DE60301715T2

DE60301715T2 - Riemenscheibenbaueinheit für Nutenmaschine

Info

Publication number: DE60301715T2
Application number: DE60301715T
Authority: DE
Inventors: Alessandro Caporusso
Original assignee: CML International SpA
Current assignee: CML International SpA
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2023-10-02
Also published as: TWI232789B; TW200406281A; CA2443177C; DK1405696T3; TR200301689A2; US20040097178A1; MXPA03008964A; ITRM20020499A1; US6855038B2; CZ20032606A3; ATE305362T1; AU2003252791B2; CN1496785A; PL362596A1; ES2248722T3; RU2264905C2; EP1405696B1; KR100611360B1; CA2443177A1; CN1301182C

Description

Diese Erfindung betrifft eine Formungsrollenanordnung für eine Bandauskerbmaschine, gemäß der Präambel des Anspruchs 1. Ein Beispiel einer solchen Anordnung ist durch US 5,437,570 A offenbart. Obwohl sich im Folgenden nur auf eine Bandauskerbmaschine bezogen wird, sollte klar sein, daß der Gegenstand der Erfindung in gleicher Weise auf andere Maschinen, die über ein Schleifband arbeiten, angewendet werden kann, wie Schwabbelmaschinen, Linisher, Honmaschinen und Poliermaschinen.
Eine Auskerbmaschine ist eine Schleifmaschine zum Gestalten oder Vertiefen der Enden von rohrförmigen Werkstücken und/oder massiven Abschnitten. Die Auskerbmaschine umfaßt ein Paar Rollen und ein Schleifband, das um die Rollen läuft: eine der Rollen ist eine Antriebsrolle für das Schleifband und die andere Rolle ist eine Formungsrolle, die mit dem Schleifband zusammenwirkt, um Aussparungen zu formen. Eine Vorrichtung zum Einspannen eines rohrförmigen Werkstückes oder eines massiven Abschnittes ist nahe der Formungsrolle angeordnet und ist zur Formungsrolle hin und weg bewegbar. Die Formungsrolle, die im Allgemeinen einen Durchmesser hat, der dem Durchmesser des rohrförmigen Werkstückes gleich oder ähnlich ist, ist austauschbar, um zu erlauben, daß Aussparungen unterschiedlicher Größe durchgeführt werden.
In Auskerbmaschinen aus dem Stand der Technik wurde versucht zu erreichen, daß eine Formungsrolle einfach und schnell installiert und entfernt wird, um durch einen manuellen Arbeitsgang einen Austausch einer Rolle mit einer anderen mit einem anderen Durchmesser zu erhalten, mit dem Ergebnis, daß Aussparungen unterschiedlicher Größe durchgeführt werden können. Neben weiteren offenbart das US-Patent Nr. 5,357,714, das Land huis am 25. Oktober 1994 erteilt wurde, einen Apparat zum Schleifen von Aussparungen, wobei eine Formungsrolle eine Durchgangswelle mit Laufringen für Kugellager hat. Das eine Ende der Durchgangswelle der Formungsrolle wird in ein Loch eingeführt, und das gegenüberliegende Ende der Welle wird in eine Gabel gedrückt, die mit einem Anschlagsmittel versehen ist, wobei das Loch und die Gabel je in den Seitenwänden des Apparates ausgeführt sind. Innerhalb der Seitenwände sind je zwei Paar Kugellager schwenkbar angebracht, die so ausgeführt sind, daß sie in die Laufringe in der Welle der Formungsrolle eingreifen. Die Anordnung dieser Formungsrolle auf der Schleifmaschine erfordert für die Kupplung der Laufringe in der Welle mit den Kugellagerpaaren präzise bearbeitete Oberflächen. Weiter ist eine große Anzahl von Komponenten erforderlich.
