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Maschine zum Auswalzen von runden Metallstücken, z. B. Ringen. Die
Erfindung betrifft eine Maschine zum Auswalzen von runden Metallstücken, z. B. Ringen,
bei der Walzwerkzeug und Werkstück angetrieben werden. Sie gestattet es, Werkstücke
durch Auskehlen und Walzen mit hoher Genauigkeit auf bestimmte Abmessungen zu bringen.
Sie kann die Werkstücke sowohl von innen wie von außen bearbeiten. Die Dicke der
ausgekehlten oder gewalzten Werkstücke kann zwischen einigen Zehnteln von Millimetern
bis zu mehreren Zentimetern schwanken.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausf dhrutigsbeispiel des Erfindungsgedankens
dargestellt, und zwar -neigt: Abb. i die Geszm anordnung der Mascli:n:#, eingestellt
zur Erzeugung der inneren Auswalzung eines '\Verks.ückes von größerer Dicke, in
Aufsicht, Abb. 2, ebenfalls in Aufsicht, eine Teilansicht der Maschine, zur Erzeugung
der Auswalzung durch äußeren Angriff eines Werkstückes von größerer Stärke eingerichtet,
Abb. ;, teilweise in schematischer Weise., die Vorrichtung zum Verschieben des Walzwerkzeuges
parallel zu seiner Ebene, Abb. q. eine schaubildliche Ansicht der Antriebhebel der
verschiedenen Einrück- und Ausrückvorrichtungen der Maschine, Abb. 5 und 6 die Wirkungsweise
der Tasteranordnung in Verwendung für das Auswalzen zur äußeren Bearbeitung von
Werkstücken mit größerer Dicke.
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Die verschiedenen Organe der Maschine sind auf einem Untergestell
i aufgebaut, welches eine schalenförmige Gestalt hat und in welchem sich das Kühlöl
sammelt. Die Antriebskraft wird beispielsweise durch eine Riemenscheibe a auf die
Maschine übertragen, welche durch einen Treibriemen von einem Motor oder einer geeigneten
Tran 3mission angetrieben wird. Die Scheibe 2 läuft leer auf einer Welle ;, kann
jedoch vermittels einer geeigneten Ein- und <3usrückvorrichtung mit dieser fest
verbunden werden, wie eine solche beispielsweise auf Abb. i gezeigt ist. Diese
Vorrichtung
besteht aus einer Hülse 4., welche auf einer Welle ; gleiten kann, sich aber mit
der letzteren drehen muß; das konische Ende ¢a dieser Hülse kann in einen entsprechenden
i%Iutterkonus eines elastischen Organs 5 eindringen, welches sich so geg#n die innere
Wand 2ü der Scheibe 2 anlehnt.
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Die Verschiebung der gleitbaren Hülse wird durch einen Hebe16 gesteuert,
welcher, in seinem Gehäuse 7 an dem Gestell i gelenkig befestigt, die Verschiebung
einer Zwischenstange 8 bewirkt, deren Zapfen g in eine Kehle 4.G der Hülse -. eingreift
(Abb. i und .I).
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Die Welle 3 , welche auf diese Weise durch die Scheibe 2 angetrieben
wird und in geeigneten Lagern auf dem Gestell i ruht, überträgt ihre Bewegung auf
drei verschiedene Teile: Auf das Futter io, welches das Werkstück trägt, auf eine
Welle i i, welche als Zwischenwelle zum Antrieb des Walzwerkzeuges 12 dient, und
auf eine Vorrichtung zur Übertragung der verschiedenen kombinierten Bewegungen auf
das genannte Walzwerkzeug sowohl in paralleler als auch in senkrechter Richtung
zu seiner Achse.
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i. An dem einen Ende der Welle ;ist das Futter io unmittelbar befestigt,
welches als Träger und Antrieborgan für das Werkstück dient.
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2. Mittels der Zahnräder 13 und 14 dreht die Welle ; die Welle i i,
welche auf dem Untergestell so gelagert ist, daß sie sich nur um ihre eigene Achse
ohne jede Längsverschiebung drehen kann. Sie dient als Verbindungswelle zur Übertragung
der Drehung des Walzwerkzeuges 12 und für die Welle zur hin und her gehenden Bewegung
einer der Organe der Vorrichtung, welche sogleich beschrieben werden wird.
