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Vorrichtung zum Prägepolieren zylindrischer Werkstücke, wie z. B.
von Wellenteilen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prägepolieren der zylindrischen
Oberfläche von Drehkörpern.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art sind die Prägerollen jede für
sich beidseitig gelagert, wenn das Werkstück beiderseits der zu prägenden Fläche
für die Prägerollenlagerung genügend Auslauf läßt. Die Prägerolle wird in der Vorrichtung
nur einseitig rechts oder links gelagert (fliegende Anordnung), wenn die zu prägende
Fläche durch einen Bund begrenzt ist, dessen Höhe den Auslauf behindert. Bei dieser
fliegenden; Anordnung der Prägerollen ergibt sich eine Drehkraft, die in der durch
die Werkstückachse und Prägerollenachse bestimmten Ebene wirkt und die von der Vorrichtung
bzw. von deren Schlittenführungen aufzunehmen ist. Da die Vorrichtung selbst und
deren Führungen nicht vollkommen starr sind, wird die Prägerolle auf dem Werkstück
durch den Prägedruck verkantet. Je nach Größe der Andrückkraft und je nach Ausführung
der Prägerolle ist die Verkanrtung verschieden groß, Das Prägerollenprofil muß auf
der Zylinderfläche möglichst sanft auslaufen, d!. h. Prägerollen mit zylindrischem
Profil und beiderseitiger Abrundung müssen in Vorschubrichtung ein, wenig so geneigt
werden, daß nur die vordere Abrundung und die anschließende Zylinderfläche mit dem
Werkstückzylinder in Berührung sind, dagegen .nicht die der Vorschubrichtung abgewandte
Abrurndung der Prägerolle. Ist auch diese Abrundung der Prägerolle während des Prägens
mit dem Werkstück in Berührung, so bleiben hinter der Prägerolle in der Zylinderoberfläche
des Werkstückes spiralig umlaufende
eingedrückte Rillen stehen.
Der Grund dafür ist folgender: Eine zylindrische Prägerolle mit zur Werkstückachse
paralleler Achse schiebt wäh, rend des Prägens auf dem Werkstück eine Werkstoffanhäufung
vor sich her; ähnlich der Bugwelle eines Dampfers. Diese Werkstückanhäufung ist
auf der Seite der Prägerolle, auf der neuer Werkstoff überwalzt wird, am höchsten,
und der Scheitel der Werkstoffanhäufung fällt, in Längsrichtung ,des Werkstückes
gesehen, von dieser' höchsten Stelle nach beiden Seiten ab. Der Scheitelabfall der
Werkstoffanhäufung ist sehr steil nach dem noch nicht überwalzten Teil des Werkstückes
zu. Der Scheitelabfall der Werkstoffanhäufung ist sehr sanft auf dem gerade zu überwalzenden
Teil des Werkstückes. Die Werkstoffanhäufung geht über die Breite der Rolle hinaus,
und bleibende Werkstoffanhäufungen werden zu beiden Seiten der Prägerolle auf dem
Umfang des Zylinders abgesetzt. Die in Vorschubrich, tune abgesetzten bleibenden
Werkstoffanhäufungen werden beim weiteren Arbeiten der Prägerolle überwalzt, die
entgegengesetzt der Vorschubrichtung abgesetzten Werkstoffanhäufungen bleiben stehen.
111 Längsrichtung gesehen, ist aus diesem Grunde die zylindrische 0herfläc'he
des Werkstückes wellig; und in Umfangsrichtung gesehen, ergibt sich ein ganz leicht
gewelltes Gewinde mit der Vorschubsteigung. Derart prägepolierte Werkstücke sind
umbrauchbar.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung bezweckt; die Prägerollen so zu
.verkanten, daß sowohl vor dem Prägepolieren der elastischen Formänderung des Prägepolierapparates
entgegengewirkt wird als auch während des Prägens hinter der Prägerolle keine Werkstoffanhäufungen
zurückbleiben.. Dabei soll die Größe der Verkantung der Prägerolle schnell geändert
werden können, wenn die Abmessungen der Prägerollen und Werkstücke wechseln oder
wenn Werkstücke verschiedener Festigkeit zu bearbeiten sind. Bei Werkstücken, bei
denen genaue zylindrische Form von Anfang bis Rinde gefordert wird, muß die Prägeralle
auf dem Werkstück so aufgesetzt werden, daß die Prägekante der Prägerolle parallel
zur Werkstückoberfläche liegt, wenn auch bei Beginn des Prägeeis die Werkstücke
genau zylindrisch sein sollen. Erst bei Einsetzen des Vor-Schubes darf die Prägerolle
entsprechend verkantet werden.
