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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft einen Rollengang für stangenförmiges Gut,
wie Wellen, Rohre od. dgl. zum Zuführen bzw. Abführen desselben zu bzw. von Werkzeugmaschinen,
wie Schäl-, Richt-, Poliermaschinen od. dgl. gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
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Zum Zu- und Abführen von stangenförmigen Gut, wie Wellen, Rohren
od.dgl. zu dieses Gut bearbeitenden Werkzeugmaschinen wie Richt-, Schäl-, Poliermaschinen
od.dgl. bzw. Straßen aus solchen Maschinen bzw. von diesen weg, werden in der Regel
Rollengänge benutzt, auf deren Rollen das Gut bewegt wird.
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Solche Rollengänge sind hinlänglich bekannt. Die Rollen dieser Rollengänge
liegen entlang einer gemeinsamen Transportachse. Der gesamte Rollengang kann, insbesondere
wenn dieser zum Abführen des Gutes benutzt wird, verschwenkt werden, sodaß das Gut
seitlich aus einem solchen Rollengang herausrollen kann.
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Wird stangenförmiges Gut mit einem größerem Durchmesser von z.B.
mehreren Dezimetern, welches z.B. einen sogenannten Säbelbogen aufweist, d.h., über
seine gesamte Länge .gekrümmt ist, der Einzugseinrichtung einer solchen Werkzeugmaschine,
z.B. einer Schälmaschine, zugeführt, so kommt es immer wieder vor, daß die Einzugsrollen
der Einzugseinrichtung auseinandergespreizt werden, da sich das Gut, welches auf
den Rollen des Rollenganges aufliegt, nicht in der durch diese, die Einzugsrollen
und die Achse der Werkzeugmaschine festgelegten Achse führen läßt.
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Liegt ein solches säbelbogenförmiges Gut z.B. so auf einem Rollengang
auf, daß das Gut mit seinen beiden Enden nach unten und mit seinem Mittelbereich
nach oben gerichtet ist, und wird das Gut in die Einzugseinrichtung und in die Werkzeugmaschine
eingeführt, so wird das nicht gerade Gut an drei Stellen gehalten bzw. gestützt.
Das beim Einführen hintere Ende des Gutes liegt dabei auf einer einzigen Rolle des
Rollenganges, das vordere Ende des Gutes wird in der Werkzeugmaschine gehalten und
geführt, während ein von letzterem beabstandetes Stück des Gutes zwischen den Rollen
der Einzugseinrichtung zu liegen kommt, Da jedoch, wie zuvor gesagt, das Gut nach
oben ausgebogen vorliegt, versucht es in der Einzugseinrichtung nach oben auszuweichen.
Je nach Art des Guts, seines Durchmessers und seiner Krummheit ist die Kraft, die
bei
übereinander liegenden Einzugsrollen auf die obenliegende Rolle der Einzugseinrichtung
bzw. bei nebeneinander liegenden Einzugsrollen auf beide Rollen wirkt, verschieden
groß. Ist das Gut nun so weit vorwärtsbewegt, daß es von der Rolle des Rollenganges,
auf der es gerade liegt, abrollt, d.h., kommt das Gut nun auf der nächsten Rolle
zu liegen, so wird die Einzugseinrichtung kurzzeitig entlastet und dann von Neuem
belastet.
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Je nach Bearbeitungsmethode und Kräfteverhältnis an den einzelnen,
das Gut haltenden bzw. einspannenden Stellen wird dadurch das Bearbeitungswerkzeug
beschädigt, werden die Rollen der Einzugseinrichtung auseinandergespreizt und 1
oder das Gut wird schlecht, d.h. ungleichmäßig, bearbeitet. So kann das Gut exzentrisch
dem Messerkopf der Schälmaschine zugeführt werden, wodurch die Schälmesser beschädigt
werden können oder wodurch das Gut exzentrisch geschält wird. Dies läßt sich allerdings
durch Führungen vor den Schälmessern verhindern, die dann die Kräfte aufnehmen.
Ein Ausefnanderspreitzen der Einzugsrollen, die in der Regel auch als Vorschubrollen
für das Gut im Bereich der Werkzeugmaschine dienen, führt dazu, daß das .Gut der
Maschine nicht mehr mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit zugeführt wird.
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Ein Schwanken der Vorschubgeschwindigkeit hat aber wiederum Auswirkungen
auf die Bearbeitung des Gutes.
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Ähnliche Probleme treten auf, wenn das gekrümmte Gut so in dem Rollengang
zu liegen kommt, daß seine beiden Enden nach oben und sein Mittelbereich nach unten
gerichtet ist. Hier liegt das gekrümmte Gut im wesentlichen nur mit seinem Mittelbereich
auf einer der Rollen des Rollenganges auf.