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;. Die Welle 3 treibt vermittels eines geeigneten Zahnradgetriebes
eine Welle 15 an, «-elche auf dem Gestell i gelagert ist. Auf 15 kann eine Anzahl
Zahnräder 16 gleiten, welche die Drehung der Welle 15 mitmachen und einen Teil der
Vorrichtung zum Wechseln der Geschwind:gkeh bi'den. Das Gegenstück zu diesem Wechsel-etriebe
wird durch eine entsprechende Zusammenstellung von Zahnrädern 17 auf der Welle 18
gebildet.
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Der Wechsel der Geschwindigkeit geschieht mit Hilfe einer Stange i
g, welche mit den gleitenden Zahnrädern 16 fest verbunden ist. Die Bewegung der
Welle i 8 wird vermittels eines geeigneten Zahnradgetriebes auf eine Hülse i91 übertragen,
welche auf der Welle 2o lose drehbar ist und einen der Teile einer Ausrückvorrichtung
von beliebiger Art, z. B. einer Klauenkupplung, bildet. Das Gegenstück zu dieser
Einrückvorrichtung wird durch eine zweite Hülse ni;t Blauen 21 gebildet, welche
sich mit der Welle 2o dreht, jedoch auf dieser unter der Wirkung eines Hebels 22
gleiten kann. Der Hebel ?2 erhält eine drehende Bewegung durch die Stange 23ü und
deren Handgrifi 23.
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Die Welle 2o ist auf dem Gestell des Gehäuses gelagert. Bei 2.1. ist
sie durchschnitten, und ihre beiden Teile 20" und tot, können vermittels einer Hülse
z5, welche sich auf den Teilen mit eckigem Querschnitt der Welle befindet, verbunden
werden (Abb. i und 2). Diese Welle besitzt bei 26 eine Längsnut und eine Walze 27
mit einer Kurvennut 28. Der Zweck dieses Maschinenteiles wird weiter unten näher
beschrieben werden.
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Bei 29 bildet das Untergestell i eine Gleitfläche !Abb.2 und 3), auf
welcher sich ein Schlitten 3o parallel zu den verschiedenen Wellen 3, i i, 2o usw.
verschieben kann, der als Träger für die Welle i i dient und sich in der Längsrichtung
dieser Welle verschieben kann. Die hin und her gehende Bewegung des Schlittens
30 wird mit Hilfe eines doppelarmigen Hebels 31, 32 bewirkt, welcher sich
bei 3 3 um einen am Gehäuse i feststehenden Punkt drehen kann; eine Leitrolle 3.1.
welche am Ende des Hebelarmes 31 befestigt ist, läuft in der Nut 28 der Walze 2;,
und das Ende 35 des Hebelarmes 32 ist durch eine Lenkstange 36 mit einem Ansatz
37 des Schlittens 3o verbunden. Diese Lenkstange 3b ist in ihrer Länge verstellbar,
damit die Stellung des Schlittens 3o in bezug auf das Futter io nach Wunsch einges:el'.t
werden kann.
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Auf der Welle i i ist schwingbar ein Gehäuse 38 angeordnet, welches
im übrigen von dem Schlitten 3o in seinen hin und her gehenden Bewegungen mitgenommen
wird. Dieses Gehäuse 38 dient als Träger für die Welle 39 des Walzwerkzeuges 12.
DieWelie 39 wird durch die Welle i i - angetrieben, und zwar durch Vermittlung eines
Hilfszahnrades .12 zwischen den Zahnrädern 4.o und .1i, welche auf den dazugehörigen
Wellen aufgekeilt sind. Diese Anordnung hat den Zweck, 12 in demselben Sinne wie
i i zu drehen und infolgedessen im umgekehrten Sinne der Drehung des Trägers io
für das Werkstück.
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Da das Zahnrad 4o bei den Längsverschiebungen des Gehäuses mitgenommen
wird und die `Felle i i s:ehenbleibt, so gleitet das Zahnrad .ho auf der letzteren,
und zwar in einer Nut .13, indem es die Drehbewegungen dieser Welle mi;macht.
