DE3223232A1

DE3223232A1 - Vorschubeinrichtung an einer mit einem umlaufenden werkzeug versehenen maschine, wie schael- oder richtmaschine, fuer stangenfoermiges material, wie wellen, draht, rohre o.dgl.

Info

Publication number: DE3223232A1
Application number: DE19823223232
Authority: DE
Inventors: Hans Lindemann; Wolfgang Dipl.-Phys. Dr.-Ing. 4800 Bielefeld Lindemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-06-22
Filing date: 1982-06-22
Publication date: 1983-12-22
Also published as: DE3223232C2

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorschubeinrichtung an einer mit einem umlaufenden Werkzeug versehenen Maschine, wie Schäl- oder Richtmaschine, für stangenförmiges Material, wie Wellen, Draht, Rohre od.dgl. gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine gattungsgemäße Vorschubeinrichtung ist aus der DE-A1 2.531.320 und aus der DE-B2 1.167.154 bekannt. Bei diesen bekannten Vorschubeinrichtungen wird das Material von Vorschubrollen geführt und bewegt, die um eine Achse angetrieben drehbar gelagert sind, wobei das Material dort immer in der V-förmig bzw. hyperbolisch profilierten Mantelfläche dieser Rollen abrollt. Aus der DE-A1 2.531.320 und der DE-B2 1.167.154 ist es nun darüberhinaus bekannt, die Achsen der Vorschubrollen windschief zueinander und gegenüber der Materialachse auszubilden, um dem Material neben dem Vorschub auch noch eine Drehung zu vermitteln.
Um das Drehmoment, das von dem umlaufenden Werkzeug auf das stangenförmige Material ausgeübt wird, mit den Vorschubelementen der Vorschubeinrichtung aufnehmen zu können, müssen diese mit ausreichender Kraft, zwischen sich das Material einschließend, aufeinanderzu gedrückt werden.
Da die bekannten Vorschubrollen z.B. der Vorrichtung gemäß der DE-Al 2.531.320 an dem freien Ende je einer Lager- und Antriebswelle axial angeordnet sind und mit dieser drehen, wird auf diese Welle ein großes Biegemoment ausgeübt. Die Welle muß deshalb einen ausreichend großen Durchmesser aufweisen und in entsprechend stabilen Wellenlagern passenden Durchmessers drehbar gelagert sein.
Während bei gegenüber dem Material gerade gestellten Rollen die auf diese Welle wirkenden axialen Kräfte gegenüber den radialen Kräften vernachlässigbar klein sind, tritt bei schräg angestellten Rollen neben die radialen Kräfte noch ein demgegenüber zwar kleiner, aber zu beachtender Anteil von Axialkräften.
Bei der Vorrichtung gemäß der DE-B2 1.167.154 sind die hyperbolisch profilierten Rollen in Haltern gelagert, die um jeweils eine zur Materialachse senkrecht angeordnete Achse verdrehbar gelagert sind. Diese letztere Achse muß Axial- und TorsionsKräfte aufnehmen.
Das gewollte und gesteuerte Drehen des Materials um seine Längsachse ist aus folgenden Gründen erwünscht.
Stangenförmiges Material, welches unter Aufnahme des beim Schälen erzeugten Drehmomentes drehfest durch eine vor und eine nach der Schälmaschine angeordnete Vorschubeinrichtung geführt wird, weist insbesondere dann, wenn es einen kleinen Durchmesser hat, nach der Bearbeitung meist einen sogenannten Säbelbogen auf. Solches Material ist in der Regel nicht mehr rollfähig und muß deshalb anschließend noch nachgerichtet werden. Um nun nach dem Schälen rollfähiges Material zu erhalten, ist unteranderem in der DE-A1 2.531.320 vorgeschlagen worden, die Vorschubeinrichtung so auszubilden, daß sich das Material nicht nur in Vorschubbewegung vorbewegt, sondern auch noch um seine Längsachse dreht. Dazu wird gemäß der DE-Al 2.531.320 vorgeschlagen, ein V-förmiges Profil aufweisende Vorschubrollen zu verwenden, deren Drehachsen mit einer senkrecht auf der Materialachse stehenden Ebene jeweils einen Winkel von 0° bis 100 einschließen, wobei die beiden Rollenachsen mit der Materialachse einen zwar gleich großen, aber entgegengesetzt gerichteten Winkel einschließen. Mittels der schräg gestellten, ein V-förmiges Profil aufweisenden Vorschubrollen wird nun die Oberfläche des Materials so streifenförmig verhärtet, daß diese Streifen schraubenlinienförmig um das Material umlaufen und sich nach dem Schälen ein korkenzieherförmiges Material ergibt. Dieses Material ist nun zwar rollfähig, die Verhärtungsstreifen erschweren aber die Weiterverarbeitung des Materials.
