-
Vorrichtung zum Walzen und Zuführen vorzugsweise kleiner Werkstücke
auf Werkzeugwalzen aufweisende Werkzeugmaschinen, insbesondere Gewindewalzmaschinen
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Walzen und Zuführen vorzugsweise
kleiner Werkstücke auf Werkzeugwalzen aufweisende Werkzeugmaschinen, insbesondere
Gewindewalzmaschinen. Man hat zylindrische Werkzeugwalzen verwendet, welche an ihrer
Umfangsfläche das spiegelbildliche Profil des zu walzenden Werkstückes aufweisen
und während des Walzvorganges einander genähert werden. Das zwischen den Walzen
befindliche Werkstück liegt auf einer Werkstückauflage auf. Eine bekannte Vorrichtung
zum Zuführen und Wegführen der Werkstücke zur bzw. von.,der Arbeitsstelle mit einem
aus dem Bereich der Werkze.ugwalz-en herausfahrbaren Lineal erfordert eine komplizierte
Steuerung und ermöglicht nur eine verhältnismäßig geringe Ausbringung. Es ist auch
bereits vorgeschlagen, eine Werkzeugwalze selbst zur Führung .der zu walzenden Werkstücke
zu benutzen und sie zu diesem Zweck mit .einer Ausnehmung am Umfang zu versehen.
Die hierzu erforderlichen Spezialwalzen müssen hinsichtlich ihrer Aufnahmen dem
Durchmesser der Werkstücke angepaßt sein und versagen bei der Zuführung kleiner
Schrauben. Kurze Werkstücke,
beispielsweise Kopfschrauben mit eitlem
Gewinde von M 5 und darunter, sind kopflastig und lassen sich während des kontinuierlichen
Vorbeiganges der Aussparung unter dem .Magazin nicht störungsfrei mitnehmen und
auf das zwischen den Werkzeugwalzen befindliche feststehende Lineal ablegen.
-
Die Erfindung geht daher von einer an Gewindewalzmasch.inen bekannten
Zuführungsvorrichtung mit einem durch den Walzspalt zweier Werkzeugwalzen hindurchgehenden
Aufnahmezylinder aus, welcher an seinem Umfang Aussparungen zur Aufnahme von aus
einem Magazin zugeführten Werkstücken besitzt und über ein Reibgetriebe durch den
Antrieb einer Arbeitsspindel in Drehbewegung versetzt wird. Der bekannte Aufnahmezylinder
dient lediglich zur Führung der Werkstücke, während er nach der Erfindung als festes
Auflager während des Walzvorganges dient, wobei zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Walzvorgängen das neue Werkstück durch den Aufnahmezylinder den Werkzeugwalzen zugeführt
und das fertiggewalzteWerkstück aus dem Walzspalt ,entfernt wird. Die Erfindung
kennzeichnet sich demzufolge durch eine in Ab-
hängigkeit vom Walzvorgang
steuerbare Sperrvorrichtung für den Aufnahmezylinder, die diesen in der Arbeitsstellung
der Werkstücke während des Walzvorganges sperrt und zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Walzvorgängen die Sperrung kurzzeitig aufhebt, so daß das nachfolgende Werkstück
in Arbeitsstellung gelangt. Der während des Walzvorganges gesperrteAufnahmezylinder
ist bei zylindrischen Walzen, die sich im Takt des Walzvorganges durch entsprechende
Steuerung des Vorschubschlittens gegeneinander- und wieder zurückbewegen, ebenso
möglich wie bei Anwendung von sogenannten Segmentwalzen mit spiralähnlich ansteigender
Walzoberfläche, die auf einen festen Achsabstan:d eingestellt sind. In Anwendung
auf letztere läßt sich eine wesentlich gesteigerte Ausbringung erzielen, da Verlustzeiten
durch .die Hi.nundherbewegung der auf dem Vorschubschlitten gelagerten Werkzeugwalze
vermieden werden. Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht deshalb
darin, daß derAufnahmezylinder .einer mit Profilsegmenten versehenen Werkzeugwalze
(Segmentwalze) zugeordnet ist und die Steuerung durch eine mit der -gleichen. Anzäh'1
Nocken wie Profilsegmente versehene Steuerscheibe erfolgt.
-
Zweckmäßig ist mit dem Aufnahmezylinder ein Sperrad, dessen Zähne
mit der Anzahl der Aufnahmen übereinstimmen, verbunden und zusammen mit dem Aufnahmezylinder
unabhängig von der Werkzeugwalze auf deren Arbeitsspindel gelagert, wobei,ein Sperrstift
eines von der Steuerscheibe betätigten Sperrhebels in die Zähne eingreift. Der Aufnahmezylinder
besteht zweckmäßig aus einer Topfscheibe, welche .die Umfangsfläche der Werkzeugwalze
auf .ganzer oder einem Teil ihrer Breite I:onzentrisch umgibt und an deren Umfang
axial gerichtete Aussparungen als Werkstückaufnahmen angeordnet sind. Diese Topfscheibe
liegt mit ihrer Innenseite unter Wirkung einer auf der Atbeits-Spindel angeordneten
Druckfeder gegen die Stirnfläche der Werkzeugwalze an: Um einen kurzen Schaltweg
zu erzielen, besitzt der Aufnahmezylinder eine größere Anzahl von Aufnahmen, .als
Nocken auf der Steuerscheibe angeordnet sind.
