-
Klemm- und Vorschubvorrichtung für volle oder hohle Werkstücke Die
Erfindung betrifft eine Klemm- und Vorschubvorrichtung für volle und hohle Werkstücke
von gleichmäßigem Querschnitt unterVerwendung eines selbsttätig wirkenden Kugel-
öder Rollenklemmgesperres, insbesondere für Maschinen zum Ziehen und Rufweiten von
Rohren.
-
Es sind bereits Klemm- und Vorschubvorrichtungen bekannt, bei denen
das Festklemmen des Werkstücks durch an schrägen Flächen einer Klemmhülse auflaufende
Kugeln bewirkt wird. Solche Kugelklemmgesperre sind für gleichmäßige und schnelle
Vorschubfolgen und für die Überwindung eines starken Widerstands beim Vorschub,
wie er z. B. beim Rufweiten von dickwandigen Rohren auftritt, nicht geeignet.
-
Es sind ferner Klemm- und Vorschubvorrichtungen bekannt, die mit selbsttätig
spannenden, mit Rollenhähnen versehenen Schubbackenzangen ausgerüstet sind, bei
denen also das Klemmen des Werkstücks unmittelbar durch die Druckübertragungsbacken
des Gesperres bewerkstelligt wird. Klemmgesperre dieser Art sind für den Vorschub
von Rohren gegen starke Widerstände ungeeignet, weil die Rohre dabei oval gedrückt
werden und dann zum Gleiten neigen.
-
Nach der Erfindung werden die Mängel aller dieser bekannten Klemm-
und Vorschubvorr ichtungen dadurch beseitigt, daß außer der Klemmhülse noch Klemm-
oder Druckübertragungsbacken vorgesehen sind, die zusammen mit den äußeren Keilflächenkörpern
und den Rollen das Klemtngesperre bilden.
-
Gegenüber den bekannten Klemm- und Vorschubvorrichtungen weist die
Erfindung folgende Vorteile auf: Die Druckübertragung des Gesperres auf das Werkstück
ist über den ganzen inneren Umfang der Klemmhülse gleichmäßig, während bei Vorschubvorrichtungen,
bei denen die Klemmhülse einen Teil des Klemmgesperres bildet, der Gesperredruck
auf das Werkstück sehr ungleichmäßig übertragen wird. Durch die gleichmäßige Übertragung
des Gesperredrucks auf den mit der Klemmhülse eingeschlossenen Teil des Werkstücks
wird das Ovaldrücken des Werkstücks verhindert, das besonders bei hohlen Werkstücken
dann eintritt, wenn das Klemmen des Werkstücks unmittelbar durch die Druckübertragungsbäcken
des Klemmgesperres bewerkstelligt wird.
-
Die Klemmwirkung der neuen. Klemm- und Vorschubvorrichtung ist infolge
des durch die Klemmhülse gleichmäßig auf das Werkstück verteilten Gesperredrucks
so beträchtlich, daß
selbst dickwandige Stahlrohre ohne jede Formverzerrung
des in der Zange befindlichen Rohrabschnitts sich zu Wellenrohren stauchen lassen.
Mit der Vorrichtung gelingt es, mehr als 300 gleichmäß?ge Vorschübe in der
Minute auch gegen stärkste Widerstände zu erzielen.
-
Bei der einfachsten Ausführung einer Klemm- und Vorschubvorrichtung
nach der Erfindung wird das Festklemmen und der Vorschub des Werkstücks durch Antreiben
des die Klemmvorrichtung tragenden Schlittens bewerkstelligt. Bei dieser Ausführungsart
sind die die Sperrung erzeugenden Keilflächen sowohl auf den inneren Druckübertragungsbacken
als auch auf den äußeren Stützbacken und die Rollen gegenüber den Backen ortsveränderlich
angeordnet. Die Genauigkeit des Vorschubs ist bei dieser Ausführung von der Gleichmäßigkeit
des Werkstücks abhängig.
-
Wo es auf die Genauigkeit des Vorschubs ankomtrit, verdient eine andere
Bauart den Vorzug, bei der das Festklemmen und der Vorschub des Werkstücks getrennt
durch besondere Antriebsmittel bewerkstelligt werden. Bei dieser Bauart sind die
Keilflächen auf besonderen Keilflächenträgern angeordnet, die zwischen den inneren
Druckübertragungsbacken und den äußeren Stützbacken in der Achsrichtung d°s Werkstücks
verschiebbar befestigt sind. An Stelle der ortsveränderlichen Rollen sind an den
inneren Druckübertragungsbacken und den äußeren Stützbacken auf Zapfen drehbar befestigte
Rollen angeordnet, die Rollenpaare bilden, zwischen denen die Keilflächenträger
wirksam sind.