Bei der Vorschubeinrichtung gemäß der DE-B2 1.167.154 sind die dort ein hyperbolisches Profil aufweisenden Vorschubrollen im Winkel einstellbar ausgebildet, um je nach Materialdurchmesser die optimale Kontaktfläche zwischen Material und Vorschubrollen zu schaffen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorschubeinrichtung zu schaffen, die auf- grund ihrer konstruktiven Ausbildung kleiner ausgebildet ist.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß bestehen die Vorschubelemente aus Vorschubscheiben, die mit Bereichen ihrer Seitenflächen an dem Material anliegen und es sind insgesamt vier gleichmäßig um die Achse des Materials verteilt angeordnete Vorschubscheiben vorgesehen, die alle in Richtung ihrer Achse gesteuert bewegbar sind.
Durch die Erfindung wird somit ein ganz anderer Typ von Vorschubelementen zur Verfügung gestellt, bei dem die Kontaktflächen zwischen dem Material und den Vorschubelementen verglichen mit letzteren sehr groß sind. Vorschubscheiben sind zwar aus der DE-A1 3.020.536 als solches bekannt. Dort sind zwei auf sich gegenüberliegenden Seiten des dort zu richtenden Materials in Vorschubrichtung hintereinander angeordnete Vorschubscheiben vorgesehen, wobei der in Vorschubrichtung gesehene hintere Teil der einen Scheibe dem vorderen Teil der anderen Scheibe gegenüberliegt. Die Vorschubscheiben weisen dort eine kegelförmige, an dem Material anliegende Seitenfläche auf.
Dementsprechend sind auch dort die Achsen der beiden Vorschubscheiben zueinander parallel, während sie mit einer auf der Materialachse senkrecht stehenden Ebene einen Winkel einschließen. Diese bekannten Vorschubscheiben dienen im wesentlichen auch dazu, das Material zu polieren.
Bei dieser bekannten Vorrichtung weisen die Vorschubscheiben einen Durchmesser auf, der ein Vielfaches des Materialdurchmessers beträgt. Dadurch bedingt können nur jeweils zwei Vorschubscheiben vorgesehen sein. Die Baulänge - in Vorschubrichtung des Materials - ist aufgrund der einander nachgeordneten Ausbildung der Vorschubscheiben noch viel größer, als bei der oben beschriebenen Vorrichtung gemäß der DE-Al 2.531.320. Bei der Vorrichtung der DE-Al 3.020.536, genauso wie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, werden diese Vorschubscheiben zur Aufnahme des Drehmomentes im wesentlichen axial belastet.
Zumindest bei der erfindungsgemäßen Vorschubeinrich- tung wird auch die die einzelne Vorschubscheibe lagernde Welle im wesentlichen axial belastet. Da auch diese Vorschubscheiben gegen das Material gepreßt werden, um das durch das umlaufende Werkzeug auf das Material ausgeübte Drehmoment aufzunehmen, wird das Material zwischen den Vorschubscheiben zusammengepreßt. Aufgrund der langen Anlageflächen und insbesondere durch die Anordnung von vier Vorschubscheiben in einer zur Materialachse senkrechten Ebene verformt die aufgebrachte Anpreßkraft die Oberfläche des Materials nur im elastischen Bereich, weshalb das Material nach dem Durchlaufen der Vorschubeinrichtung wieder seinen vorherigen kreisförmigen Querschnitt einnimmt, ohne daß verhärtete Oberflächenstreifen zurückbleiben. Durch die gesteuerte Bewegbarkeit aller Vorschubscheiben in Richtung ihrer Achse erübrigen sich räumlich große Einstelleinrichtungen.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorschubeinrichtung können nicht nur die Vorschubscheiben viel kleiner, nämlich zum einen dünner, zum anderen mit einem verglichen mit dem zu bewegenden Material kleineren Durchmesser, ausgebildet werden, als die bekannten Vorschubrollen bzw. -scheiben. Durch die neue besondere Krafteinleitung kann auch die gesamte Vorschubeinrichtung kleiner gestaltet werden.
Während früher aus Material-Kostengründen für die Vorschubelemente sehr selten Hartmetall verwendet wurde, wird nun dieser Kostenfaktor so gering, daß diese Scheiben sogar ganz aus Hartmetall gepanzert sein können. Es ist aber auch sehr einfach möglich nur die Seitenfläche, mit der die Scheibe auf dem stangenförmigen Material aufliegt, mit Hartmetall zu panzern. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, da die Rollenoberflächen der bekannten Vorschubelemente aus anderen, billigeren Materialien dann, wenn die Rollen oder Walzen das Drehmoment nicht aufnehmen konnten, es also zu einem "Durchrutschen des Materials kam, sehr schnell durch Funken zerstört wurden.
