spindelstockeinheit die Reitstockeinheit sich zur Spindelstockeinheit verschiebt, wobei der Rohling zwischen Spindel- und Reitstock festgelegt wird.
4. Verfahren zur Fertigung von Riemenscheiben mit mehreren Rillen nach Anspruch 1, d a d u r c h g & -k e n n z e i c h n e t, daß vor dem Einführen der elektromagnetischen Entnahmescheibe auf die Abfuhr- vorrichtung die Reitstockeinheit sich von der Spindelstockeinheit verschiebt, wodurch die Abfuhrvorrichtung für die fertige Riemenscheibe zugänglich wird.
5. Verfahren zur Fertigung von Riemenscheiben mit nur eier Rille, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Verfahrensschritte nach Anspruch 1 und durch Ausfnflren des stößels in eine Hollenwelle der Spindelstockeinheit zur Eingriffnahme des Rohlings an seiner Achse, duch Wegfall des Verfahrensschritts i ? von hnsiiruch 1, j) Aufrechterhalten der Eingriff nahme seitens der Aussenrollen während des Umlaufs der S'jindelstockeinheit und Festlegen des Rohlings zwischen der Spindelstockeinheit und der Reitstockeinheit bis durch Verformen des Rohlings eine Riemenscheibe gefertigt ist, k) Verschieben der Aussenrollen zum Abrücken vom Aussenumfang der Riemenscheibe, 1) Verschieben der Aussenrollen zum Abrücken vom Aussenumfang die Riemenscheibe; und durch die Verfahrensschritte p), q) und r) von Anspruch 1.
6. Riemenscheibenfertigung zum Umformen von Rohlingen in fertige Riemenscheiben mit zumindest einer Rille g e k e n n z e i c h n e t d u r c a) einen Fertigungsrahmen ; b) eine Riemenscheibenfertigungsvorrichtung mit einer Spindelstock (100), einer Reitstock (1000), einer Innenrolle (200) und einer Aussenrolleneinheit (1110, 1100) ; c) einer Rohlingsausrichtvorrichtung (700); d) einer Rohlingszufuhrvorrichtung (800) und e) einer Riemenscheibenabfuhrvorrichtung (900).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Reitstockeinheit einen Sitz aufweist, der so ausgebildet ist, daß er den Riemenscheibenrohling nufnimmt und einen hohlen Zylinderbereich aufweist, wobei die Keitstockeinheit zusätzlich über Mittel verfiigt, durch die die Reitstockeinheit längs einer Achse der Riemenscheibenfertigungsvorrichtung verschoben wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Spindelstockeinheit einen umlaufenden Ring und eine drehbare hohle Antriebswelle (120) aufweist, wobei der Ring (110) Mittel zum Festlegen des Roh]ings am Ring während des Fertigungsbetriebs und die Opindelstockeinheit Mittel besitzt, durch die die Weile und der Ring in Umdrehung vtr'(tzt werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, cl a ci u r c h K e -k e n n z e i c h n e t, daß die innenrolleneinheit (200) zumindest eine Innenrolle ('50) und eine Welle aufweist, wobei die Innenrolle auf der Welle befestigt ist und die Welle in der hohlen Antriebswellle der Spindelstockeinheit axial beweglich ist.
10. Vorrichtung nach anspruch 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Rollen Spanneinrichtungen zum Befestigen der Innenrolle auf der Rollenwelle aufweisen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a ci u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Rollenwelle eine oszillierende elliptische Zylindereinheit (300,400, 500) zwischen der hohlen Antriebswelle und der Rollen welle zum Ablenken der Achse der Rollenwelle von der Achse der Antriebswelle aufweist, wodurch die auf den Rollenwellen befestigten Innenrollen abgelenkt werden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß diese elliptische Schwenkzylindereinheit längs einer Einrichtung zum Verfolgen und Aufrechterhalten der Ablenkung der Achse der Rollenwelle von der Achse der hohlen Antriebswelle abgelenkt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, d'P. diese Zylindereinheit einenelliptischen Zylinder aufweist, der in seinem Innern duch ein sichelförmiges Teil (600) verändert ist uni der mit ditim Teil die Drehung der Rollen welle gegenüber der hohlen Antriebswelle steuert.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, da. die elliptische Zylindereinheit mehrere rollende Mittel beitzt, durch die die Drehung der hohlen Antriebswelle gegenüber der ortsfesten Stellung der Rollenwelle durchgeführt wird.