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Da für Rollengänge in der Regel V-förmig profilierte Rollen verwendet
werden, liegt das gekrümmte Gut in der Regel in einer der beiden vorbeschriebenen
Arten im Rollengang, d.h., die Achse des gekrümmten Gutes spannt eine Ebene auf,
die im vertikal bzw.
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etwa vertikal ist.
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Man könnte nun die zwischen sich das Gut haltenden Einzugsrollen
der Einzugseinrichtung mit noch größerer Kraft aufeinander zupressen. Dies führt
aber zu Verformungen des Gutes zumindest an dessen Oberfläche, die nicht gewünscht
sind.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, diese zuvor beschriebenen
Nachteile zu verhindern.
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Da die durch die Einzugsrollen festgelegte Gutachse gegen über der
durch das Werkzeug der Werkzeugmaschine festgelegten Achse in der Regel nicht verändert
werden darf, können die bei bekannten Anlagen auftretenden Probleme nicht durch
ein Verschieben einer der beiden zuletzt genannten Achsen gegenüber der anderen
gelöst werden.
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Die Rollen der bekannten Rollengänge sind, wie oben dargelegt, zueinander
unveränderbar festgelegt, wenngleich sich ein Rollengang als Ganzes verschieben
oder auch verschwenken läßt. Bei dem oben beschriebenen Beispiel liegt das Gut nur
mit seinem in Vorschubrichtung gesehen hinteren Ende bzw. mit seinem hinteren Endbereich
auf einer Rolle des Rollenganges auf, wobei nacheinander einzeln alle Rollen des
Rollenganges belastet werden.
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Man könnte nun den bekannten Rollengang in seiner Höhe jeweils so
einstellen, daß das hintere Ende des Gutes auf dem Rollengang aufliegt und das vordere,
in die Einzugseinrichtung und in das Werkzeug der Werkzeugmaschine eingelaufene
#Ende so ausgerichtet ist, daß das Gut weder in der Einzugseinrichtung, noch im
Werkzeug eine mit Ausnahme des Eigengewichtes .vertikal wirkende Kraft auf eines
der beiden letztgenannten Bauteile ausübt. D.h., der gesamte Rollengang wird so
verschwenkt, daß auch gekrümmtes Gut auf die einzelnen Bauteile keine über das Eigengewicht
hinausgehenden Vertikalkräfte ausübt. Eine solche Lösung ist aber immer noch unbefriedigend,
da dadurch noch nicht das Problem gelöst wird, daß das aufliegende Gutende von einer
zur nächsten Rolle des Rollenganges springt.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen neuen Rollengang
zu schaffen, mit dem die Probleme, die bei der Bearbeitung von krummen Gut auftreten,
gelöst werden können.
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Diese Aufgabe wird durch einen Rollengang gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Die Erfindung geht ab von den jetzt benutzten Rollengängeil mit Rollen,
deren Achsen gegeneinander starr angeordnet sind und benutzt statt dessen eine Reihe
von einzelnen Rollenstützen, wie sie vor Jahrzehnten benutzt wurden und zum Teil
auch heute noch bei bestimmten Anwendungen benutzt werden. Diese Rollenstützen können
miteinander über ein gemeinsames Maschinenbett verbunden sein.
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Erfindungsgemäß sind die Rollen dieser Rollenstützen einzeln
regelbar
in der Höhe verstellbar, wozu bevorzugterweise eine pneumatische oder hydraulische
Verstellung vorgesehen ist. Liegt nun auf diesem aus einzeln gelagerten Rollen bestehenden
Rollengang ein krummes stangenförmiges Gut auf, und wird auf die einzelnen Pneumatik-
bzw. Hydraulikzylinder im Sinne Heben der Rollen ein Druck ausgeübt, der lediglich
ein Anheben des Gutes bewirkt, d.h., wird lediglich dem Eigengewicht des Gutes entgegengewirkt,
so können alle Rollen des Rollenganges das Gut stützen, da, um im oben zuerst beschriebenen
Beispiel zu bleiben, sich die mittleren Rollen weiter nach oben bewegen werden,
als die außenliegenden, die Endbereiche des gekrümmten Gutes tragenden Rollen.
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Wird nun auf das Gut durch die Einzugsrollen der Einzugseinrichtung
ein Drehmoment aufgebracht, welches das hintere Ende des Gutes nach unten drückt,
so können die hinteren Rollen des Rollenganges auch nach unten ausweichen und die
Einzugsrollen werden nicht auseinandergespreizt.