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Die hin und her gehende Bewegung des Gehäuses 38 um die Welle 11 wird
durch folgende Einrichtung bewirkt: Das Gehäuse 38 besitzt eine Querverlängerung
44 (Abb. 3), auf welcher ein Teil .I5 befestigt ist, der als Träger für eine Leitrolle
46 dient. Diese Leitrolle
.16 stürzt sich unter der Wirkung des
Gewichtes der Gesamtanordnung 38, @.;., 15 auf den Umfang einer Kurvenscheibe welche
die Bewegung der vorhin genannten Welle 2o mi.macht. Da diese Scheibe 1,- die Längsbewegungen
der Leitrolle 4.6 mitmachen muß, muß sie auf der Welle 2o gleiten dank einer Nut,
in welcher sich ein Iseil .18 ('Abb. i und 3) befinde:. Die Längsverschiebung wird
der Scheibe durch zwei Querarme .19 und 5o erteilt, welche sich an dem verschiebbaren
Schlitten ;o befinden und an beiden Seiten dieser Scheibe angebracht sind.
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Das Stück .15 ist an der Querverlängerung 4.1 versteilbar befestigt,
um die Stellung des Gehäuses 38 in bezug auf d*e Lei=ro'le ¢6 ändern zu können.
In den Abb. 1, 2; ; und 5 ist eine geeignete Befestigungsart durch Bolzen auf einer
Gleitschiene 44 dargestellt.
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Die eigentliche Tastvorrichtung, welche nur bei äußerer Bearbeitung
eines Werkstückes verwendet wird, ist in den Abb. 2, 5 und 6 gezeigt. Die Anordnung
hat den Zweck, das ganze hin und her schwingbare Gehäuse 38, 44., .15 in bezug auf
die Gleitrolle .16 zu verschieben, so daß das Walzwerkzeug 12 von dem -Werkstück
selbsttätig entfernt wird, wenn dieses einen bestimmten Durchmesser erreicht hat.
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Sie besteht aus einem Hebel 51 von veränderlicher Länge, welcher bei
52 an den schwenkbaren Teil .15 angelenkt ist. Die Achse 52, welche mit 51 fest
verbunden ist, ist ch mit einem kleinen Hebel 5-3 fest . tu
verbunden,
welcher in einer inneren Ausliöhlung des Stückes 4.5 untergebracht ist. Die Spitze
von 5 3 greift in einen Einscnnitt 5,1 am Träger 55 der Leitrolle ,16 ein. Der genannte
Träger 55 kann in seinem Lager in .15 gleiten. Der Hebel 51 ruht mit seinem gee:-.T(:geformten
Ende 56 auf einem kleinen zweiarmigen Hebel -7, welcher bei 58 auf einem
Träger 59 gelenkig befestigt ist. Der Träger 59 ist einstellbar an dem Teil 6o des
Gehäuses i befestigt. Der Hebel 57 trägt unterhalb seines Drehpunktes 58 eine Rolle
61, gegen «-elche das Werkstück anschlägt, wenn es beim Auswalzen einen bestimmten
Durchmesser erreicht hat. Der Druck, welcher durch dieses Stück auf die Rolle 61
ausgeübt wird, hat eine kleine Verschiebung dieser Rolle zur Folge, wodurch eine
Schwenkung des Hebels 5; hervorgebracht wird, so daf.') dieser von dem Anschlag
62 nach dem Anschlag 6 3 gelangt.
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Die Schwingung von 57 bewirkt den Fall des Hebels 51 ' Abb. 5 und
6) und infolgedessen eine Drehung der ZVelle 52 um ihre Achse, eine Schwenkung des
Hebels 53 und eine entsprechende Verschiebung des Trägers 55 der Leitrolle 46 in
bezug auf die ganze schwingende Vorrichtung 38, .1.1, .15, so daß cüt:,e, sich senkend,
das 'Walzwerkzeug vom Werkstück abhebt.
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U m die Wirkungsweise der neuen Maschine zu beschreiben, muß man folgende
Fälle betrachten i. Wenn es sich um das Auswalzen eines Wirkstückes von nennenswerter
Stärke von der Innenseite her handelt (Abb. i), wird der Schlitten des Walzwerkzeugs
12 gleichzei;ig parallel zu den Wellen 3, 11, 20, 39 hin und her verschoben und
erhält eine schwingend-, Bewegung in einer Ebene, welche senkrecht zu der vorgenannten
Bewegungsrichtung seht.
