DE3223232C2 - Vorschubeinrichtung an einer mit einem umlaufenden Werkzeug versehenen Maschine, wie Schäl- oder Richtmaschine, für stangenförmiges Material, wie Wellen, Draht, Rohre o.dgl. - Google Patents

Abstract

Bei einer 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 (1Δ) des Materials (1) verteilt angeordneten, rotierend antreibbaren Vorschubelementen (2), deren Achsen (3) zueinander und gegenüber der Achse (1Δ) des Materials (1) windschief angeordnet sind und mit einer auf der Achse (1Δ) 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, sind, um aufgrund ihrer konstruktiven Ausbildung kleiner ausgebildet zu sein, diese Vorschubelemente Vorschubscheiben (2), die mit Bereichen ihrer Seitenflächen (4) an dem Material (1) anliegen und es sind insgesamt vier gleichmäßig um die Achse (1Δ) des Materials (1) verteilt angeordnete Vorschubscheiben (2) vorgesehen, die alle in Richtung ihrer Achse (3) gesteuert bewegbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorschubeinrichtung an einer mit einem umlaufenden Werkzeug versehenen Maschine, wie Schäl- oder Richtmaschine, für sitangenförmiges Material, wie Wellen, Draht, Rohre od. dgl. gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine gattungsgemäße Vorschubeinrichtung ist aus der DE-OS 25 31 320 und aus der DE-AS 11 67 154 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-OS 25 31 320 und der DE-AS 67 154 ist es nun darüber hinaus bekannt, die Achsen der Vorschubrollen windschief zueinander und gegenüber der Materialachse auszubilden, um dem Material neben dem Vorschub auch noch eine Drehung zu vermitteln. Man erhält dadurch eine bohrende Bewegung

jes Materials.

Um das Drehmoment, das von dem umlaufenden Werkzeug auf das stangenförmige Material ausgeübt wird, mil den Vorschubelementen der Vorschubeinrichtung aufnehmen zu können, müssen diese mit ausreichender Kraft, zwischen sich das Material einschließend, aufeinander zu gedrückt werden.

Da die bekannten Vorschubrollen z. B. der Vorrichtung gemäß der DE-OS 25 31 320 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-AS 11 67 154 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 unter anderem in der DE-OS 25 31 320 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-OS 25 31 320 vorgeschlagen, in ihrer Mantelfläche ein V-förmiges Profil aufweisende Vorschubrollen zu verwenden, deren Drehachsen mit einer senkrecht auf der Materialachse stehenden Ebene jeweils einen Winkel von 0° bis 10° 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-AS Ii 67 154 sind die dort in ihrer Mantelfläche ein hyperbolisches Profil aufweisenden Vorschubrollen im Winkel einstellbar ausgebildet, um je nach Materialdurchmesser die optimale Kontaktfläche zwischen Material und Vorschubrollcn zu schaffen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorschubeinrichtung zu schaffen, die aufgrund ihrer konstruktiven Ausbildung kleiner ausgebildet ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Durch die Erfindung wird somit ein ganz anderer Typ von Vorschubelementen zur Verfugung gestellt, bei dem die Kontaktflächen zwischen dem Material und den ^vorsehubelementen verglichen mit letzteren günstiger sind. Vorschubscheiben, die mit einer ihrer zu ihrer Drehachse im wesentlichen senkrecht liegenden Seitenflächen und nicht mit ihrer Mantelfäche an dem zu bewegenden Material anliegen, sind zwar aus der ίο DE-OS 30 20 536 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 kalottenförmige, an dem Material anliegende Seitenfläche auf. Dementsprechend sind auch dort die Achsen der beiden Vorschubscheiben zueinander Parallel, während sie mit einer auf der Materialachsc senkrecht stehenden Ebene einen Winkel einschließen. Diese bekannten Vorschubscheiben dienen im wesentliche 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-OS 25 31320. Bei der Vorrichtung der DE-OS 30 20 536, genauso wie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, werden diese Vorschubscheiben zur Aufnahme des Drehmomentes im wesentlichen axial belastet. Aus der AT-PS 2 96 883 ist eine Vorschubeinrichtung mit vier gleichmäßig um die Achse des Materials angeordneten Vorsehubelementen bekannt, die alle auf das Material zu- und von diesem wegbewegbar sind. Diese bekannten Vorschubelemente sind als Vorschubwalzen oder -rollen ausgebildet, die mit Bereichen ihrer Mantelfläche an dem Material anliegen. Diese Vorschubelemente befinden sich am Ende je einer Lager- und Antriebswelle, die in einem Lagergehäuse gelagert ist. Jedes Lagergehäuse ist einerseits auf einer um die Materialachse schwenkbar angeordneten Welle gelagert und andererseits über einen Lenker mit einem an der Vorrichtung Feststehenden Punkt verbunden. Werden die Wellen mittels der sie aufnehmenden Träger verschwenkt, so verschwenken die Vorschubelemente derart, daß nicht nur die Ausrichtung ihrer Achsen gegenüber der Vorrichtung geändert werden, ihr Abstand von der Materialachse ändert sich auch. Dadurch kann die Vorrichtung auf verschiedene Materialduichmesser eingestellt werden. Der Durchmesser der Vorschubelemente dieser bekannten Vorschubeinrichtung ist um ein mehrfaches größer, als der Durchmesser des zu bewegenden Materials. Im übrigen kann das Material mit dieser Vorrichtung nur axial bewegt werden, eine drehende Komponente läßt sich auf das Material nicht ausbo üben.