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Nach der Erfindung ist jede Prägerolle in einem schwenkbaren Träger
gelagert,. dessen Schwenkachse sowohl senkrecht zur Zstellbewegung .der Prägerolle
als auch senkrecht oder annähernd senkrecht zur Werkstückachse verläuft. Eine auf
diese Weise gelagerte Prägerolle kann gegenüber dem Achsenschenkel so verkantet
werden, daß sowohl der elastischen Formänderung des Prägepolierapparates entgegengewirkt
wird als auch die vor der Prägerolle her eilende Werkstoffanhäufungvon der Prägerolle
voll erfaßt wird. Diese Anordnung der Prägerolle hat als weiteren Vorteil, daß die
Prägeralle beiderseitig verkantet werden kann und dadurch hcchts- und Linksvorschule
ermöglicht wird.
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Für die Unterbringung und Lagerung der Prägewird gegenüber Konstruktionen,
hei denen die Achse der Prägerolle unmittelbar verkantet wird, so viel Räum gewonnen,
daß die weit vorteilhaftere Lagerung der Prägerollenachse gegenüber einer unmittelbaren
Lagerung der Prägerolle auf der feststehenden Achse vorgezogen werden kann.
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Das schwenkbare Gehäuse ist auf dem Querschlitten eines Prägesupportes
angeordnet. Bei dieser Anordnung ergibt sich eine besonders einfache Konstruktion
des Prägesupportes.
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Mittels einer auf dem Querschlitten angeordneten Schnecke, die mit
einem auf dem schwenkbaren Gehäuse befestigten Schneckenrad zusammenarbeitet, wird
die Prägerolle verkantet. Durch diese Einrichtung kann die Prägerolle in vorteilhafter
Weise schnell und leicht verkantet werden. Diese Verkantting kann sowohl vor dem
Prägen als auch während des Prägens vorgenommen werden, so daß in ganz besonders
vorteilhafter Weise während des Prägens die Prägerolle richtig eingestellt werden
kanrn.
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Mit dieser erfin.dungsgem@äßen Einrichtung kann ferner die Prägerolle
bei Beginn des Prägeres mit zur Werkstückachse paralleler Achse auf dem Werkstück
aufgesetzt werden. Gleichzeitig mit dem Beginn der Vorschubbewegung wird dann auch
die Prägerolle entsprechend verkantet. Auf diese Weise werden genatt.zylindrische
Werkstücke erzielt.
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Das schwenkbare Gehäuse mit der darin angeord= neten Prägerolle kann
auch auf dem freien Arm eines zweiarmigeh Hebels angeordnet werden. Die Vorteile
des schwenkbaren Gehäuses werden dadurch auch bei Prägevorrichtungen nutzbar ge-.
macht, bei denen die Prägerollen auf Hebeln angeordnet sind.
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Die Schwenkachse des schwenkbaren Gehäuses wird so angeordnet, daß
ihre Mittellinie den durch, die Mittelpunkte der in Vorschubrichtung vor deren Abrundung
gebildeten Kreis tangiert. Diese Anordnung ist deshalb besonders vorteilhaft, weil
auch hei durch starre Spindeln angedrückter Prägerolle eine Verkantung der Prägerolle
erfolgen kann, ohne daß dadurch der Prägedurchmesser geändert wird.
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Vorliegende Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen dargeste19t.