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Die Resultierend-, dieser Bewegungen ist durch Pfeile in Abb. i dargestellt.
. Sie wird bestimmt durch das Profil der S:euerscheibe 47 und die Form der Nut 28,
derart, daß das Walzwerkzeug 12 fortschreitend an die innere Oberfläche des Werkstückes
herangeführt wird, welches sich in einem passenden Werkstückträger io befindet,
daß sie ihre -\Virkung während einer gewissen Zeit ausübt und darauf wieder zurückgezogen
wird, um Platz zu machen für ein neues zu bearbeitendes Werkstück. In diesem Falle
verbindet die Hülse 25 die beiden Teile 2o!, und 2o15 der Welle 2o miteinander,
und die sogenannte Tastvorrichtung wird nicht verwendet.
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2. Wenn es sich darum handelt, ein Werkstück von gewisser Dicke durch
Bearbeitung von außen zu walzen, um es auf einen bestimmten Durchmesser zu bringen,
so wird die Tastvorrichtung verwende:.
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In diesem Falle muß die Längsbewegung des Schlittens 3o des Walzwerkzeuges
verhindert werden, so daß er nur eine senkrecht dazu liegende schwingende Bewegung
ausführen kann. Zu diesem Zwecke wird die Hülse 52 losgeschraubt, so daß die beiden
Wellenenden 2o,1 und 2ov (Abb. 2) voneinander getrennt werden. Da sich dann 27 nicht
mehr dreht, bleibt der Hebel 31, 32 unbeweglich und bewirkt also nicht mehr eine
Hin- und Herverschiebung des Schlittens 3o auf dem Bette 29. Der Schlitten 3o ist
so auf der Führung 29 angeordnet, daß das Walzwerkzeug 12 sich gegenüber dem Dorn
i oa befindet (Abb. 2, 5, _ 6).
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Die Lage des Trägers 59 des Hebels 57 im Verhältnis zum Gestell und
die Länge des Hebels 51 werden so einges#.ellt, daß die Tastvorrichtung wirkt, sobald
das -Werkstück den festgesetzten Durchmesser erreicht. Wenn die Steuerscheibe ,17
sich dreht, wird die Rolle 46 durch die Steigung der Kurve angehoben. Infolgedessen
heb: sich auch das bewegliche Ganze 4.5, .11, 38.
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Das Walzwerkzeug kommt so in Berührung mit dem Werkstück 6.1, bearbeitet
es mit einer Kraft, welche entsprechend der Steigung
der Kurvenscheibe
,17 wächst. In einem bestimmten Augenblick hört die Steigung der Scheibe 4.7 auf.
Infolgedessen hört auch das bewegliche Ganze auf in seiner Schwenkbewegung. Während
das Werkstück 64 bearbeitet wird, wächst sein Durchmesser. Hierbei befindet sich
der Hebel 51 in der aus Abb.5 ersichtlichen Lage, in welcher sein Punkt 56a dem
Ende des Hebels 57 unmittelbar benachbart ist.
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Sobald das Werkstück 64. den bestimmten Durchmesser erreicht, kommt
es in Berührung mit der Rolle 61, der Hebel 57 gerät in eine Schwingbewegung, sein
oberes Ende überschreitet den Wendepunkt 56,1, und der Hebel 5 i fällt herab
und wirft den Hebel 5; gegen den Anschlag 6; (Abb.6). Auf diese Weise bewirkt die
Schwingbewegung des Hebels 5 i eine Verschiebung des Teiles 55 gegenüber ,15. Diese
Verschiebung bewirkt einen Fall des Körpers .15 um einen Betrag, der der Entfernung
zwischen 55a und 4.5 entspricht (Abb. 5). Das schwingende Ganze 38, ,14, ,15 dreht
sich also um einen sehr kleinen Winkel a, welcher ausreicht, um das Werkstück 64.
von dem Drucke des Walzwerkzeuges 12 zu befreien.