Um ein möglichst gleichmäßiges Einlaufen des Materials zwischen die Vorschubscheiben auch bei Material mit besonders rauher Oberfläche zu gewährleisten, empfiehlt es sich die umlaufende Kante zwischen dem Mantel der Scheibe und der auf dem Material aufliegenden Fläche abzurunden, wenrgleich die Vorschubscheiben aufgrund der gesteuerten axialen Bewegung beim Einlaufen des Materialanfanges sehr leicht auf das Material zu- bzw. von diesem wegbewegbar sind.
Neben der kegelförmig ausgebildeten Seiten- und Auflagefläche der Vorschubscheiben, bei der der Öffnungswinkel des Kegels nur geringfügig kleiner ist, als 1800, ist es auch möglich, diese Fläche kalottenförmig auszubilden, wobei der größere Kalottenradius gegen unendlich gehen sollte. Selbstverständlich ist aber auch eine völlig ebene Fläche, deren Ränder, wie oben gesagt, abgerundet sind, möglich.
Im folgenden wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer mit den neuen Vorschubscheiben versehenen Vorschubeinrichtung beschrieben. Bei dieser Vorschubeinrichtung sind vier über den Umfang des Materials gleichmäßig verteilte, sich entsprechende Vorschubeinheiten vorgesehen.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist jede Vorschubscheibe axial auf dem einen, freien Ende einer Lager- und Antriebswelle drehfest gelagert. Diese Welle nimmt die Axialkräfte, die den Druck auf das Material ausüben, auf. Das bzw. die die Drehung dieser Welle zulassende(n) Radiallager können deshalb sehr klein ausgebildet sein, was sich günstig auf die kleine Ausbildung einer einzelnen Vorschubeinheit auswirkt. Aufgrund der besonderen Ausbildung kann die Vorschubscheibe in der Endfläche der Lager- und Antriebswelle versenkt angeordnet sein. Die wesentlichen Kräfte werden von einem Axiallager aufgenommen, das sich über einen Zapfen an einem Kolben eines Hydrauliksystems abstützt. Die Lager- und Antriebswelle ist in dem bzw. den Radiallager(n) axial beweglich.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das Axiallager durch eine axial angeordnete, sowohl in der Lager- und Antriebswelle, als auch in dem Zapfen gelagerte Lagerkugel gebildet, wodurch die Vorschubscheibe in Richtung auf das Material vorbewegt und gedrückt werden kann. Der Zapfen weist einen als Mitnehmer ausgebildeten Zapfen auf, der in eine in einer axialen Bohrung der Lager-und Antriebswelle angeordneten Nut, insbesondere mit sowohl radialen, als auch axialen Spiel, eingreift. Dadurch kann die Lager- und Antreibswelle trotz der speziellen Axiallagerung auch von dem Material wegbewegt werden.
Der Kolben, über den die Lager- und Antriebswelle und damit auch die Vorschubscheibe bewegt werden, ist in einem Druckraum angeordnet, der durch eine Bohrung in einem auch die Welle aufnehmenden Lagergehäuse, einen diese Bohrung abschließenden Deckel und durch eine sich im Bereich eines den maximalen Vorschub des Kolbens begrenzenden Anschlages befindliche Dichtung begrenzt ist. Die auf beiden Seiten des Kolbens liegenden Bereiche des hydraulischen Druckraums sind mit Druckquellen verbindbar, wobei der auf den Kolben wirkende Druck und auch die einfließende Flüssigkeitsmenge einstellbar ist. Diese Einstellung erfolgt insbesondere elektronisch gesteuert, wobei auch der von der Lager- und Antriebswelle zurückgelegte Weg in die Regelung eingeht.
Eine Synchronisation des von den einzelnen Lager- und Antriebswellen zurückgelegten Weges und damit der radialen Lage der einzelnen Vorschubscheiben gegenüber der Materialachse kann aber auch mechanisch erfolgen, wobei die Lager-und Antriebswellen, bevorzugt aber die Kolben aller Vorschubeinheiten mechanisch miteinander verbunden sind.
Eine mechanische Synchronisierung der Kolben kann dabei auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß die Kolben axial eine den Deckel des Lagergehäuses durchdringende Steuerstange aufweisen und die Steuerstangen aller Vorschubeinheiten miteinander mechanisch gekoppelt sind. Auf diese beiden beispielhaft genannten Arten können alle Lager- und Antriebswellen synchron gleich weit vor und zurückbewegt werden.
Jede Lager- und Antriebswelle weist ein Zahnrad auf, das insbesondere zwischen den beiden Radiallagern angeordnet ist und das mit einem auf einer mit einem Antrieb verbundenen Abtriebswelle angeordneten Zahnrad kämmt. Diese Abtriebswelle ist mittels zweier im wesentlichen Radialkräfte aufnehmenden Lager in dem Lagergehäuse gelagert.