-
Um eine möglichst geschlossene Bauform zu. erzielen, ist das Sperrad
von einem die Sperrvorrichtung tragenden Ring umgeben, der durch einen. Ansatz mit
dem Maschinengestell fest verbunden ist. Hierdurch liegt das Sperrad verdeckt, so
daß das Eindringen von Schmutz in die Sperrzähne und fehlerhafte Rastungen vermieden
werden. Die Nockenscheibe ist vorteilhaft an der Gegenwalze, die nicht das Sperrad
trägt, angeordnet. Selbstverständlich kann die Steuerscheibe auch auf der Arbeitsspindel
der anderen Werkzeugwalze angeordnet sein.
-
Der .Aufnahmezylinder mit Sperrvorrichtung und Steuerscheibe läßt
sich ohne Schwierigkeiten auf normalen Gewindewalzmaschinen verwenden, deren Antriebsspindeln
in einer waagerechten Ebene liegen. Bei Verwendung von Segmentwaizen wird der VorschubschlItten
auf Walzspaltbreite eingestellt und festgestellt. Während einer Umdrehung der Werkzeugwalzen.
werden dann so viele Werkstücke gewalzt, wie Profilsegmente am Umfang vorgesehen:
sind. Es lassen sich also auch kleine Kopfschrauben: mit einem Gewinde von beispielsweise
M 2,5 einwandfrei zuführen und walzen. Eine solche Gewindewalzmaschine arbeitet
mit den einfachsten Mitteln vollautomatisch.
-
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar zeigt Fig: i zwei auf festen Achsenabstand eingestellte Werkzeugwalzen
mit Aufnahmezylinder und einer durch eine Steuerscheibe betätigte Sperrvorrichtung
in Ansicht und teilweisem Schnitt, Fig.2 eine Aufsicht auf .die Werkzeugwalzen nach
Fig. i in teilweisem Schnitt.
-
In dem .gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die linke Werkzeugwalze
i zylindrisch ausgebildet, und die rechte Werkzeugwalze 2 ist mit sechs am Umfang
verteilt angeordneten Profilsegmenten 3 versehen. Die Werkzeugwalze i ist auf der
Arbeitsspindel 4 und die Werkzeugwalze 2 auf der Arbeitsspinde'I 5 befestigt. Beide
Werkzeugwalzen sind in gleichem Drehsinn angetrieben und drehen sich, wie es die
Pfeile anzeigen, rechtsherum. Die Befestigung der Werkzeugwalzen auf den Arbeitsspindeln
erfolgt durch Keile 6 und 7.
-
Auf der Spindel 4 ist eine Laufbuchse 8 befestigt, auf welcher der
Flansch 9 drehbar gelagert ist, der ringförmige Aussparungen io und ii besitzt.
In der Aussparung iö liegt der als Topfscheibe ausgebildete Aufnahmezylinder 12
und in der Aussparung i i der Anschlagring 13. Mit dem Flansch 9 isst das mit einseitigen
Zähnen 14 versehene Sperrad 15 durch Schrauben 16 befestigt. Die Befestigung des
Aufnahmezylinders erfolgt durch Schrauben i7. Auf diese Weise bilden der Flansch
9, der Aufnahmezylinder i2, der Anschlagring 13 und das Sperrad 15 ein,Ganzes,
Der
Aufnahmezylinder ist gegenüber der Werkzeugwalze i drehbar und kann leicht ausgewechselt
werden. Er besitzt an seinem Umfang Aussparungen 18, die axial gerichtet sind .und
eine Breite besitzen" di,e größer ist als der Durchmesser des fertiggewalzten Werkstückes.
Zur Aufnahme von Kopfschrauben besitzen die Aussparungen 18 Fr.eisparungen i9, die
von dem Anschlagring 13 begrenzt sind. Der Aufnahmezylinder 12 ragt mit seinem zylindrischen
Teil, welcher die Aussparungen 18 aufweist, so weit über die Werkzeugwalze, wie
es die Länge des zu walzenden Werkstückes erfordert, da dieses sicher geführt und
auf volle Länge aufliegen soll, wenn es gewalzt wird. In der Fig.2 ist der Aufnahmezylinder
mit einem breiteren zylindrischen Teil gestrichelt dargestellt und mit 12' bezeichnet.