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Wenn die Steuerscheibe 47 sich so weit gedreht hat, daß die Rolle
,16 mit ihrer niedrigsten Stelle in Berührung ist (Abb. 3), dann gleitet
der Hebel 51 auf dem Ende des Hebes 57, in dem er sich von rechts nach links verschiebt
(Abb.6), wobei der Wendepunkt 56a überschritten wird und das Ende von 57 sich bei
dem Punkte 56b des Hebels befindet.
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Wenn die Rolle 46 sich mit dem ansteigenden Teile der Kurvenscheibe
in Berührung befindet, ist der Hebel 51 bestrebt, sich von links nach rechts zu
verschieben. Er legt dann zunächst den Hebel 57 um, so daß er an den Stift 62 sich
anlegt. Dies hat zur Folge, daß die Rolle 61 in Eingriffsstellung kommt, worauf
der Hebel 51, seine Verschiebung von links nach rechts fortsetzend, auf 57 gleitet,
bis die Rolle ,16 mit dem nach einem Kreis gekrümmten Teile der Steuerscheibe 4.7
in Eingriff ist. Der Hebel 51 behält dann seine Lage gegenüber dem Hebel 57. Die
Abmessungen und die Formen der verschiedenen Teile, welche bei diesen verschiedenen
Bewegungen mitwirken, sind so gewählt, daß sie in diesem Augenblicke eine gegenseitige
Lage einnehmen, welche der Abb.5 entspricht. Nunmehr wiederholt sich derselbe Kreislauf
der Bewegungen, die Tastvorrichtung wird nach dem Walzen jedes Werkstückes selbsttätig
wieder in Stellung gebracht.
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3. Wenn es sich darum handelt, durch Bearbeitung von außen Werkstücke
von geringer Dicke zu walzen, dann kann die Maschine nach Belieben mit oder ohne
Längsverschiebung des Walzenschlittens verwendet werden. Ebenso kann die Tastvorrichtung
angewendet werden oder nicht.
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Um die Maschine in Betrieb zu setzen, muß man zunächst die Welle 3
mit der Riemenscheibe 2 kuppeln, indem man den Hebel 6 im Sinne des Pfeiles
6b dreht. Darauf beginnen der Werkstückhalter io und das Walzwerkzeug 12
sich zu drehen. Um nun das Werkstück zu bearbeiten, d. h. um das Walzwerkzeug 12
mit dem Werkstück in Berührung zu bringen, muß die Kupplung i g, 21 eingeschaltet
«>erden. Zu diesem Zwecke dreht man den Hebel 23 im Sinne des Pfeiles
2313. Wie aus der Zeichnung (Abb. 4.) ersichtlich ist, durchdringt die Spindel
23a dieser zweiten Kupplungsvorrichtung den Teil 6a der erstgenannten Kupplungseinrichtung,
der ihr also als Lager dient. Diese beiden Teile haben demnach die gleiche Achse.
Der erwähnte Teil 6a trägt einen passend gestalteten Mitnehmer 65, welcher mit dem
Hebelarm 23 in Berührung kommen kann. Diese Einrichtung bezweckt, im Notfall sehr
schnell und gleichzeitig auf die beiden Kupplungen im Sinne der Ausrückung einzuwirken.
Wenn man den Hebel 6 entgegen der Richtung des Pfeiles 611 dreht, nimmt das Stück
65 den Hebel 23 mit, wodurch gleichzeitig sowohl 2-3 als auch i9-2o entkuppelt werden.
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Diese Einrichtung ist nicht umkehrbar, da eine auf den Hebel 23 im
Sinne des Pfeiles 2.31) ausgeübte Wirkung es nicht ermöglicht, das Stück 65 und
den Hebel 6 mitzunehmen. Der durch den Hebel 23 gebotene Hebelarm ist zu kurz hierfür.
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Um innerhalb gewisser Grenzen die Bearbeitungsdauer jedes Werkstückes
ändern zu können, und zwar ohne die Kurvenscheibe 4.7 durch eine andere ersetzen
zu müssen, enthält die Maschine ein Wechselgetriebe 16, 17, 18, i g, welches bereits
oben beschrieben worden ist.
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Bei 66 (Abb. 5) ist endlich noch eine Ülkühlung in bekannter Weise
angeordnet, und zwar über der Stelle, wo das Walzwerkzeug das Werkstück berührt.