Das US-Patent Nr. 5,437,570, ebenfalls Landhuis am 1. August 1995 erteilt, offenbart einen Apparat für Schleifaussparungen, wobei eine Formungsrolle an beiden Seiten einen Wellenabschnitt hat. Jeder Wellenabschnitt ist mit einem koaxialen Lagerungselement versehen, das so ausgelegt ist, daß es in einem konischen Gehäuse, das innen in den jeweiligen Seitenwänden des Apparates ausgebildet ist, aufgenommen wird und einrastet. Es sollte klar sein, daß die o. g. Einrichtung erfordert, daß jede Formungsrolle mit einem Paar Kugellager versehen ist, die einen inneren Durchmesser haben, der dem Durchmesser der Wellenabschnitte entspricht.
Weiter ist in einem Apparat für Schleifaussparungen oder einer Auskerbmaschine mit Schnellaustausch seiner Formungsrolle, gemäß der früheren Patentanmeldung PCT Nr. 01/00469 desselben Erfinders, eine Lagervorrichtung für eine Formungsrolle, die Wellenabschnitte an ihren gegenüberliegenden Enden hat, mit Lagerbuchsen versehen, die ein Wälzlager für die Aufnahme je eines Wellenabschnittes der Wellenabschnitte der Formungsrolle beherbergen, wobei die Lagerbuchsen auf einer beweglichen Anordnung montiert sind, die mit dem Rahmen der Auskerbmaschine durch ein Element, das in den Rahmen des Apparates einspannt, verbunden sind.
In der Auskerbmaschine aus dem Stand der Technik ist die Lagervorrichtung für eine Formungsrolle in offenen Wälzlagern montiert, das heißt ohne jeglichen Schutz. Daher neigen diese offenen Wälzlager, die ferner sowohl den Vibrationen, die bei hohen Geschwindigkeiten erzeugt werden, als auch der verschmutzenden Wirkung von Spänen und Abfall, aufgrund des Verschleißes des Schleifbandes in seiner Arbeit, ausgesetzt sind, dazu, leicht beschädigt zu werden und eine kurze Lebensdauer zu haben, mit der Folge des Anstiegs der Kosten und des Zeitverbrauches für einen Maschinenbediener. Im Ergebnis wird jedes Wälzlager an den Enden der Formungsrolle in einer besonders beachtlichen Art angegriffen, da bei gleichem Schleifband und gleicher Anzahl von Umdrehungen der Antriebsrolle pro Minute die Umdrehungsgeschwindigkeit der Formungsrolle invers proportional mit der Abnahme ihres Durchmessers zunimmt, wenn die leerlaufende Formungsrolle einen sehr kleinen Durchmesser hat, um entsprechende Aussparungen zu schleifen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Plazierung der Formungsrolle in einer Auskerbmaschine ohne Blockierungsrisiko zu erlauben, das durch einen Ausfall ihrer Stützwälzlager hervorgerufen würde.
Daher sieht die vorliegende Erfindung eine Formungsrollenanordnung gemäß Anspruch 1 vor.
Es sollte klar sein, daß die erfindungsgemäße Rollenanordnung erlaubt, die Formungsrolle einer Auskerbmaschine einfach und schnell zu plazieren.
Vorteilhafterweise hat die erfindungsgemäße Rollenanordnung die typische Eigenschaft eines Systems mit gegenüberliegenden Rotationsmittelteilen, das heißt die Selbstzentrierungseigenschaft. Ferner erlaubt das System mit gegenüberliegenden Rotationsmittelteilen in Bezug auf den Stand der Technik kleinere Wellen zu verwenden, da es, anders als der Stand der Technik, die Lagerung der Formungsrolle auf ein doppeltes Paar von Wälzlagern ermöglicht. Als positive Folge erlaubt die Anordnung mit Paaren von Wälzlagern höhere Geschwindigkeiten mit weniger Vibrationen und höherer Haltbarkeit bezüglich des Standes der Technik.
Ferner wird die Anzahl der Komponenten der Lagerung der Formungsrolle reduziert, da jede Rolle, unabhängig von ihrem Durchmesser, auf den gleichen gegenüberliegenden Rotationsmittelteilen montiert werden kann, vorausgesetzt, daß alle Rollen das gleiche Mittelteilloch haben.
Da jetzt die Rolle in Form einer vorzugsweise massiven Rolle gefertigt ist, haben alle Formungsrollenanordnungen eine hohe Steifigkeit.
Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf Ausführungsbeispiele dafür in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine auszugsweise perspektivische Ansicht einer Auskerbmaschine, die eine Formungsrollenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt;
2 ist eine vergrößerte, teilweise axial geschnittene Draufsicht auf die Formungsrollenanordnung in 1;
3 ist, ähnlich 2, eine Draufsicht, wobei die Formungsrolle aus der Anordnung entfernt ist;
4 ist, ähnlich 3, eine auszugsweise Draufsicht, die auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Mittelteilhaltemittels beschränkt ist; und
5 ist, ähnlich 3, eine auszugsweise Draufsicht, die auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines Mittelteilhaltemittels beschränkt ist.
Zuerst ist in 1 eine Auskerbmaschine, versehen mit einer erfindungsgemäßen Formungsrollenanordnung in einer auszugsweisen perspektivischen Ansicht gezeigt. In 1 ist ein Rahmen allgemein als 1 bezeichnet, und ein Schraubstock für rohrförmige Arbeitsstücke, der ohne seine Abstützbasis auf dem Rahmen 1 dargestellt ist, ist als 2 bezeichnet.
Ein Paar Rollen 3, 4 trägt ein Schleifband 5. Die Rolle 3 ist eine Antriebsrolle für das Schleifband 5, und die Rolle 4 ist eine Formungsrolle, die mit dem Schleifband 5 zusammenwirkt, um üblicherweise Aussparungen in einem nicht gezeigten rohrförmigen Arbeitsstück zu machen (nicht gezeigt).
Die Formungsrolle 4 ist mit anderen Rollen von unterschiedlichem Durchmesser (nicht gezeigt) austauschbar, um zu erlauben, Aussparungen unterschiedlicher Größe ausführen zu können.
Gemäß der Erfindung ist, wie am besten in den 2–5 gezeigt, die auszugsweise Drauf sichten auf die Formungsrollenanordnungen sind, die Formungsrolle 4 ein Teil einer Formungsrollenanordnung, die allgemein als 6 bezeichnet ist. Die Formungsrolle 4 hat die Form einer vorzugsweise massiven zylindrischen Rolle, die Basen 40, 41 hat, in welchen gegenüberliegende Mittelteillöcher 42, 43 ausgebildet sind (wie in 3 gezeigt). Die Mittelteillöcher können einem Standardtyp entsprechen, wie die Mittelteillöcher, die in Kopfenden von Arbeitsstücken ausgeführt werden, die dazu ausgelegt sind, in Arbeitsvorgängen in Werkzeugmaschinen gelagert zu werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Mittelteillöcher einen kegelstumpfförmigen Abschnitt mit einer Kegelsteigung von 60°, der innen mit einem zylindrischen Abschnitt endet, der einen Durchmesser hat, der gleich dem Durchmesser der kleineren Basis des kegelstumpfförmigen Abschnittes ist.