-
Auf der Laufbuchse sind ferner die Druckringe 20 und 21 angeordnet,
zwischen denen sich eine starke Druckfeder 22 befindet. Der äußere Druckring 21
wird durch die Muttern 23 gehalten. Der innere Druckring 210 drückt den Flansch
9 mit dem Aufn.ahmezyli.nder gegen die innere Stirnfläche 24 ,der Werkzeugwalze
i, wobei diese als Reibfläche wirkt und den Aufnahmezylinder, wenn er nicht gesperrt
ist, mitnimmt. Es kann zweckmäßig sein, eine Kupplungsscheibe 25 zwischen: der Werkzeugwalze
i und dem Boden 26 des Aufnahmezylinders anzuordnen, wie es in der oberen Hälfte
der Fig. 2 dargestellt ist.
-
Das Sperrad 15 ist durch den Ring 27 verdeckt, der durch den Ansatz
28 am Maschinengestell 29 befestigt ist. Dieser Ring besitzt die Abflachung 30 zur
Befestigung des Lagerbockes 31 durch Schrauben 32. In: die Bohrung 33 i-st das Federgehäuse
eingepreßt bzw. mit dem Lagerbock 31 verlötet. Es dient zur Führung des Sperrstiftes
36 und nimmt die Druckfeder 37 auf, die sich gegen den. Bund 38 des Sperrstiftes
auf der einen Seite und gegen den Schraubdeckel 39 des Federgehäuses auf der anderen
Seite abstützt. Der Sperrstift greift in die Zähne 14 des Sperrades ein und blockiert
dieses. Außerhalb des Federgehäuses ist der Sperrstift mit dem zweiarmigen Sperrhebel
40 verbunden, der zu diesem Zweck die Gabel' 41 besitzt. Der andere Schenkel des
Hebels 40 trägt die Rolle 42. Die Sperrvorrichtung ist derart am Ring 27 angeordnet,
daß der zweiarmige Hebel mit der Rolle 42 auf der Steuerscheibe 43 aufliegt, die
vor der mit Profilsegmenten versehenen Werkzeugwalze 2 liegt und auf deren Arbeitsspindel
5 befestigt ist.
-
Die Steuerscheibe 43 besitzt Nocken 44, deren Anzahl mit der Zahl
der Profilsegmente 3 übereinstimmt und die so angeordnet sind, daß ein Nocken die
Rolle 42 dann beaufschlagt und die Sperrung freigibt, wenn der Walzvorgang beendet
ist und der mit x bezeichnete Leerweg vor Beginn des neuen Walzvorganges durchlaufen
wird.
-
Die Zuführung der mit 45 bezeichneten Werkstücke erfolgt durch das
Magazin 46, welches über dem Aufnahmezylinder 12 mündet und so angeordnet ist, daß
es gerade über einer Aussparung 18 steht, wenn der Aufnahmezylinder gesperrt ist.
Zweckmäßigerweise befindet sich das Magazin 46 genau über der vertikalen Achse des
Aufnahmezylinders.
-
Die Steuerscheibe 43 kann zusammen mit der W#erkzeugwal'z'e 2 leicht
ausgewechselt werden. .Es ist selbstverständlich auch möglich, zwei mit Profilsegmenten
versehene Werkzeugwalzen zu verwenden. Ebenso ist es auch möglich, die Sperrvorrichtung
konstruktiv abzuändern.
-
Die Wirkungsweise ist folgende: Ist der Aufnahmezylinder 12 durch
die Sperrvorrichtung gesperrt, so befindet sich das mit 45' bezeichnete Werkstück
gerade in der Arbeitsstellung zw,i,schen den Walzen i und 2, während ein neues Werkstück
45 in die Aussparung 18 des Aufnahmezylinders gefallen ist. Nach Beendigung des
Walzvorganges ist das Profilsegment 3 durchlaufen; so daß der kurze Leerweg x sich
anschließt. In diesem, Augenblick wird die Rolle 42 durch den Nocken 44 angehoben,
wodurch der Sperrstift 36 aus dem Zahn 14 des Sperrades 15 ausgehoben wird, so daß
der ,Aufnahm@ezylinder sich unter Wirkung der Druckfeder 22 infolge der Mitnahme
seiner Reibflächen dreht, bis der Sperrstift in den nächsten Zahn 14 einfälllt.
Bei dieser kurzzeitigen Drehbewegung des Aufnahmezylinders ist .ein neues Werkstück
i.n die Arbeitsstellung gebracht worden, und während des jetzt folgenden Stillstandes
fällt das neue Werkstück in die nächstfolgende Aussparung 18 nach. Bei jeder schrittweisen
Drehung des Aufnahmezylinders wird ein neues Werkstück mitgenommen, ein neues Werkstück
in Arbeitsstellung gebracht und ein fertiggewalztes Werkstück ausgeworfen, so daß
die Ausbringung kontinuierlich erfolgt.