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Fig. i zeigt eine erfindiungsgemäße .Prägepoliervorrichtung im Schnitt
nach der Linie I-1-1-1; in Fig. 2; Fig.2 zeigt einen Grundrißschnitt der Vorrichtung
nach der Linie I1-11 in Fig. i Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
im Aufriß; Fig.4 zeigt einen Grundriß-schnitt der Vorrichtung nach der Linie V-V
in Fig. 3; Fig. 5 zeigt einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 4; Fig. 6 zeigt
die Prägerolle vergrößert im Aufriß. Die Darstellung nach der Fig. i und 2 zeigt
das Prägepolieren eines zylindrischen Werkstückes i mittels zweier Prägerollen 2.
Die Prägerollen 2 sind drehbar auf Bolzen 3 angeordnet, von denen jeder in einem
schwenkbaren Gehäuse 4 befestigt ist.
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Die schKvenkbaren Gehäuse 4 schwingen 'um
Achsen 5, die in Schlitten
6, 6' befestigt sind. Die schwenkbaren Gehäuse 4 sind mit je, eitiein
Schneckenzahnkranz
7 versehen, der mit einer Schnecke 8 kämmt. Jede Schnecke 8 ist auf einer Schneckenwelle
g befestigt, die im Schlitten 6 bzw. (>' drehbar und axial unverschiebhar gelagert
ist. :\rif jeder Schneckenwelle g ist ferner ein Handrad 12 befestigt. 1)ie Schlitten
6. 6' gleiten auf einer Sclilitterifiilrrung 13.
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Über einen Zylinder io, der am Schlitten 6' befestigt ist, und Kolben
und Kolbenstange i i, die am Schlitten h befestigt sind, werden mittels Drucköl
die beiden Prägerollen 2 gegen das Werkstück i gedrückt. Unter Druck «-erden die
Rollen 2 in Vorschubrichtung am Werkstück i entlanggeführt. Mittels des Handrades
12 kann die Prägerolle in gewünschtem :Maße vor dem Prägen verkantet %verderi. :\uch
während dies Prägeres läßt sich durch, Drehen des Handrades 12 dlie Prägerolle 2
verkanten. Uie durch das Verkanten der Rollen entstehende :\bstandsänderung der
prägenden Kanten der Prägerolle wird durch die nachgiebige Drucköls ä ule ausgeglichen.
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Bei der zweiten dargestellten Ausführungsform der Erfindung nach den
Fig. 3, 4 undi 5 wird ebenfalls ein zylindrisches Werkstück 21 mittels zweier Rollen
22 prägepoliert. Die Prägerollen 22 sind drehbar auf Bolzen 23 angeordnet, die in
schwenkbaren Gehäusen 24 befestigt sind. Jede, Gehäuse 24 ist in einem zweiarmigen
Hebel 15 schwenkbar angeordnet. Die zweiarmigen Hebel 15 schwingen uni 7al>feri
<6, die drehbar und axial unverschiebbar im (geh üuse 17 angeordnet sind.
Die :Achse :8 eines jeden schwenkbaren Gehäuses ist durch den dazugehörigen zweiarmigen
Hebel 15 hindurchgeführt. i\littels einer Mutter ig wird jedes schwenkbare
Gehäuse 24 im dazugehörigen zweiarmigen Hebel 15 festgeklemmt. Auf dem Hebelarm
20 eines jeden zweiarmigen Hebels 15 ist seitlich, parallel zur \@'erkstiickaclise
21, je eine Rundmutter 31 drehbar angeordliet. In diese Muttern greift eine Spindel
32 ein, die mit Rechts- und Linksgewinde versehen ist. An einem Ende der Spindel
ist ein Handrad 33 befestigt.
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()ie Prägerolle 22 hat ein Profil gemäß Fig. 6: links eine :\lirun<Inng
3.I, anschließend ein zyliiidrisches Stück 35 und abschließend rechts eine Abrundung
36. Pfeil 37 gibt die Vorschubrichtung der Prägerolle an. Um eine durch den Mittelpunkt
der Abrundung 36 gehende Mittellinie III-111 muß die Prägerolle 22 schwenken, wenn
in jeder Lage der Prägerolle 22 die eingestellten Durchmesser des Werkstückes 21
erhalten bleiben sollen. Die Mittellinie IV-IV der Achse 18 tangiert daher den Kreis,
der von sämtlichen Mittelpunkten der Abrundung 36 gebildet wird.