Entsprechend der axialen Verschiebbarkeit der Lager- und Antriebswelle der Vorschubscheibe weist vorteilhafterweise das auf dieser Welle angeordnete Zahnrad eine solche Länge auf, das es auch beim Verschieben der Lager- und Antriebswelle immer mit dem in seiner axialen Lage unveränderlichen Zahnrad der Abtriebswelle kämmt. Man könnte allerdings zwar auch das Zahnrad der Abtriebswelle entsprechend lang ausbilden. Da die dieses Zahnrad tragende Welle aber hier nur mittels der beiden auf der gleichen Seite des Zahnrades liegenden Radiallager gelagert ist, würde - bedingt durch die Übertragung des Drehmomentes an dem zahnradseitigen Ende dieser Abtriebswelle - dort ein großes auf die Abtriebswelle wirkendes umlaufendes Biegemoment auftreten, was eine unerwünschte Vergrößerung zur Folge hätte.
Die Lager- und Antriebswelle kann aber auch als axial verschiebbarer Rotor eines Hydraulik- oder Pneumatikmotors ausgebildet sein, wodurch sich die Baugröße nicht nur der einzelnen Vorschubeinheit, sondern auch der gesamten Vorschubeinrichtung noch weiter verkleinern läßt.
Das Lagergehäuse und die von ihm getragenen Teile bilden nun die einzelne Vorschubeinheit, wobei erfind-ungsgemäß vier solcher identisch ausgebildeter Vorschubeinheiten gleichmäßig - voneinander beabstandet um die Achse des Materials angeordnet sind. Die Anordnung wird dabei so gewählt, daß die vier Vorschubeinheiten in ihrer speziellen Ausbildung und Anordnung ihrer Teile praktisch jeweils um 900 um die Achse des Materials gedreht sind, d.h., jeweils zwei sich gegenüberliegende Vorschubeinheiten sind exakt achssymmetrisch zueinander ausgebildet und angeordnet.
Der Abstand der Achsen der Lagerscheiben - und damit der Lager- und Antriebswellen - zur Achse des Materials entspricht gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung etwa einem Viertel bis zwei Drittel des Durchmessers der Vorschubscheibe.
Die einzelnen Vorschubscheiben laufen dabei - jeweils in Richtung auf das Material gesehen - in der gleichen Drehrichtung um.
Je nach Ausbildung der auf dem Material anliegenden Seitenflächen der Vorschubscheiben schließen die Achsen der Vorschubscheiben mit einer auf der Achse des Materials senkrecht stehenden Ebene einen nur unwesentlich von 0° abweichenden Winkel ein, der z.B. bei geraden Seitenflächen zwischen 20 und 30 betragen kann.
Vorteilhafterweise sind die Lager- und Antriebswellen und damit auch die Vorschubscheiben nur hydraulisch auf das Material zu und von diesem weg bewegbar, wobei diese Bewegungen, wie oben gesagt, immer synchron verlaufen und weggesteuert sind. D.h. aber, daß die Lagergehäuse der einzelnen Vorschubeinheiten sowohl gegenüber der Materialachse radial, als auch im gleichen Abstand zueinander unbeweglich, z.B. an einem Rahmen, festgelegt sind.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung können nun mehrere Gruppen von jeweils vier solcher Vorschubeinheiten längs der Materialachse angeordnet sein.
Sind z.B. vier solcher Gruppen von jeweils vier Vorschubeinheiten hintereinander vorgesehen, wobei die Vorschubeinneitin einer Gruppe jeweils um 900 gegeneinander versetzt angez>rdnet sind, so sind vorteilhafterweise die einzelnen Gruppen um die Materialachse so um einen Winkel versetzt angeordnet, daß sich auf dem Material insgesamt 16 gleichmäßig über den Umfang des Materials verteilt angeordnete Laufspuren ergeben. Die Versetzung der einzelnen Gruppen gegeneinander ist dabei insbesondere abhängig von dem Verhältnis der Drehbewegung des Materials zu seiner Vorschubbewegung und von dem axialen Abstand der einzelnen Gruppen voneinander.
Der Winkel, der zwischen den Achsen der Vorschubscheiben und der auf dem Material senkrecht stehenden Ebene eingestellt wird, kann dabei so gewählt werden, daß das von jeder Gruppe aufzunehmende Drehmoment gleich groß ist.
Insbesondere dann empfienit es sich, den Winkel einstellbar auszubilden, d.h., die Lagergehäuse z.B. gegenüber dem sie tragenden Rahmen zumindest schwenkbar auszubilden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den im Zusammenhang mit der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Es zeigt: Fig.1 die wesentlichen Bestandteile einer Vorschubeinrichtung in Richtung der Materialachse gesehen und teilweise im Schnitt, und Fig.2 eine ausschnittsweise Seitenansicht der Vorschubeinrichtung, aus der die Schrägstellung einer Vorschubscheibe und die zur Materialachse windschiefe Anordnung einer anderen Vorschubscheibe ersichtlich ist.
Eine Vorschubeinrichtung für das Bewegen von stangenförmigen Material 1 uslet Vcrschubscheiben 2 auf, die um eine Achse 3 rotierend antreibbar sind. Diese Vorschubscheiben 2 liegen mit ihrer Seitenfläche 4 an dem zu bewegenden Material 1 auf und bestehen hier aus Hartmetall.
Die Vorschubscheiben 2 sind jeweils axial an den freien Enden einer Lager- und Antriebswelle 5 - hier in Ausnehmungen der Wellenendflächen - drehfest gelagert.
Diese Wellen 5 sind in einem Lagergehäuse 6 der Vorschubeinheit 7 mittels zweier Radiallager 8 und eines am der Vorschubscheibe 2 entgegengesetzten Ende der Welle angeordneten Axiallagers 9 drehbar gelagert. Dieses Axiallager 9, welches bei der hier verwendeten Konstruktion die größten Kräfte aufzunehmen hat, besteht hier aus einer axial angeordneten Lagerkugel. In der der Vorschubscheibe 2 entgegengesetzten Endfläche der Lagerwelle 6 ist hier eine Bohrung vorgesehen, in derem Boden die Lagerkugel 9 angeordnet ist. Weiterhin erstreckt sich der Zapfen 10 eines Kolbens 11 in diese Bohrung hinein. Dieser Zapfen 10 bildet die andere Lagerstelle für die Lagerkugel 9. Der Zapfen 10 besitzt darüberhinaus noch einen als Mitnehmer ausgebildeten Wulstring 12, der in eine ringförmige Nut in der Wandung der Bohrung mit axialem und radialem Spiel eingreift.
Der Kolben 11 besitzt an seinem Außenumfang eine umlaufende Nut, in der ein Dichtungsring 13 sitzt, der sich gegen die hier zylindertörmigen Wände eines Druckraumes abstützt. Dieser Druckraum 14 ist axial zu der die Lager-und Antriebswelle aufnehmenden Bohrung des Lagergehäuses 6 in diesem ausgebildet. Er weist aber einen größeren Durchmesser auf, als diese Bohrung, wodurch sich ein den maximalen Hub des Kolbens 11 begrenzender Anschlag 16 bildet. Im Bereich dieses Anschlages 16, zu dem benachbart auch das eine Radiallager 8 der Lager- und Antriebswelle 5 angeordnet ist, befindet sich eine hier nicht gesondert dargestellte Dichtung, die die eine axiale Begrenzung des Druckraums bildet, während die andere axiale Begrenzung des Druckraums durch einen die Bohrung verschließenden Deckel 15 gebildet wird. Beide Bereiche des Druckraumes 14 sind mit einer Druckquelle regelbar verbindbar. Die Druckleitungen des Hydrauliksystems sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
Wird nun in den zwischen dem Deckel 15 und dem Kolben 11 gebildeten Bereich des Druckraums 14 Druckflüssigkeit, z.B. Hydrauliköl, gebracht, so bewegt sich der Kolben 11 in Richtung auf die Vorschubscheibe 2 zu, wobei der Zapfen 10 über die Lagerkugel 9 und die Lager- und Antriebswelle 5 die Vorschubscheibe auf das Material 1 zubewegt. Wirkt jedoch in dem Druckraum 14 auf der anderen Seite des Kolbens 11 ein größerer Druck, so wird der Kolben 11 zurückgezogen, wobei er den Wulstring 12 des Zapfens 10 mitnimmt, der seinerseits die Lager- und Antriebswelle 5 und damit auch die Lagerscheibe 2 zurückbewegt, was z.B.
beim Zuführen eines Stangenanfanges in die Vorschubeinrichtung empfehlenswert ist und auch bei der Änderung des Durchmessers des Materials 1 notwendig ist.
Zwischen den beiden Radiallagern 8, die sich jeweils im Bereich der Enden der Lagerwelle 5 auf deren Umfang befinden und ein axiales Verschieben der Lagerwelle 5 gegenüber dem Lagergehäuse 6, in dem sie sich abstützen, zulassen, weist die Lager- und Antriebswelle 5 ein Zahnrad 17 auf, das mit einem auf einer Abtriebswelle 18 eines nicht dargestellten Antriebs angeordneten Zahnrad 19 kämmt.
Da die Lagerwelle 5 axial verschiebbar ist, weist das Zahnrad 17 eine um die axiale Verschiebelänge größere Breite auf, wie das axial feste Zahnrad 19 der Abtriebswelle 18, die nur auf einer Seite ihres Zahnrades 19 mittels zweier die Welle auch axial haltender Radiallager 20 gelagert ist.
Die Vorschubeinrichtung weist nun hier vier solcher Vorschubeinheiten 7 auf, die gleichmäßig um die Achse des Materials 1 verteilt angeordnet sind. Die Achsen 3 der Lager- und Antriebswellen 5 und damit auch der Lagerscheiben 2 liegen nun windschief zu der Achse 1' des Materials 1, wobei der Abstand der beiden Achsen 1' und 3 voneinander auf ihrer gemeinsamen Normalen zwischen einem Viertel und zwei Drittel des Durchmessers der Vorschubscheibe 2 beträgt. Sich gegenüberliegende Paare von Vorschubeinheiten 7 sind dabei symmetrisch zur Achse des Materials 1 ausgebildet und angeordnet.