-
In der Zeichnung ist in den Abb. i bis 4. eine zutat Rufweiten von
Rohren dienende Klemm- Lind Vorschubvorrichtung nach der Erfindung dargestellt,
bei der die Rollen gegenüber den Backen ortsveränderlich angeordnet sind und.das
Festklemmen und der Vorschub des Werkstücks durch Antreiben des die Klemmvorrichtung
tragenden Schlittens bewerkstelligt wird, während in den Abb. 5 bis 8 eine Klemm-
und Vorschubvorrichtung gezeigt ist, bei der die Rollen mittels Zapfen drehbar auf
den Innen- und Außenbacken befestigt sind und das Festklemmen des Werkstücks durch
besondere Keilflächenträger und auf diese wirkende Antriebsmittel bewerkstelligt
wird, bevor der Vorschub beginnt, der, wie im ersten Beispiel, durch Antreiben des
die Klemmvorrichtung tragenden Schlittens betätigt wird.
-
Abb. i ist eine Aufsicht der Vorrichtung erster Art, teilweise im
Schnitt, in der Ruhestellung.
-
Abb. 2 ist ein Schnitt durch die Linie I, I der Abb. i. Abb.3 ist
eine ähnliche Aufsicht wie Abb. i; teilweise im Schnitt, in der Stellung nach Beendigung
des Vorschubs.
-
Abb. q. ist ein Schnitt durch die Linie II, II der Abb. 3.
-
Abb. 5 ist eine Aufsicht der Klemm- und V orschubvorrichtung zweiter
Art, teilweise im Schnitt, in der Ruhestellung.
-
Abb. 6 ist ein Schnitt durch die Linse I, I der Abb. 5.
-
Abb. 7 ist eine ähnliche Aufsicht wieAbb. 5 in der Stellung nach Beendigung
des Vörschubs.
-
Abb. 8 ist ein Schnitt durch Linie 1I, 1I der Abb. 7.
-
In dein Maschinenbett i einer zum Rufweiten von Rohren dienenden Vorrichtung
ist ein gegen die Wirkung der Druckfedern 2,2 geradlinigverschiebbarerSchlitten3
befestigt. Zum Vorschub des Schlittens dienen Daumen-oder Kurvenscheiben q., 4',
die durch bekannte Mittel, beispielsweise durch einen Kurventrieb, gesteuert werden.
Der Hub des Schlittens wird mittels der am Maschinenbett befestigten Stellschrauben
5, 5' eingestellt.
-
Die Klemmvorrichtung besteht aus der Klemmhülse6, den Druckübertragunrsbacken
7, 7', den gehärteten Keilplatten 8, den Rollen g, welche durch die Federn io dauernd
gegen die Keilflächen gedrückt werden, und den äußeren Backen i i, i i', die mit
dein Schlitten 3 aus einem Stück hergestellt sind. Zugfedern 7a, die mit ihren einen
Enden an Zapfen des Maschinenbetts und mit ihren anderen Enden an Ösen. der Druckübertragungsbacken
7, 7' befestigt sind, dienen dazu, am in der Klemmhülse 6 eine ausreichende Vorspannung
zu erzeugen. Eine Deckplatte 12 verhindert das Auseinanderklaflen der äuGieren Backen
i i, i i' im Vorschub. Das aufzuweitende Rohr 13 ist auf der Dornstange 14 aufgesteckt,
die mit ihrem einen Ende i5 lösbar auf dem Maschinenbett befestigt ist, während
das andere Ende den Dornkopf 16 trägt, an dem die Aufweitung des Rohres stattfindet.
-
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Klemm- und Vorschubvorrichtung
ist wie folgt: Wird der Schlitten 3 durch die Daumen .I, a' nach links verschoben
(Abb. 3), so laufen die Rollen 9 an den schrägen Flächen der Druckübertragungsbacken
7 und der Keilplatten 8 auf und bewirken das Festklemmen des Rohrs i i in der Klemmhülse
6. Das von der Klemmhülse festgehaltene Rohr wird, da der Vorwärtshub des' Schlittens
noch nicht beendet ist, mitgenommen und auf dem Dornkopf 14 aufgeweitet. Bei der
durch die Federn 2 bewirkten Rückwärtsbewegung des Schlittens 3 wird das Rohr i
i von der
Klemmhülse 6 nicht mit zurückgenommen, sei es nun, daß
es am Dornkopf hängenbleibt oder durch besondere Mittel, beispielsweise eine eine
Voraufweitung bewirkende, nahe am Dornkopf angeordnete Verstärkung der Dorn stange,
gegen eine Mitnahme durch die zurückgehende Klemmhülse gesichert wird.
-
Bei der in den AM. 5 bis 8 dargestellten Klemm- und Vorschubvorrichtung
ist der die Klemmvorrichtung tragende Schlitten 3 ebenfalls gegen die Wirkung der
Druckfedern geradlinig verschiebbar gelagert. Der Hub des Schlittens wird, wie im
ersten Beispiel, durch auf dem Maschinenbett befestigte Anschlagschrauben 5 eingestellt.