In die Mittelteillöcher 42 und 43 werden ein Mittelteil und ein Gegenmittelteil eingeführt, die in allen Figuren, auch dann wenn sie verändert wurden, im Allgemeinen je mit 7 und 8 bezeichnet werden. Das Mittelteil 7 und Gegenmittelteil 8 sind Rotationsmittelteile und werden in der Formungsrollenanordnung 6 durch ein gabelförmiges Rollenhalteelement 9 gelagert. Das Rollenhalteelement 9, welches vom Rahmen 1 in herkömmlicher Art gehalten wird, hat einen C-förmigen Körper mit Endauslegern 90, 91. Jeder der Ausleger 90, 91 ist mit einem Gehäuse für Wälzlager versehen, wobei letztere so ausgewählt sind, daß sie sowohl radialer als auch axialer Last standhalten, welcher die Mittelteile, jedes in entgegengesetzter Richtung, ausgesetzt sind. Die beiden Gehäuse an den Auslegern 90, 91 sind zueinander axial. Insbesondere gibt es auf der Mittelteilseite, vorgesehen auf dem Ausleger 90, einen Laufring 10, wo das Mittelteil 7 stationär montiert ist, und es wird auf dem Aus leger 91, auf der Gegenmittelteilseite, ein Sitz 11 eingeführt, in welchem das Gegenmittelteil 8 entfernbar montiert ist.
Wie in den 2–5 gezeigt, gibt es zwischen der Formungsrolle 4 und mindestens einem der Mittelteile 7 und dem Gegenmittelteil 8 Haltemittel, die das Mittelteil und das Gegenmittelteil zum Drehen bringen, wenn die Formungsrolle 4 kraft des Schleifbandes 5 rotiert, das durch die Antriebsrolle 3 angetrieben wird.
Wie insbesondere in 2 gezeigt, sind bezüglich der Haltemittel Löcher 20 senkrecht zu den Kegelstumpfoberflächen der Mittelteillöcher 42, 43 als Sitze für Schraubenfedern 21 in der Rolle 4 ausgebildet. Die Federn 21 spannen eine Kugel 22 gegen eine Aussparung, die entsprechend auf der Kegelstumpfoberfläche von dem Mittelteil 7 und Gegenmittelteil 8 gebildet sind.
Bezugnehmend auf 3 ist ein Loch 23 parallel zu der Achse der Rolle 4 in dem Loch 42 der Rolle 4 für einen Stift 24 gebildet, der in das Mittelteil 7 korrespondierend integriert ist.
Das gleiche Stifthaltemittel aus 3 ist an einem gegenüberliegenden Ort in dem Gegenmittelteil 8 (5) gezeigt, und das Haltemittel, das eine federvorgespannte Kugel in einer invertierten Position hat (der Sitz für die Spiralfeder und die Kugel ist in das Gegenmittelteil 8 gefertigt, nicht in die Rolle 4), ist in 4 gezeigt. Es ist offensichtlich, daß das gleiche Haltemittel auf das Mittelteil angewendet werden kann.
Ebenso ist es offensichtlich, daß die Haltemittel zwar unterschiedlich, aber mechanisch äquivalent sein können, oder sie können überflüssig sein, wenn die Reibung zwischen den Kontaktoberflächen von Mittelteil und Gegenmittelteil und den Oberflächen der Löcher, die jeweils in der leerdrehenden Formungsrolle ausgeführt sind, ausreichend hoch ist, um das Mittelteil und das Gegenmittelteil zusammen mit der Formungsrolle rotieren zu lassen.
Vorteilhafterweise beinhalten das Mittelteil 7 und das Gegenmittelteil 8 zur Verbesserung ihrer Zentrierung zusätzlich zu einem gemeinen kegelstumpfförmigen Abschnitt in ihrem freien Ende einen zylindrischen Abschnitt zur Lagerung jeweils in den Mittelteillöchern, der als 25 bezeichnet wird. Der zylindrische Abschnitt 25 könnte in dem Fall nützlich sein, wenn der Druck auf Mittelteil und Gegenmittelteil irrtümlich reduziert wird, und der kegelstumpfförmige Abschnitt desselben nicht länger in Kontakt mit dem entsprechenden Mittelteilloch sein sollte.
Es ist offensichtlich, daß das kegelstumpfförmige Mittelteil weniger vorteilhaft anstelle in den Lagerungen der Formungsrolle, in den Basen derselben Formungsrolle gebildet werden könnte, um in Löcher einzugreifen, die entsprechend in den Lagerungen des Rollenhalteelementes ausgeführt sind.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 2 und 3 werden die stationären Mittelteile 7 und das bewegliche Gegenmittelteil 8 im Detail erklärt. Sowohl das Mittelteile 7, als auch das Gegenmittelteil 8 haben eine kleine Welle 70, 80, gelagert in einem Paar von radialen (71, 81) und axialen (72, 82) Wälzlagern, die durch einen Platzhalter auseinandergehalten werden. Die Wälzlager 71, 72 und 81, 82 werden auf der Welle und in den jeweiligen Sitzen von Mittelteil 10 und Gegenmittelteil 11 durch eine Anschlagsschulter 12, 13 und einen axial eingepaßten Seeger-artigen Haltering 14 und eine Mutter 15 gehalten.
Um dem bewegbaren Gegenmittelteil das Gleiten zu erlauben, ist dessen Gehäuse 11 in Form eines zylindrischen Elementes gefertigt, das so montiert ist, daß es ihm möglich ist, in eine hohle, zylindrische, mit einem Außengewinde versehenen Erweiterung 16 zu gleiten, die an dem Endausleger 91 des Rollenhalteelementes 9 senkrecht zu dem Ausleger 91 ausgeführt ist. Das zylindrische Element 11 wird beispielsweise durch eine Feder 18 am Rotieren gehindert, die in ihrer Nut 17 gleitet, die in dem Endausleger 91 ausgeführt ist. Eine mit einem Innengewinde versehene Kappe 19 ist auf die hohle zylindrische Erweiterung 16 in Anschlag mit dem freien Ende des gleitenden zylindrischen Elementes 17 geschraubt, wobei Federvorspannmittel, wie Belleville-Dichtungsringe 31, die zwischen dem Inneren der Kappe und einer internen Gegenkappe 32 anliegen, koaxial dazwischen angeordnet sind. Das Federvorspannmittel dient dazu, die Rolle fest eingegriffen zwischen Mittelteil und Gegenmittelteil zu halten, ungeachtet der Belastungen, die auf die Rolle wirken.
Die interne Gegenkappe 32 ist auf ihrer einen Seite mit dem zylindrischen Element 11 durch Stifte 33 fixiert, und sie ist auf ihrer anderen Seite gleitend mit der Kappe 19, beispielsweise durch einen Bolzen 34, befestigt.
Wenn eine Formungsrolle 4 solcher Art auf dem gabelförmigen Rollenhalteelement 9 (3) montiert ist, dann kann die Kappe 19 einfach auf die zylindrische Erweiterung 16 von ihrem Ausleger 91 geschraubt werden, nachdem die Formungsrolle 4 zwischen dem Mittelteil 7 und dem Gegenmittelteil 8 positio niert wurde. Durch Schrauben der Kappe bewegt sich jenes Gegenmittelteil 8 vorwärts, das mit dem zylindrischen Element 11 als dessen Gehäuse verbunden ist. Nach dem Schraubvorgang gewährleisten die Belleville-Dichtungsringe 31 einen passenden Druck des Gegenmittelteils 8 auf das Mittelloch 43 der Formungsrolle 4. Umgekehrt wird die Formungsrolle durch Abschrauben der Kappe 19 zurückgezogen. Wegen der internen Gegenkappe 32 bleibt das Gegenmittelteil 8 selbst dann nicht in dem Rollenhalteelement 9, wenn die Kappe 19 vollständig abgeschraubt wird, sondern wird mit ihr zurückgezogen. Es ist offensichtlich, daß dies ohne die Vorrichtung einer Gegenkappe 32 durch Anlegen der Belleville-Dichtungsringe zwischen die Kappe 19 und das zylindrische Element 11 des Gegenmittelteils 8 verhindert werden kann, wenn es erwünscht ist.
Ferner sollte klar sein, daß das Gegenmittelteil, das in die Formungsrolle eingreift, durch unterschiedliche Mittel angetrieben werden kann, z. B. durch Hebelmittel, Bajonettmittel oder dergleichen, die beispielsweise die Austauschgeschwindigkeit der Formungsrolle erhöhen könnten.

Claims

Formungsrollenanordnung für eine Bandauskerbmaschine, die an einem Rahmen (1) ein Paar Rollen (3, 4), die ein Schleifband (5) tragen, aufweist, wobei die eine der Rollen (3, 4) eine Antriebsrolle (3) für das Schleifband (5) ist und die andere eine Formungsrolle (4) ist, die austauschbar an dem Rahmen (1) montiert ist, um mit dem Schleifband (5) zusammenzuwirken, um verschieden große Aussparungen in rohrförmigen Werkstücken und/oder festen Abschnitten auszubilden, aufweisend: – ein gabelartiges Formungsrollen-Halteelement (9), das von dem Rahmen (1) getragen wird und das einen C-förmigen Körper mit Endauslegern (90, 91) aufweist, wobei einer (90) derselben mit einem Gehäuse (10), das koaxial zu einem weiteren Gehäuse (11) an dem anderen Endausleger (91) ist, versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Formungsrollenanordnung aufweist: – ein stationäres Mittelteil (7) und ein bewegbares Gegen-Mittelteil (8), wobei beide rotierende Mittelteile sind, die in den entsprechenden Gehäusen (10, 11) des stationären Mittelteils und des bewegbaren Gegen-Mittelteils aufgenommen sind; – eine leerlaufende Formungsrolle (4) in der Form einer zylindrischen Rolle, die an den Basisenden (40, 41) der Formungsrolle (4) mit einander gegenüberliegenden zentralen Löchern (42, 43) für das fixierte Mittelteil (7) bzw. das bewegbare Gegen-Mittelteil (8) versehen ist.
Formungsrollenanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Haltemittel an der Formungsrolle (4) und an mindestens einem von dem Mittelteil (7) und dem Gegen-Mittelteil (8) vorgesehen ist.
Formungsrollenanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel durch einen Stift (24) gebildet wird.
Formungsrollenanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel durch eine Kugel (22), die durch eine Feder vorgespannt ist, gebildet wird.
Formungsrollenanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Mittelteil und das Gegen-Mittelteil (7, 8) einen kegelstumpfförmigen Abschnitt aufweisen, der an seinem freien Ende mit einem zylindrischen Abschnitt (25) verbunden ist, um in entsprechenden Mittelteil-Löchern (42, 43) gehalten zu werden.
Formungsrollenanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Mittelteil als auch das Gegen-Mittelteil (7, 8) eine kleine Welle (70; 80) aufweisen, die von einem Paar Rollenlager (71, 72; 81, 82) zu lagern sind, die auf der kleinen Welle (70; 80) und innerhalb der entsprechenden Gehäuse (10; 11) des Mittelteils bzw. des Gegen-Mittelteils durch eine Anschlagschulter (12; 13) und einen axial eingepaßten Feder-Haltering (14; 14) gehalten werden.
Formungsrollenanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) des bewegbaren Gegen-Mittelteils in der Form eines zylindrischen Bauteils eingesetzt ist, das gleitbar und nicht rotierbar in einer mit einem Außengewinde versehenen hohlen zylindrischen Erweiterung (16) montiert ist, die an einem (91) der Endausleger des Rollenhaltebauteils (9) ausgebildet ist, wobei eine mit einem Innengewinde versehene Kappe (19) in Anschlag mit dem gleitenden zylindrischen Bauteil auf die hohle zylindrische Er weiterung (16) geschraubt ist, wobei Feder-Vorspannmittel (31) koaxial dazwischen angeordnet sind.
Formungsrollenanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder-Vorspannmittel (31) zwischen der Kappe (19) und einer inneren Gegenkappe (32), die an einer Seite derselben an das zylindrische Bauteil als Gehäuse (11) des Gegen-Mittelteils (8) befestigt ist und gleitend mit der Kappe (19) verbunden ist, angeordnet sind.