DE689284C - Drallnutenziehbank - Google Patents

Description

Die Erfindimg bezieht sich, auf eine Drallnutenziehbank mit Ziehschlitten und von dem Längsantrieb des Ziehschlittens abgeleiteten, auf die Ziehspindel wirkenden, durch Wechselräder veränderlichen Drehantrieb. Derartige Ziehbänke sind zur Herstellung von Geschützrohren 'mit veränderlichem Drall bekannt.

Die im neuzeitlichen Geschützbau verwendeten Drallnuten besitzen durch Versuche bestimmte Drallsteigungen, die mathematisch nicht errechenbar sind. Mit einem Getriebe allein lassen sich derartige Drallsteigungen nicht mit hinreichender Genauigkeit erzeugen, sondern nur solche, die mathematischen Gesetzen folgen. Aber auch die mathematisch errechneten Drallsteigungen sind nur schwierig mit einem Getriebe herzustellen, da die Bestimmung der für einen Drall notwendigen Wechselräder umständlich und zeitraubend ist.

Man war aus diesem Grunde bisher auf die bekannten. Drallnutenziehbänke angewiesen, bei denen entweder die Ziehspindel die Drallnuten enthält oder die gesamte Drallbewegung von einem Führungslineal abgeleitet wird, das sich über den Arbeitsbereich des Ziehschlittens erstreckt. Beide Maschinengattungen haben wesentliche Nachteile.

Die Ziehbänke, bei denen die Dralinuten im Rohr von entsprechenden in die Ziehspindel eingearbeiteten Nuten abgeleitet werden, erfordern für jede Drallnutensteigung eine besondere Ziehspindel, die diese Drallnütensteigung besitzt. Die Ziehspindel bzw. die in sie einzuarbeitenden Nuten können nur

auf teuren Sondermaschinen mit Flachlineal hergestellt werden. Die Drallnuten in der Ziehspindel schwächen diese außerordentlich, da sie die wertvollen äußeren Werkstoffschichten zerstören. Durch Verstärkung der Wandung der hohlen Ziehspindel wird keine nennenswerte Erhöhung der Festigkeit erzielt, wohl aber eine unliebsame Gewichts!· erhöhung.

ίο Zur Ableitung der gesamten Drallbewegung von einem Führungslineal sind in ihren Abmessungen sehr große Maschinen erforderlich, deren Herstellungskosten entsprechend hoch liegen. Das Lineal, das sich über den ganzen t5 Bewegungsbereich des Ziehschlittens erstrekken muß, wird bei großen Rohrdruchmessern ganz ungewöhnlich breit und dementsprechend teuer in der Herstellung. Zur Lagerung des Lineals ist ein genau bearbeiteter Tisch erforderlich, bei dessen Herstellung auf die zu erwartenden Wärmeausdehnungen des Lineals Rücksicht genommen werden muß und der sehr viel Platz in Anspruch nimmt. Die Drallübertragung von dem Lineal aus besitzt ferner einen schlechten Wirkungsgrad, da die Führungsflächen des Lineals verhältnismäßig steil sind.

Mit der Erfindung werden alle diese Nachteile behoben, indem das Getriebe für den Drehantrieb der Ziehspindel mit einem auf das Getriebt einwirkenden, auswechselbaren Führungslineal zusammenarbeitet. Das Getriebe ist so· berechnet, daß die mit ihm erzielbare Drallsteigung der gewünschten Drallsteigung möglichst nahekommt, so daß dann das Führungslineal nur kleine ausgleichende Änderungen vorzunehmen braucht. Da auf diese Weise und durch Verwendung von Wechselrädern im Getriebe mittels des to Führungslineals jeder gewünschte Drallerzeugt werden kann, ist man nicht mehr wie bei den bekannten Drallnutenziehbänken mit veränderlichem Drehantrieb der Ziehspindel auf mathematisch errechenbare Drallsteigungen angewiesen. Auf dem Führungslineal können gemäß der Erfindung gleichzeitig die Getriebeungenauigkeiten ausgleichende Komponenten aufgetragen sein. Es ist im Werkzeugmaschinenbau seit langem bekannt, Steigungsfehler von Spindeln unter Benutzung von Führungslinealen auszugleichen, jedoch fehlte bisher trotzdem die Lehre, derartige Führungslineale bei Drallnutenziehbänken anzuwenden und den genauen Drall in Zusammenarbeit mit dem Getriebe vom Führungslineal abzuleiten. Das Führungslineal läßt beim Erfindungsgegenstand außer dem Hauptzweck, die Erzeugung von beliebigen Drallsteigungen, auch noch die Möglichkeit eines Ausgleiches der Getriebeungenauigkeiten zu.