Normalerweise sind die Vorschubeinheiten 7 radial gegenüber dem Material 1 fest angeordnet und lassen sich auch tangential nicht bewegen. Sie können lediglich gegenüber der Achse 1' des Materials 1 verschwenkt werden, um so den Winkel zwischen der Achse 3 der Vorschubscheibe 2 und einer auf der Materialachse 1 senkrecht stehenden Ebene zu verändern. Durch die Veränderung dieses Winkels kann das Verhältnis von Dreh- zu Vorschubbewegung des Materials geändert werden. Um Material verschiedenen Durchmessers bewegen zu können, reicht es aus, die Lager-und Antriebswelle axial vor oder zurückzubewegen. Kleine Durchmesseränderungen, insbesondere bei noch nicht geschälten Material mit einer rauhen Oberfläche, werden durch das Hydrauliksystems ausgeglichen, wobei entweder über eine Wegmessung und elektronisch gesteuerte Druckänderung oder durch eine mechanische Synchronisierung aller Kolben 11 bzw. aller Lager- und Antriebswellen 5 dafür gesorgt wird, daß das Material 1 immer zentriert bleibt.
Die in Figur 1 dargestellten Teile der Vorschubeinrichtung sind etwa im Maßstab 1:1 dargestellt, wobei sich die dargestellte Vorschubeinrichtung für Materialdurchmesser von etwa 12 mm bis etwa 20 mm eignet. Würde man die Vorschubeinheiten 7 radial weiter außen anordnen, so könnten mit Vorschubeinheiten dieser Baugröße auch Materialien 1 mit Durchmessern von etwa 40 mm bis 50 mm gefahren werden. Ein größerer Durchmesserbereich läßt sich erzielen, wenn der Kolbenhub größer ausgebildet wird, als in der Zeichnung dargestellt. Dies ist auch in dieser Baubreite möglich - die Baulänge, radial gesehen, wäre zwar größer -da die Lager- und Antriebswelle auf die beiden Radiallager nur geringe Kräfte, verglichen mit der aufzunehmenden Axialkraft aufnehmen müssen. Berücksichtigt man, daß der Außendurchmesser des Lagergehäuses ohne den die Abtriebswelle aufnehmenden Teil etwa 50 mm beträgt, so wird ersichtlich, daß die neue Vorschubeinrichtung wesentlich kleiner ist, als bekannte Vorschubeinrichtungen.
Gemäß der Darstellung nach Figur 2 schließen die Lagerwelle 5 und die Lagerscheiben 2 mit. einer senkrecht auf der Achse des Materials 1 stehenden Ebene einen Winkel ein, der nur unwesentlich von 0° abweicht und hier etwa 30 beträgt. Dadurch wird dem Material neben der Vorschubbewegungsresultierenden auch eine Drehbewegungsresultierende vermittelt. Je nach Winkeleinstellung der Achse 3 der Vorschubscheibe 2 gegenüber der auf der Materialachse 1' senkrecht stehenden Ebene ändert sich das Verhältnis zwischen beiden Resultierenden, sodaß das Material 1 gesteuert um seine Längsachse gedreht und in Vorschubrichtung bewegt werden kann. Wird dabei die Achse 3 der Lagerscheibe 2 durch diese Ebene hindurch auf die andere Seite verschwenkt, so läßt sich die Drehbewegung des Materials bei gleichgerichtet bleibender Vorschubrichtung umkehren.
Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform sind vier solcher Gruppen mit je vier gleichmäßig über den Umfang verteilten Vorschubeinheiten 7 hintereinander angeordnet, wobei die einzelnen Gruppen so um die Achse 1' des Materials 1 gegeneinander verdreht sind, daß die dann insgesamt sechzehn Vorschubscheiben 2 auf dom zu bewegenden Material 1 sechzehn gleichmäßig um den Umfang des Materials verteilt angeordnete Laufspuren hinterlassen. Die Rahmen, die jeweils eine Gruppe von vier Vorschubeinheiten 7 tragen, sind dabei um die Achse 1' des Materials 1 drehbar einstellbar, um die Umfangslage der Vorschubscheiben 2 einer Gruppe entsprechend dem gewünschten Verhältnis von Drehbewegung zu Vorschubbewegung einzustellen, wobei hier auch der axiale Abstand benachbarter Gruppen voneinander eine Rolle spielt.
Bezugszeichenliste 1 Material 1' Achse des Materials 2 Vorschubscheiben 3 Achse von 2 4 Seitenfläche von 2 5 Lager- und Antriebswelle von 2 6 Lagergehäuse 7 Vorschubeinheit 8 Radiallager von 2 9 Axiallager/Lagerkugel von 2 10 Zapfen 11 Kolben 12 Wulstring 13 Dichtungsring 14 Druckraum 15 Deckel 16 Anschlag 17 Zahnrad von 5 18 Abtriebswelle 19 Zahnrad von 18 20 Radiallager von 18 Leerseite