15. Vorrichtung nich Anspruch 14, d ei d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die elliptische Zylindereinneit über eine Kraftquelle zum Ablenken der Achse der Rollenwelle von der Achse der hohlen Antriebswelle verfiigt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Ilate (550) mit zumindest einem Befestigungsmittel (552, 525) die elliptische Zylindereinheit am Rahmen festlegt.
17. Vorrichtung nach Anspruch IG, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß tiie Ro'lenwelle eine vorder Bohrung, eine hintere Bohrung sowie einen Zufuhrstößel aufweist, der in der vorderen und der hinteren Bohrung sitzt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, d a d u I' C h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stößel mit einer Druck- und Vakuumeinrichtung (485) zum Verschieben des Stößels von der vorderen Bohrung und der hinteren Bohrung der Rollenwelle eiusgestattet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dtß die hohle Antriebswelle Lager aufweist, um die Spindelstockeinheit gegenüber dem Rahmen in Umdrehung zu versetzen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dPJ der Stößel ein konisches auslaufendes Ende und einen Abschnitt mit erweitertem Durchmesser aufweist, so deiß der Rohling in Eingriff genommen und mit der lteitstockeinheit in Kontakt gebracht wird.
21. Vorrichtung nach Anspruch 6, d ei d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Aussenrolleneinheit zumindest zwei Aussenrollen (1110, 1100) auf- weist, die am Rahmen verschiebbar eingesetzt sind, der mit Mitteln zum Verschieben der Aussenrollen versehen ist, so daß der Rohling zur Umformung in eine fertige Riemenscheibe in Eingriff genommen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 21, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß als Verschiebemittel eine Nelle verwendet wird, auf der mehr als eine Aussenrolle eingesetzt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung (700) zum Ausrichten des Rohlings eine Aufnahmeeinrichtung zum halten des Rohlings wrend des Ausrichtens, eine magnetische Einriciitung zum Festhalten des Ronlings im Zuführstößel und ein einen Rahmen zur linterbringung der Aufnahmeeinrichtung und der Magnete.nrichtung aufweist, wobei der itahmen eine Spanngleiteinrichtung zum Einstellen der Aufnahmeeinrichtung während der Ausrichtung besitzt.
24. Vorrichtung nach Anspruch (), d a 4 u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, diß die Zuführeinrichtung far die Rohlinge eine halbringförmige Rlammer, die so ausgestaltet ist, daß sie mit dem Innenumfang des Rohlings in Eingriff (810) kommt, eine Druckklammer (820), die so ausgebildet ist, daß sie mit dem Aussenumfang (58) des Rohlings in Eingriff kommt, Druckmittel (830), durch die der Eingriff der Druckklammer mit dem Aussenumfang (58) des Rohlings und luch der Eingriff der halbringförmigen Klammer mit dem Innenunfang des Rohlings aufrechterhalten wird, und einen Rahmen aufweist, der die halbringförmige Klammer, die DFuckklfammer sowie die Druckmittel trägt, wobei der Rahmen über Druckverschebemittel zum Verschieben des Rohlings, in die Riemenscheibenfertigungsvorrichtung verfügt.
25 Vorrichtung nach Anspruch , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, Sitz die Hiemenscheibenabfuhrvorrichtung eine elektromagnetische Entnahmescheibe (110), die eine Ausnehmung aufweist, die so ausgebildet ist, um eine quer zur Scheibe verlaufende Welle zu vermeiden, und einen Rahmen besitzt, der die Scheibe trägt, wobei diese Scheibe über Druckverschìebemittel zum Entfernen der fertigen Riemenscheibe aus der Riemenscheibenfertigungsvorrichtung verfügt.