Zumindest bei der erfindungsgemäßen Vorschubeinrichtung wird auch die die einzelne Vorschubscheibe la?ernde Welle im wesentlichen axial belastet. Da auch diese Vorschubscheiben gegen das Material gepreßt hi werden, um das durch das umlaufende Werkzeug auf das Material ausgeübte Drehmoment aufzunehmen, wird das Material zwischen den Vorschubscheiben zusammengepreßt. Aufgrund der günstigeren Anlageflä-

chen 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 kreisförmi- · gen 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 Verschubscheiben viel kleiner, nämlich zum einen dünner, zum anderen mit einem verglichen mit dem zu bewegenden Ma- is terial 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, wenngleich die Vorschubscheiben aufgrund der gesteuerten axialen Bewegung beim Einlaufen des Materialanfanges sehr leicht auf das Materiai zu- bzw. von diesem wegbewegbar sind.

Neben der kegelförmig ausgebildeten Seiten- und Auflagefläche der Vorschubscheiben, bei der der Öffnungswinke! des Kegels nur geringfügigfügig kleiner ist als 18O¹, 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 Aus- =>o führijr!"üform einer mit den neuen Vors^^ub^heibpn versehenen Vorschubeinrichtung beschrieben. Bei dieser Vorschubeineinrichtung 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 eine Zapfen an einem Kolben eines Hydrauliksystems abstützt. Die Lager- und Antriebswelle ist in dem bz den Radiallager(n) axial beweglich.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der E findung wird das Axiallager durch eine axial angeordm te. sowohl in der Lager- und Antriebswelle, als auch dem Zapfen gelagerte Lagerkugel gebildet, wodurch d Vorschubscheibe in Richtung auf das Material vorbe wegt und gedruckt werden kann. Der Zapfen weist e nen als Mitnehmer ausgebildeten Zapfen auf, der in ein in einer axialen Bohrung der Lager- und Antriebswell angeordnete Nut, insbesondere mit sowohl radialem, a auch axialem Spiel, eingreift. Dadurch kann die Lager und Antriebswelle trotz der speziellen Axiallagerun auch von dem Material wegbewegt werden.

Der Kniben, über den die Lager- und Antriebswel und damit auch die Vorschubscheibe bewegt werden, i in einem Druckraum angeordnet, der durch eine Boh rung in einem auch die Welle aufnehmenden Lagerg häuse, einen diese Bohrung abschließenden Deckel un durch eine sich im Bereich eines den maximalen Voi schub des Kolbens begrenzenden Anschlages befindli ehe Dichtung begrenzt ist. Die auf beiden Seiten de Kolbens liegenden Bereiche des hydraulischen Druck raums sind mit Druckquellen verbindbar, wobei der a den Kolben wirkende Druck und auch die einfließend Flüssigkeitsmenge einstellbar ist. Diese Einstellung e folgt insbesondere elektronisch gesteuert, wobei auc der von der Lager- und Antriebswelle zurückgelegt Weg in die Regelung eingeht. Eine Synchronisation de von den einzelnen Lager- und Antriebswellen zurückg legten Weges und damit der radialen Lage der einzelne Vorschubscheiben gegenüber der Materialachse kan aber auch mechanisch erfolgten, wobei die Lager- un Antriebswellen, bevorzugt aber die Kolben aller Vo Schubeinheiten mechanisch miteinander verbünde sind. Eine mechanische Synchronisierung der Kolbe kann dabei auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß di Kolben axial eine den Deckel des Lagergehäuses durch dringende Steuerstange aufweisen und die Steuerstan gen aller Vorschubeinheiten miteinander mechanise gekoppelt sind. Auf diese beiden beispielhaft genannte Arten können alle Lager- und Antriebswellen synchro gleich weit vor und zurückbewegt werden.