Claims

Vorschubeinrichtung an einer mit einem umlaufenden Werkzeug versehenen Maschine, wie Schäl- oder Richtmaschine, für stangenförmiges Material, wie Wellen, Draht, Rohre od.dgl.

Patentansprüche r Vorschubeinrichtung an einer mit einem umlaufenden Werkzeug versehenen Maschine, wie Schäl- oder Richtmaschine, für stangenförmiges Material (1), wie Wellen, Draht, Rohre od.dgl., mit mindestens zwei gleichmäßig um die Achse (1') des Materials (1) verteilt angeordneten, rotierend antreibbaren Vorschubelementen (2), deren Achsen (3) zueinander und gegenüber der Achse (1') des Materials (1) windschief angeordnet sind und mit einer auf der Achse (1') des Materials (1) senkrecht stehenden Ebene einen jeweils gleich großen Winkel einschließen, wobei die Vorschubelemente (2) auf dem Material (1) anliegen und diesem neben einer Vorschubbewegung auch eine Drehbewegung vermitteln, insbesondere aber das von dem umlaufenden Werkzeug auf das Material (1) ausgeübte Drehmoment aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorschubelemente Vorschubscheiben (2) sind, die mit Bereichen ihrer Seitenflächen (4) an dem Material (i) anliegen und daß insgesamt vier gleichmäßig um die Achse (1') des Materials (1) verteilt angeordnete Vorschubscheiben (2) vorgesehen sind, die alle in Richtung ihrer Achse (3) gesteuert bewegbar sind.

2. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (3) der Vorschubscheiben (2) mit einer auf der Achse des Materials (1) senkrecht stehenden Ebene einen Winkel von fast 0° einschließen.

3. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Material (1) anliegende Fläche (4) der Vorschubscheiben (2) eben ausgebildet ist.

t. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Material (1) aufliegende Fläche (4) der Vorschubscheiben (2) kegelförmig ausgebildet ist.

5. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Material (1) aufliegende Fläche (4) der Vorschubscheiben (2) kalottenförmig ausgebildet ist.

9. Vorschubeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubscheiben (2) aus Hartmetall bestehen oder mit Hartmetall gepanzert sind.

7. Vorschubeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubscheibe (2) axial auf dem einen, freien Ende einer Lager- und Antriebswelle (5) drehfest gelagert ist.

8. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubscheibe (2) in der Endfläche der Lager- und Antriebswelle (5) versenkt angeordnet ist.

9. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager- und Antriebswelle (5) in einem Lagergehäuse (6) mittels eines Axiallagers (9) und mindestens eines Radiallagers (8) drehbar gelagert ist.

10. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager- und Antriebswelle (5) in den Radiallagern (8) axial beweglich ist.

11. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Axiallager über einen Zapfen (10) an einem Kolben (11) eines Hydrauliksystems abstützt.

12. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager durch eine axial angeordnete, sowohl in der Lager- und Antriebswelle (5), als auch in dem Zapfen (10) radial gehaltene Lagerkugel (9) gebildet wird.

13. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (10) einen als Mitnehmer ausgebildeten Wulstring (12) aufweist, der in eine in einer axialen Bohrung der Lager- und Antriebswelle (5) angeordneten Nut, insbesondere mit sowohl radialen, als auch axialem Spiel, eingreift.

14. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) in einem Druckraum (14) angeordnet ist, der durch eine Bohrung in dem Lagergehäuse (6), einen diese Bohrung abschließenden Deckel (15) und durch eine im Bereich eines Anschlags (16) angeordnete Dichtung begrenzt wird.

15. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (16) den maximalen Hub de; Kolbens (11) begrenzen.

16. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden durch den verschiebbaren Kolben (11) aufgeteilten Bereiche des Druckraum (14) mindestens mit einer Druckquelle verbindbar sind.

17. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager- und Antriebswelle (5) ein Zahnrad (17) aufweist, das insbesondere zwischen den beiden Radiallagern (8) angeordnet ist und das mit einem auf einer mit einer Antrieb verbundenen Abtriebswelle (18) angeordneten Zahnrad (19) kämmt.

18. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (18) mittels zweier im wesentlichen Radialkräfte aufnehmenden Lager (20) in dem Lagergehäuse (6) gelagert ist.

19. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch kennzeichnet, daß die Lager- und Antriebswelle als axial verschiebbarer Rotor eines Hydraulik- oder Pneumatikmotors ausgebildet ist.

20. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (6) und die von ihm getragenen Teile eine Vorschubeinheit (7) bilden.

21. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß vier solcher identisch ausgebildeter Vorschubeinheiten (7) gleichmäßig voneinander beabstandet um die Achse des Materials (1) angeordnet sind.

22. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Vorschubeinheiten (7) achssymmetrisch zueinander ausgebildet sind.

23. Vorschubeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Achsen (3) der Lagerscheiben (2) zur Achse des Materials (1) auf ihrer gemeinsamen Normalen etwa einem Viertel bis zwei Drittel des Durchmesser der Vorschubscheibe (2) entspricht.

24. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubscheiben (2) und die Lager- und Antriebswellen (5) aller Vorschubeinheiten (7) jeweils in Richtung auf das Material gesehen in der gleichen Drehrichtung umlaufen.

25. Vorschubeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse bzw. die Achsen (3) der Vorschubscheibe(n) (2) und damit auch der gesamten Vorschubeinheit(en) (7) mit einer auf der Achse des Materials (1) senkrecht stehenden Ebene einen nur unwesentlich von 0° abweichenden, z.B. 20 bis 30 aufweisenden, Winkel einschließen.

26. Vorschubeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lager-und Antriebswellen (5) und damit auch die Vorschubscheiben (2) nur hydraulisch auf die Achse (1') des Materials (1) zu bewegbar sind.

27. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubscheiben (2) synchron auf das Material zu- und von diesem wegbewegbar sind.

28. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubscheiben (2) weggesteuert bewegbar sind.

29. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubscheiben (2), z.B. über die Kolben (11) oder die Lager- und Antriebswelle (5), mechanisch synchronisert bewegbar sind.

30. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagergehäuse (6) der Vorschubeinheiten (7) sowohl gegenüber der Achse (1') des Materials (1) radial, als auch im Abstand zueinander unbeweglich, z.B. an einem Rahmen, festgelegt sind.

31. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Achse (1') des Materials (1) hintereinander mehrere Gruppen von Vorschubeinheiten (7) vorgesehen sind, deren Vorschubscheiben (2) an verschiedenen Umfangsstellen des sich drehenden Materials (1) angreifen.

32. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubscheiben (2) verschiedener Gruppen von Vorschubeinheiten (7) mit der auf der Achse (1') des Materials (1 ) senkrecht stehenden Ebene verschieden große Winkel einschließen.