D:e äußeren Backen 17, 17' sind mit dein Schlitten 3 aus einem Stück hergestellt
und durch Wände 18, 18' miteinander verbunden. Die äußeren Backen bilden also, von
oben gesehen, einen an den Enden verstärkten Rahmen, in dessen Ausschnitt die Druckübertragungsbackeii,
die Rollen und die Keilflächenträger angeordnet sind. Zugeordnet zu den äußeren
Backen 17, 17' sind Rollenträger i9, i9', die auf der einen Seite gabelförmig ausgebildet
sind und in dein gabelförmigen Teil die um die Zapfen 2o, 2o' drehbaren Rollen 21,
21' tragen, während die anderen Seiten als Schäfte 22 22' ausgebildet sind, die
in verjüngte mit Gewinde versehene Teile 23, 23' enden. Engere Bohrungen 2d., 2.@
der äußeren Backen 17, 17' dienen zur Führiuig der Rollenträger i9, i9', während
die erweiterten mit Gewinde versehenen Bohrungen 25, 25' zur Befestigung von Büchsen
26, @6' dienen, die teils als Führung, teils als Widerlager für Druckfedern 27,
27' benutzt werden, die bestrebt sind, d@e Rollen 21, 2i' gegen die Keilflächentriiger
28, 28' zu pressen. Die Druckübertragungsback;.i 29, 29' sind quer zur Werkstückachse
verschiebbar zwischen den Wänden i8, iS' d--s Schlittens 3 geführt und tragen um
die Zapfen 30, 3ö drehbare Rollen 3i, 31'. Die zwischen den Roll; n 21, 31 und 21'
und 31' angeordr_.eien Keilflächen träger 28, 28' sind an clez einen Enden finit
den Endei. eines Querstegs 3 2 gelenkig verbunden und an den anderen Enden mit Anschlägen
33, 33' versehen. Zugfedern 3d.; die mit ihren einen Enden an Zapfen des Maschinenbetts
und mit ihren anderen Enden am Quersteg 32 befestigt sind, sind bestrebt, die Keilflächenträger
28 in ihre Ruhestellung zu ziehen. An den Enden des Querstegs 32 sind Rollen 35
befestigt, die mit auf der Antriebswelle 36 befestigten Kurvenscheiben 37 in Eingriff
stehen. Der Vorschub des Schlittens 3 wird durch ebenfalls auf der Antriebswelle
36 befestigte Kurvenscheiben 38 bewirkt, welche mit am Schlitten 3 angeordneten
Rollen 39 in Eingriff stehen. 6 ist die Klemmhülse, während d.o eine im Maschinenbett
angeordnete, auf konstanten Anpreßdruck einstellbare Klemmzange darstellt.
-
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Klemm- und Vorschubvorrichtung
ist wie folgt: Nachdem die Antriebswelle 36 in Umdrehung versetzt ist, werden die
Keilflächenträger 28, 28' durch die Kurvenscheiben 37 mittels der an dem Quersteg
32 angeordneten Rollen 35 gegen den noch ruhenden Schlitten 3 bewegt, bis der Quersteg
32 an der Zwischenwand 18' des Schlittens 3 auftrifft, wobei die Rollen 21, 21'
gegen die Wirkung der Druckfedern 27, 27' nach außen und die Rollen 31, 31' quer:
zur Werkstückachse nach innen gepreßt werden. Da die Zapfen 30, 30' der Rollen 31,
31' mit den Druckübertragungsbacken 29, 29' fest verbunden sind, so werden diese
gegen die Kleininhülse 6 gepreßt, wobei die für den Vorschub erforderliche Klemmspannung
erzeugt wird. Die Klemmspannung kann durch bestimmte Bemessung der Stärke der Federn
27 einge.3te-Ilt werden. Die Stärke der Federn 2 ist so hemessen, daß während des
Vorschubs der 11ei1-flächenträger keine Verschiebung des Sclil:ttens stattfindet.
-
Bei der weiteren Umdrehung der Antriebswelle 36 wird der Schlitten
3 durch die Kurvenscheiben 38 mittels der Rollen z,o cfeg:n die Wirkung der Druckfedern
2 vorwärts be-
wegt, wobei das von der Klemmhülsc G f;stgekleininte Rohr 13
mitgenommen wird. Bei der weiteren Umdrehung der Antriebswelle » wird zunächst der
Schlitten 3 durch die Kurvenscheiben 38 in der Vorschubstellung fest-
gehalten,
während die Kurvenscheiben 37 .#-o geformt und auf der Antriebswelle 3i so befestigt
sind, daß sie in diesem Abschnitt der Bewegung der Antriebswelle 36 die Rückwärtsbewegung
der Keilfl;ichenträger 2S, 28' unter der Wirkung der Zugfedern 34. in ihre Ruhestellung
zulassen. Dies hat zur Folge, daß die inneren Druckübertragungsbacken 29, 29' von
dem Anpreßdruck entlastet werden. Im letzten Abschnitt der Umdrehung der Antriebswelle
lassen die entsprechend geforinteii Kurvenscheiben 38 die Rückwärtsbewegung des
Schlittens 3 in die Ausgangsstellung zu, wobei die Druckfedern 2 zur Wirkung k ommeii.
Da die Klemmhülse 6 bestrebt ist, das Rohr im Rückwärtshub, des Schlittens finit
zurückzunehmen, ist die auf einen konstanten Anpreßdruck einstellbare Klemmzange
-lo vorgesehen, welche das Zurückgehen des Rohrs bei dem Rückhub des Schlittens
verhindert.