Jeder Lager- und Antriebswelle weist ein Zahnra auf, das insbesondere zwischen den beiden Radiallager: angeordnet ist und das mit einem auf einer mit einer Antrieb verbundenen Abtriebswelle angeordnete Zahnrad kämmt. Diese Abtriebswelle ist mittels zweie im wesentlichen Radialkräfte aufnehmenden Lager i dem Lagergehäuse gelagert. Entsprechend der axiale Versrhiehbarkeit der Lager- und Antriebswelle de Vorschubscheibe weist vorteilhafterweise das auf diese Welle angeordnete Zahnrad eine solche Länge auf, da es auch beim Verschieben der Lager- und Antriebswell immer mit dem in seiner axialen Lage unveränderliche! Zahnrad der Abtriebswelle kämmt. Man könnte aller dings zwar auch das Zahnrad der Abtriebswelle ent sprechend lang ausbilden. Da die dieses Zahnrad tragen de Welle aber hier nur mittels der beiden auf der glei chen Seite des Zahnrades liegenden Radiallager gela gert ist, würde — bedingt durch die Übertragung de Drehmomentes an dem zahnradseitigen Ende diese Abtriebswelle — dort ein großes auf die Abtriebswell wirkendes umlaufendes Biegemoment auftreten, was ei ne unerwünschte Vergrößerung zur Folge hätte.

Die Lager- und Antriebswelle kann aber auch als axi al verschiebbarer Rotor eines Hydraulik- oder Pneuma tikmotors ausgebildet sein, wodurch sich die Baugrößi

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 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 90° 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 Vorschubscheiben — 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 ebenen Seitenflächen zwischen 2° und 3° betragen kann.

Vorieilhafterweise 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. Das heißt 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 Vorschubeinheiten einer Gruppe jeweils um 90° gegeneinander versetzt angeordnet sind, so sind vorteilhafterweise die einzelnen Gruppen um die Materialachse so um einen Winkel versetzt angeordnet, daß sich auf dem Material insgesamt 16 gleichmäßige 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 empfiehlt es sich, den Winkel einstellbar auszubilden, d. h„ die Lagergehäuse z. B. gegenüber dem sie tragenden Rahmen zumindest schwenkbar auszubilden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die wesentlichen Bestandteile einer Vorschubeinrichtung in Richtung der Materialachse gesehen und teilweise im Schnitt, und

F i g. 2 eine ausschnittsweise Seitenansicht der Vorschubeinriehtung, aus der die Schrägstellung einer Vorschubscheibe und die zur Materialachse windschiefe Anordnung einer anderen Vorschubscheibe ersichtlich ist.

Eine Vorschubeinrichtung für das Bewegen von stangenförmigem Material 1 weist Vorschubscheiben 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

ίο 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 einer Vorschubeinheit 7 mittels zweier Radiallager 8 und eines am der Vorschubscheibe 2 entgegengesetzten Ende der Welle 5 angeordneten Axiallagers 9 drehbar gelagert. Dieses Axiallager 9, welches bei der hier verwendeten Konstruktion die größten Kräfte aufzunehmen hat, besteht aus einer axial angeordneten Lagerkugel. In der der Vorschubscheibe 2 entgegengesetzten Endfläche der Lagerwelle 5 ist eine Bohrung vorgesehen, in deren Boden die Lagerkugel angeordnet ist. Weiterhin erstreckt sich ein Zapfen 10 eines Kolbens 11 in diese Bohrung hinein. Dieser Zapfen 10 bildet die andere Lagerstelle für die Lagerkugel. Der Zapfen 10 besitzt darüber hinaus 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 zylinderförmigen Wände eines Druckraumes 14 abstützt. Dieser Druckraum 14 ist axial zu der die Lager- und Antriebswelle 5 aufnehmenden Bohrung des Lagergehäuses 6 in diesem ausgebildet. Er weist aber einen größeren Durchmesser als diese Bohrung auf, 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 14 bildet, während die andere axiale Begrenzung des Druckraums 14 durch einen in 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 und die Lager- und Antriebswelle 5 die Vorschubscheibe 2 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 Vorschubscheibe 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 Vorschubscheiben 2 liegen nun windschief zu der Achse Γ des Materials 1, wobei der Abstand der beiden Achsen Γ 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 symmmetrisch 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 Γ 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 1 geändert werden. Um Material 1 verschiedenen Durchmessers bewegen zu können, reicht es aus, die Lager- und Antriebswelle 5 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 Fig. 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 7 dieser Baugröße auch Materialien 1 mit Durchmessern von