Der Drehantrieb der Ziehspindel kann als Schneckengetriebe ausgebildet sein, deren. Schnecke von dem Abtastglied des Führungslineals axial verschoben wird. Auch dieses Merkmal hat nur bei Drallnutenziehbänken erfinderische Bedeutung, denn an Drehbänken sind axial verschiebbare, mit Führungslinealen zusammenarbeitende Leitspindeln bekannt, deren Verschiebung beim Gewindeschneiden jede beliebige Steigung 7" ermöglicht. Die Drehbänke selbst und die zur Erzeugung der axialen Leitspindelverschiebung an ihnen verwendeten Vorrichtungen sind jedoch in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise zu sehr verschieden, als daß sie dem Fachmann nähere Anregungen zur Verbesserung von Drallnutenziehbänken geben könnten.

Das Führungslineal braucht nicht etwa über den ganzen Bewegungsbereich des Zieh-Schlittens zu reichen, es kann vielmehr an dem Ziehschlitten in Abhängigkeit von dem Längsvorschub des Schlittens verschiebbar gelagert sein und fällt dann verhältnismäßig kurz aus. Dieses kurze Führungslineal braucht trotz des 8g verkleinerten Maßstabes keine größere Genauigkeit zu besitzen als das über die ganze Führung des Schlittens reichende lange Lineal der bekannten Drallnutenziehbänke.

Verschiebbare Führungslineale sind nun gleichfalls nichts Neues im Werkzeugmaschinenbau, und zwar an Vorrichtungen rum Ausdrehen von Löchern beliebiger Längsform, z. B. von kegelstumpfförmigen Löchern, bei denen das Lineal die Aufgabe hat, den Stahl radial zu verstellen. Für stark ansteigende Längsformen der Löcher ist bei einer solchen bekannten Vorrichtung zur Erzielung einer geringeren Steigung des Lineals eine Strekkung des Lineals vorgesehen, die beim Bohren too dann eine entsprechend größere Vorschubgeschwindigkeit erhält als das Werkstück. Bei der Erfindung wird durch die Verschiebung des Lineals dagegen eine Verkürzung ihrer Baulänge bezweckt, durch die das Lineal bedeutend kurzer ausfällt als der nach ihm zu bearbeitende Werkzeugteil. Bei der großen Bearbeitungslänge der Drallnutenziehbänke ist dies ein besonders beachtlicher Vorteil.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei- no spiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι eine Seitenansicht des Ziehschlittens, Abb. 2 einen Querschnitt durch den Ziehschlitten.

Das Werkstück ist mit 1 bezeichnet und mit 2 der Ziehkopf. 3 ist das Bett für den Ziehschlitten4, der von einem Motors aus über ein Stimxadvorgelege 6, 7 und einen Schneckentrieb 8, 9 mittels des Zahnstangenritzels 10 an der Zahnstange 11 des Bettes entlang bewegt werden kann.

Im Ziehschlitten 4 ist eine Spindel 12 drehbar gelagert, die mit der Ziehspindel 13 verbunden ist. Zur Erzeugung des Dralles wird die Spindel 12 und mit ihr die Ziehspindel 13 von dem Motor 5 aus entsprechend gedreht. Dies geschieht z.B. von der Welle 14 des Schneckenrades 9 aus, die über ein Stirnradpaar 15, 16 die Schnecke 17 antreibt. Die Stirnräder 15,16 können auswechselbar sein gegen Räder mit anderer Übersetzung. Die Schnecke 17 greift in ein auf der Spindel 12 fest angeordnetes Schneckenrad 18 ein.

Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes vom Motor zur Spindel wird so gewählt, daß beim Durchgang des Ziehkopfes der Spindel schon annähernd die der Drallsteigung entsprechende Drehung erteilt wird.

Da die Drallnuten in das Rohr 1 sehr genau eingearbeitet werden müssen, werden in an sich bekannter Weise die durch das Getriebe entstehenden Ungenauigkeiten beim Drehantrieb der Spindel-12 ausgeglichen. Dies geschieht durch das Führungslineal 21, das auf einem Schlitten 20 lösbar befestigt ist. Sollen Drallnuten mit gleichbleibender Steigung gezogen werden, so hat das Lineal lediglich die Aufgabe, die Ungenauigkeiten des Getriebes auszugleichen. In diesem Falle ergibt sich für das Führungslineal eine im wesentlichen waagerecht verlaufende Kurve im Gegensatz zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel, das einen besonderen Anwendungsfall zeigt.

Der Schlitten 20 wird von einer Welle 22 aus getrieben, die mittels eines Schraubenradgetriebes 23 mit der Welle 14 kraftschlüssig· verbunden ist und mit einem Ritzel 24 in eine Zahnstange des Schlittens 20 eingreift. An dem Führungslineal 21 liegt eine an einem senkrecht verschiebbaren Schlitten 25 gelagerte Rolle 26 an. Der Schlitten 25 besitzt an seiner Längsseite eine Verzahnung 27, in die ein Ritzel 28 eingreift; am anderen Ende - der Ritzelwelle 29 sitzt ein Ritzel 30, das mit den Zahnstangenzähnen 31- der Büchse 19 kämmt. Diese Büchse 19 ist axial verschiebbar, aber nicht drehbar angeordnet und hält die Schnecke 17, die sich in der Büchse 19 drehen kann, aber deren Längsverschiebung mitmachen muß.