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Sind Einrichtungen zum Messen der Länge des Gutes, der Vorschubgeschwindigkeit
usw. vorhanden, so kann, mittels elektronischer Erfassung, Berechnung und Steuerung
dafür gesorgt werden, daß insbesondere die im hinteren Endbereich liegende Rolle
mittels ihres Pneumatik- bzw. Hydraulikzylinders je nach noch zu tragenden Eigengewichtes,
welches sich beim Vorwärtsbewegen des Gutes ändert, mit einem stetig kleiner werdenden
Druck beaufschlagt wird, um so das auf diese Rolle wirkende, abnehmende Gewicht
des Gutes zu kompensieren.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen und aus einem im folgenden anhand der Zeichnung beschriebenen
Ausführungsbeispiel.
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Die einzige Figur zeigt eine Ansicht eines Rollenganges, eine Einzugseinrichtung
und schematisch angedeutet eine Werkzeugmaschine.
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Ein Rollengang 1 besteht aus einer Reihe von Stützen 2, die hintereinander
in einer Bearbeitungslinie angeordnet sind, in der sich auch die Einzugseinrichtung
3 einer Werkzeugmaschine 4 befindet. Diese Werkzeugmaschine 4, hier eine Schälmaschine,
ist durch zwei Führungen 5 für das Gut und zwei Schneidmesser 6 angedeutet.
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Die Einzugseinrichtung 3 weist hier zwei Paare jeweils übereinander
liegender Rollen 7 auf, zwischen denen stangenförmiges Gut 8 vorbewegt wird.
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Die Stützen 2, von denen hier nur die vier letzten, der Einzugseinrichtung
3 unmittelbar benachbarten Stützen gezeigt sind, tragen an ihrem oberen Ende je
eine Schwenkachse 9, die quer zur Bearbe i tu n gsl in ie ausgerichtet ist und um
die ein gewinkelter Schwenkhebel 10 drehbar gelagert ist.
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Das eine, über die Stütze 2 hinausstehende Ende des Schwenkhebels
10 trägt eine Tragrolle 11, die um eine zur Schwenkachse 9 des Schwenkhebels 10
parallele Achse 12 drehbar gelagert ist. Die der Einzugseinrichtung 3 unmittelbar
benachbarte Tragrolle 11 kann antreibbar sein, sodaß auf den Rollengang 1 aufgegebenes
Gut 8 in die Einzugseinrichtung 3 bewegt werden kann.
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An dem anderen, unteren Ende des gewinkelten Schwenkhebels 10 ist
eine Kolbenstange 13 eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders 14 angelenkt. Dieser
Zylinder 14 ist um eine zu den beiden zuvor genannten Achsen 9 und 12 parallele
Drehachse 15 drehbar gelagert.
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Die Kolbenstangen 13 der Pneumatik-. bzw. Hydraulikzylinder 14 der
Stützen 2 können einzeln gesteuert hin- und herbewegt werden. Wird hier die Kolbenstange
13 in den Zylinder 14 eingefahren, so wird über den Schwenkhebel 10 die Tragrolle
11 abgesenkt. Wird die Kolbenstange . 13 aus dem Zylinder 14 ausgeschoben, so wird
über den Schwenkhebel 10 die Tragrolle 11 angehoben.
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Vor dem Aufbringen von stangenförmigen Gut 8 auf den Rollengang 1
werden die Tragrollen 11 z.B. in ihre tiefste, durch die ganz eingeschobene Kolbenstange
13 bestimmte Stellung gebracht. Nach dem Aufbringen des Gutes 8 auf den Rollengang
1 werden die Zylinder 14 im Sinne Anheben der Tragrollen 11 mit Druck beaufschlagt
und zwar derart, daß das Gut 8 so angehoben wird, daß sich die Achse des Gutes 8
in der Einzugsachse der Einzugseinrichtung 3 und der damit identischen Bearbeitungsachse
der Werkzeugmaschine 4 befindet. Dabei wird jeder Pneumatik-bzw. Hydraulikzylinder
14 mit einem Druck beaufschlagt, der jeweils so gewählt wird, daß er den Gewichtsanteil
des Gutes, der
auf ihm lastet, kompensiert, sodaß das Gut 8 schwimmend
gelagert wird. Der Druck, der in jedem Zylinder 14 zum Tragen kommt, wird gemessen.
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Ist nun das Gut 8 kürzer, als der durch die Tragrollen 11 gebildete
Rollengang 1, so wird eine Tragrolle 11 bzw. werden mehrere Tragrollen 11, die am
der Einzugseinrichtung 3 abgewandten Ende des Rollenganges 1 angeordnet sind, nicht
von dem Gut belastet und wesentlich weiter nach oben, nämlich in ihre obere, durch
die ganz ausgefahrene Kolbenstange bestimmte Endlage, bewegt, als die anderen Tragrollen
11, auf denen das Gut 8 aufliegt. Der in den Zylindern 14 dieser unbelasteten Tragrollen
11 gemessene Druck unterscheidet sich sehr wesentlich von dem in den anderen Zylindern
gemessenen Drücken. Durch Vergleich der verschiedenen Druckwerte läßt sich die Lage
und Länge des Gutes bestimmen. Die einzelnen Stützen 2 des Rollenganges 1 können
darüberhinaus mit nicht dargestellten Meßgeräten ausgerüstet sein, die dazu dienen,
die Höhe jeder einzelnen Tragrolle 11 festzustellen, sei es, daß die Verdrehstellung
des Schwenkhebels 10 festgestellt wird oder sei es, daß der Hub . des Kolbens des
Zylinders 14 oder dergleichen gemessen wird.
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Da das Gut 8 so eingebracht wird, daß sich sein vorderes, der Einzugseinrichtung
3 zugewandtes Ende im Bereich von dessen Eintrittsöffnung, die z.B. von einem Einzugstrichter
gebildet wird, befindet, kann man die ungefähre Länge des Gutes 8 dadurch ermitteln,
daß man feststellt, welche Tragrollen 11 nicht mehr von dem Gut belastet werden.
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Die pneumatisch oder hydraulisch belasteten Tragrollen 11 lagern
das Gut 8 "schwimmend". Wird von oben ein Druck auf das Gut 8 und damit auf die
Tragrollen 11 ausgeübt, so wird das Gut 8 gegen den Druck des Pneumatik- bzw. Hydraulikzylinders
14 nach unten bewegt.
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Wird das Gut 8 nun von den Einzugsrollenpaaren 7 der Einzugseinrichtung
3 eingezogen und weist das stangenförmige Gut 8 einen sogenannten Säbelbogen auf,
wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, so wird bei der in der Zeichnung dargestellten
Krümmung des Gutes 8 dessen hinteres Ende nach unten gedrückt, während es zwischen
den Paaren der Einzugsrollen 6 im wesentlichen horizontal eingespannt bleiben kann,
ohne daß eines oder
beide der Paare von Einzugsrollen 6 auseinandergespreizt
werden, da die Tragrollen 11 des Rollenganges 1 nachgeben können.-Mittels einer
an der der Einzugseinrichtung 3 unmittelbar benachbarten Tragrolle 11 angebrachten
nicht dargestellten Meßeinrichtung oder mittels einer gesondert angeordneten Meßeinrichtung
wird nun der Vorschub des Gutes 8 gemessen, sodaß jeweils festgestellt werden kann,
in welchem Bereich des Rollenganges 1 sich das hintere Ende des Gutes befindet.
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Wie schon oben gesagt, lagern die Tragrollen 11 das Gut 8 schwimmend.
Die letzte das Gut 8 tragende Tragrolle 11 hat nun beim Vorwärtsbewegen des Gutes
8 ein kleiner werdendes Gewicht zu kompensieren bzw. dann, wenn das unmittelbare
Ende des Gutes 8 nicht mehr auf der Rolle 11 aufliegt, kein Gewicht mehr zu kompensieren.
Der Druck, mit dem der der jeweils letzten belasteten Tragrolle 11 zugeordnete Zylinder
14 beaufschlagt wird, muß deshalb stetig abnehmen. Die Abnahme des Druckes kann
z.B elektronisch gesteuert in Abhängigkeit vom Meßwert betreffend den Vorschub des
Gutes vorgenommen werden. Es wird dadurch verhindert, daß durch einen konstanten
Druck im, letzten belasteten Zylinder 14 das Gutende nach oben gedrückt wird. Zur
Steuerung bzw. Regelung des Drucks in den einzelnen Zylindern 14 können aber auch
andere der oben beschriebenen Meßwerte herangezogen werden.
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Bezugszeic henl iste 1 Rollengang 2 Stütze *3 Einzugseinrichtung 4
Werkzeugmaschine 5 Führung 6 Schneidmesser 7 Rolle der Einzugseinrichtung 8 stangenförmiges
Gut 9 Schwenkachse von 10 10 gewinkelter Schwenkhebel 11 Tragrolle 12 Achse der
Tragrolle 13 Kolbenstange 14 Pneumatik- oder Hydraulikzylinder 15 Drehachse des
Zylinders