ίο 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 5 auf die beiden Radiallager nur geringe Kräfte, verglichen mit der aufzunehmenden Axialkraft aufnehmen müssen. Berücksichtigt man, daß der Außendurchmesser des Lagergehäuses 6 ohne den die Abtriebswelle aufnehmenden Teil etwa 50 mm beträgt, so wird ersichtlich, daß die neue Vorschubeinrichtung 7 wesentlich kleiner ist, als bekannte Vorschubeinrichtungen.

Gemäß der Darstellung nach F i g. 2 schließen die Lagerwelle 5 und die Vorschubscheiben 2 mit einer senkrecht auf der Achse des Materials 1 stehenden Ebene einen Winkel ein, der nur unwesentlich von 0° abweicht und hier etwa 3 < beträgt. Dadurch wird dem Material 1 neben der Vorschubbewegungsresultierenden auch eine Drehbewegungsresultierende vermittelt. Je nach Winkeleinstellung der Achse 3 der Vorschubscheibe 2 gegenüber der auf der Materialachse Γ senkrecht stehenden Ebene ändert sich das Verhältnis zwischen beiden Resultierenden, so daß das Material 1 gesteuert um seine Längsachse gedreht und in Vorschubrichtung bewegt werden kann. Wird dabei die Achse 3 der Vorschubscheibe 2 durch diese Ebene hindurch auf die andere Seile verschwenkt, so läßt sich die Drehbewegung des Materials bei gleichgerichtet bleibender Vorschubrichtung umkehren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Vorschubeinrichtung an einer mit einem umlaufenden Werkzeug versehenen Maschine, wie Schäl- oder Richtmaschine, für stangenförmiges Material," wie Wellen, Draht, Rohre od. dg!., mit mindestens zwei gleichmäßig um die Achse des Materials verteilt angeordneten, rotierend antreibbaren Vorschubelementen, deren Achsen zueinander und ge- ι ο genüber der Achse des Materials windschief angeordnet sind und mit einer auf der Achse des Materials senkrecht stehenden Ebene einen jeweils gleich großen Winkel einschließen, wobei die Vorschubelemente auf dem Material anliegen, dadurch ge- is kennzeichnet, daß diese Vorschubelemente vier gleichmäßig um die Achse (V) des Materials (1) verteilt angeordnete, in Richtung ihrer Achse (3) gesteuert bewegbare Vorschubscheiben (2) sind, die mit Bereichen ihrer Seitenflächen (4) an dem Material (1) anliegen.

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 Seitenfläche (4) der Vorschubscheiben (2) eben ausgebildet ist.

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

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

6. 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.

7. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubscheibe (2) in der Endfläche der Lager- und Antriebswelle (5) versenkt angeordnet ist.

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

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

10. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Axiallager (9) über einen Zapfen (10) an einem Kolben (11) eines Hydrauliksystems abstützt.

11. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüehe 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager (9) durch eine axial angeordnete, sowohl in der Lager- und Antriebswelle (5), als auch in dem Zapfen (10) radial gehaltene Lagerkugel gebildet wird.

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

13. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, 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 (115) und durch eine im Bereich eines Anschlags (16) angeordnete Dichtung begrenzt wird.

14. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerund Antriebswelle (5) ein Zahnrad (17) aufweist, das insbesondere zwischen den beiden Radiallagern (8) angeordnet ist und das mit einem auf einer mit einem Antrieb verbundenen Antriebswelle (18) angeordneten Zahnrad (19) kämmt.

15. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerund Antriebswelle (5) als axial verschiebbarer Rotor eines Hydraulik- oder Pneumatikmotors ausgebildet ist.

16. Vorschubeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Achsen (3) der Vorschubscheiben (2) zur Achse (X') des Materials (1) auf ihrer gemeinsamer Normalen etwa einem Viertel bis zwei Drittel des Durchmessers der Vorschubscheibe (2) entspricht.

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

18. Vorschubeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubscheiben (2). z. B. über die Kolben (11) oder die Lager- und Antriebswelle (5). mechanisch synchronisiert bewegbar sind.

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