Bei dem. allgemeinen Anwendungsfall wird der Kurvenverlauf des dem Ausgleich der Getriebeungenauigkeiten dienenden Lineals dadurch bestimmt, daß man das fertige Getriebe genau der Drallnut. entsprechend umlaufen läßt. Die Fehler des Getriebes zeigen sich dann an der Führungsrolle 26, die bei genau arbeitendem Getriebe auf einer genau waagerecht liegenden Ebene abrollen müßte. Durch die kleinen Ungenauigkeiten wird der Schlitten 25 jedoch mehr oder weniger von der Schnecke 17 aus gehoben und gesenkt. Diese kleinen Änderungen ergeben die Kurve des in diesem einen Falle nur dem Fehlerausgleich dienenden Lineals.

Bei dem besonderen Anwendungsfall des dargestellten Ausführungsbeispiels, nämlich bei der Herstellung von Drallnuten mit veränderlicher Steigung, wird ein besonders ausgebildetes Führungslineal benötigt, dessen Kurve folgendermaßen bestimmt wird:

In den Abb. 3 und 4 sind zwei Diagramme dargestellt; die Abb. 3 zeigt die Abwicklung eines Dralles, Die Linie 0-0' sei eine Mantellinie des abgewickelten. Zylindermantels, auf dessen Oberfläche die Drallnuten zu ziehensind. Die Linie α stellt den Verlauf einer Drallnut mit veränderlicher Steigung auf dem abgewickelten Zylindermantel dar. Die Änderung des Steigungswinkels K₁, a₂, a₃ ist in der Praxis meist sehr gering. Erfindungsgemäß wird der veränderliche Drall α in einen solchen mit gleichbleibender Steigung b zerlegt, der durch das Drehgetriebe erzeugt wird, während die Abweichung dieses geraden Dralles von dem wirklichen Drall der eingeleiteten gleichbleibenden Drallbewegimg als zusätzliche Bewegung überlagert wird. Die Ordinateny geben die erforderlichen wirklichen Verdrehungswinkel des Ziehwerkzeuges 2 bzw. der Spindel 13 an den betreffenden Stallen des Rohres an, während die Ordinaten y₀ die Verdrehungswinkel bei gleichbleibender Steigung anzeigen. Der Unterschied y₀, y wird durch das Führungslineal ausgeglichen, indem es dem durch den Drehantrieb erzeugten Drall mit gleichbleibender Steigung überlagert wird. Es kommt also lediglich auf diese Unterschiede an. Die Dreieckfläche zwischen der Linie 0-0' der senkrechten und der waagerechten Koordinate (Abb. 3) stellt den durch den Drehantrieb der Spindel 12 beherrschten Bewegungsbereich dar, während die schraffierte Fläche den Anteil des Führungslineals wiedergibt, der in Abb. 4 für sich dargestellt und für die Ausbildung des Führungslineals maßgeblich ist.

Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist nach der bisher erfolgten Beschreibung leicht verständlich. Der Motor 5 versetzt die Ziehspindel 13 über das Getriebe in langsame Umdrehungen. Gleichzeitig wird von dem Motor die Welle 22 gedreht, die über das Ritzel 24 den Schlitten 20 mit dem Lineal 21 an dem Ziehschlitten 4 entlang verschiebt. Die Kurve des Linieais gleitet hierbei unter der Rolle 26 hindurch und hebt dieselbe und damit den Schlitten 25 an oder läßt sie um ein entsprechendes Stück absinken. In beiden Fällen wird über die Verzahnung 27 des Schlittens 25 und das Ritzel 28 die Welle 29 gedreht, die über das Ritzel 30 und die Stan-

genverzahnung 31 die Büchse 19 anhebt oder senkt und dadurch über die Schnecke 17 dem Schneckenrad 18 und der Spindel 13 eine von dem Kurvenverlauf des Führungslineals 21 abhängige zusätzliche , Drehung erteilt.

Das Führangslineal könnte auch ortsfest am Bett angeordnet werden; es müßte sich dann aber über die ganze Bettführung erstrecken. An Stelle des geraden Führungslineals könnte auch eine Kurvenscheibe verwendet werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Drallnutenziehbarik mit Ziehschlitten und von dem Längsantrieb des Ziehschlittens abgeleiteten, auf die Ziehspindel wirkenden, durch Wechselräder veränderlichenDrehantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (17, 18) für den Drehantrieb der Ziehspindel (12) mit einem auf das Getriebe einwirkenden auswechselbaren Führungslineal (21) zusammenarbeitet.
2. 2. Drallnutenziehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Führungslineal (21) gleichzeitig die Getriebeungenauigkeiten ausgleichende Komponenten aufgetragen sind.
3. 3. Drallnutenziehbank nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (17) des als Schneckengetriebe ausgebildeten Drehantriebes der Ziehspindel (12) von dem Abtastglied (25,26) des Führungslineals (21) axial verschoben wird.
4. 4. Drallnutenziehbank nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungslineal (21) an dem Ziehschlitten (4) in Abhängigkeit von dem Längsantrieb verschiebbar gelagert ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen