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Vorrichtung zum Walzen und Zuführen von Werkstücken in Werkzeugwalzen
aufweisende Werkzeugmaschinen, insbesondere Gewindewalzmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Walzen und Zuführen von Werkstücken in Werkzeugwalzen
aufweisende Werkzeugmaschinen, insbesondere Gewindewalzmaschinen, und ist eine weitere
Ausbildung des Gegenstandes des Patents 917968.
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Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Vorrichtung dieser Art mit einem
durch den Walzenspalt hindurchgehenden und auf der Arbeitsspindel einer ortsfesten
Walze angeordneten, diese zentrisch umgebenden Aufnahmezylinder, welcher an seinem
Umfang Aussparungen zur Aufnahme von aus einem Magazin zugeführten Werkstücken besitzt
und über ein Reibgetriebe durch die Arbeitsspindel in Drehbewegung versetzt wird,
wobei über eine umlaufende, mit einstellbaren Nocken besetzte Steuerscheibe in Verbindung
mit einem federbelasteten, in Sperrnuten des Aufnahmezylinders einfallenden Sperrhebel
der Aufnahmezylinder jeweils während eines Walzvorganges festgehalten und nach Beendigung
desselben zum Auswerfen des gewalzten und Heranbringen des nächsten Werkstückes
durch Anheben des Sperrhebels wieder freigegeben wird. Während gemäß dem Hauptpatent
mit
Segmentwälzen und konstantem Walzenabstand gearbeitet und der Aufnahmezylinder für
die Werkstücke von einer mit einer der Werkzeugwalzen umlaufenden Nockenscheibe
gesteuert wird, soll durch die vorliegende Erfindung die Zuführungseinrichtung in
Verbindung mit zylindrischen Walzen und einer auf einem Hubschlitten gelagerten
Gegenwalze für verschiedene Werkstückdurchmesser, d. h. für verschieden lange Walzwege,
und somit auch für verschiedene Werkstücklängen brauchbar gemacht werden. Als Lösung
dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, den Werkstückwechsel nicht mehr von der mit dem
Walzenantrieb gekuppelten Nockenscheibe, sondern von dem am Bearbeitungsende erfolgenden
Hub der Gegenwalze abhängig zu machen.
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Nach der Erfindung geschieht dies dadurch, daß bei dem an sich bekannten
Arbeiten der Werkzeugmaschine mit einer ortsfesten und einer auf einem beweglichen
Schlitten gelagerten, beim Werkstückwechsel einen Hub, vollziehenden Gegenwalze
das Anheben des Sperrhebels durch den Hub des Schlittens bewirkt wird und daß die
Nocken aus dem Eingriffsbereich des Sperrhebels entfernt werden. Dadurch wird die
sonst mit Nockensteuerung in Verbindung mit Segmentwalzen arbeitende Vorrichtung
auch für zylindrische Werkzeugwalzen; von denen eine auf einem hin- und hergehenden
Schlitten gegenüber einer ortsfesten Walze gelagert ist,-verwendbar, da die Steuerung
des Sperrhebels dann in Abhängigkeit von dem Hub des Schlittens erfolgt. Der Sperrhebel
wird bei Werkstücken, die in weniger als einer Umdrehung fertiggewalzt werden können,
von den Nocken der an der Werkzeugwalze- angeordneten Steuerscheibe betätigt, und
zwar einmal oder mehrmals, je nach dem durch die eingesetzte, mit Profilsegmenten
versehene Werkzeugwalze festgelegten Walzweg. Der gleiche Hebel wird nach Entfernen
der Nöcken aus der Steuerscheibe- von dem zurückgehenden Schlitten betätigt, sobald
der benötigte Wafzweg länger ist als ein Umfang der Werkzeugwalze, wenn das Walzen
der Werkstücke demnach also mehr als eine Umdrehung von Werkzeugwalzen benötigt.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, däß
eine am Sperrhebel, gelenkig angreifende, auf - diesen eirlwdrkende Kupplungsstange
durch einen federbelasteten, in einem Lagerbock des Hubschlittens geführten Riegelbolzen
mit dem Schlitten abwechselnd verriegelt und entriegelt wird. Die Entriegelung der
Kupplungsstange erfolgt zweckmäßig dadurch, daß der Riegelbolzen von einem drehbar
am Schlitten gelagerten, mit einem an der Maschine ortsfest angebrachten einstellbaren
Anschlag: zusammenwirkenden Winkelhebel; entgegen der Federwirkung, unmittelbar
nachdem Anheben des- Sperrhebels, beaufschlagt und die Kupplungsstange entriegelt
wird.
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Die Erfindung richtet sich ferner auf die besondere Ausbildung der
Steuerscheibe, die an ihrem Umfang eine prismatische Ringnut zur Aufnahme und Befestigung
auswechselbarer und einstellbarer Steuernocken aufweist. Hierdurch wird der Vorteil
erzielt, daß die Steuerung ohne weiteres verschiedenen Profilsegmenten angepaßt
werden kann. Bisher war für jede Profilsegmentwalze eine Steuerscheibe erforderlich,
so daß man beim Auswechseln der Werkzeugwalze auch die Steuerscheibe auswechseln
mußte. Nach der Erfindung ist die gleiche Steuerung auch für verschiedene Profilsegmentwalzen
benutzbar. Da die Steuernocken aus der Ringnut herausnehmbar sind, können ohne weiteres
zylindrische Werkzeugwalzen verwendet werden.
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Die Werkstücke, die einen längeren Walzweg erfordern, sind auch zumeist
länger und weisen oftmals nicht zu walzende verschiedene Schaftlängen auf. Es -liegt
aus diesem Grunde im Rahmen der gestellten Aufgabe, wenn ferner vorgeschlagen wird,
vor dem Aufnahmezylinder auf dessen Führungsbuchse einen auf verschiedene Schraubenlängen
einstellbaren Haltering zu befestigen, dessen Halteplatte Aussparungen für den Schraubenschaft
aufweist und mit einer Kopfplatte versehen ist. Dadurch wird die Vorrichtung nicht
nur für verschiedene Werkstückdurchmesser, sondern auch für die notwendigerweise
in Verbindung mit diesem auftretenden verschiedenen Werkstücklängen brauchbar.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt: Fig. i eine Gewindewalzmaschine mit Sperrscheibe und dem mit dem
Schlitten gekuppelten Sperrhebel im Augenblick des Walzens eines Werkstückes und
Fig. 2 eine Auf sicht.auf die Maschine nach Fig. i. Im Maschinengestell i
der Gewindewalzmaschine ist die Antriebsspindel :2 ortsfest - und am Schlit-_ten.3
die Antriebsspindel q. gelagert. Beide Antriebsspindeln werden im gleichen Drehsinn
- wie es die Pfeile anzeigen - angetrieben und tragen die Werkzeugwalzen 5 und 6,
welche als Gewindewalzen dargestellt sind. Die Werkzeugwalzen können selbstversfändlich
auch andere Profikerungen aufweisen, die dem jeweils zu walzenden Profil am Werkstück
7 entsprechen. In der Zeichnung ist eine Kopfschraube als Werkstück dargestellt.
Die Werkzeugwalzen 5 und 6 sind auswechselbar. Es können zylindrische Werkzeugwalzen
oder solche mit spiralig ansteigender Umfangsfläche (Profilsegmentwalzen) verwendet
werden. Dargestellt sind zylindrische Werkzeugwalzen. In diesem Fall wird der Schlitten
3 in Richtung des Pfeiles 8 durch eine: an sich bekannte Steuerurig mittels eines
nicht dargestellten Zeitschaltgerätes hin- und zurückbewegt. Wenn Profilsegmentwalzen
verwendet werdgri, . ist der Schlitten 3 auf eine bestimmte Spaltbreite der Werkzeugwalzen
festgestellt.
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Die Zuführung erfolgt durch das in Fig. i angedeutete Magazin 9 zu
dem Aufnahmezylinder io, der am Umfang verteilt angeordnete Aufnahmen i i aufweist,
die als Mitnehmer für die Werkstücke, dienern: Aus Gründen der besseren Übersicht
sind die Werkstücke im Magazin und in den Aufnahmen ii nicht gezeichnet. Der Aufnahmezylinder
io erhält
seinen Antrieb über den Kupplungsring 12, von der Antriebsspindel
2. Der Kupplungsring wird von den Federn 13 beaufschlagt und ist durch die
Bolzen 14 geführt. Mit dem Aufnahmezylinder io ist die Sperrscheibe 15 durch Schrauben
16 verbunden. Die Sperrscheibe hat an ihrem Umfang Sperrnuten 17, deren Anzahl
und Winkelstellung mit denj enigen der Aufnahmen r r des Aufnahmezylinders io übereinstimmen.
Der Sperrhebel 18 besitzt die Nase 18' und die Rolle z8". Die Sperrnase 18' fällt
in die Sperrnuten 17 ein. Auf der ortsfesten Achse r9 ist der Sperrhebel 18 gelagert,
welcher zweiarmig ausgebildet ist. Sein freies Ende wird von der Druckfeder 2o beaufschlagt,
welche die Nase 18' in die Sperrnuten 17 drückt.
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Zur Steuerung des Sperrhebels 18 wird die Steuerscheibe 21 mit den
Nocken 22 benutzt, die in die prismatische Ringnut 23 einführbar und in dieser in
jeder Stellung festklemmbar sind, wenn Werkzeugwalzen mit Profilsegmenten verwendet
werden. Die Nocken 22 sind gestrichelt dargestellt, da der Sperrhebel 18 in der
dargestellten Ausführungsform nicht von den Nocken, sondern von der Schlittenbewegung
gesteuert wird.
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Zu diesem Zweck ist der Sperrhebel 18 mit der längeneinstellbaren
Kupplungsstange 24 gelenkig verbunden, welche die mit der Ringnut 25 versehene Führungsbuchse
26 aufweist, die in dem Lagerbock 27 geführt ist. Dieser Lagerbock ist an der Lagerplatte
28 befestigt, die mit dem Schlitten 3 durch Schrauben 29 verbunden ist. Der Lagerbock
besitzt die Bohrung 30, in welcher der Verriegelungsbolzen 3 i geführt ist, der
durch den Stift 32, welcher in der Längsnut 33 gleitet, gegen Verdrehung gesichert
,ist. Der Verriegelungsbolzen besitzt an seinem unteren Ende die Nase 34, die durch
die Feder 35 in die Ringnut 25 eingreift. Der linke Schenkel des Winkelhebels 36,
der um die Achse 36' schwenkt, beaufschlagt den Verriegelungsbolzen, wenn der Schlitten
3 zurückgeht und das kürzere Ende des Winkelhebels gegen den einstellbaren ortsfesten
Anschlag 37 auffährt. Dieser Anschlag kann auch so eingestellt werden, daß der Verriegelungsbolzen
31 bei Verwendung von Segmentwalzen und Nockensteuerung stets angehoben ist, so
daß die Kupplungsstange 24 nicht durch ihn zeitweilig gesperrt ist.
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Um Schrauben mit Kopf in dem Aufnahmezylinder io sicher zu führen,
ist der Haltering 38 vorgesehen. Dieser besteht aus der Kopfplatte 39 und der hinteren
Platte 40, welche Aussparungen 41 für den Schraubenschaft aufweist. Beide Teile
39 und 40 sind miteinander verbunden. Der Haltering sitzt auf der Führungsbuchse
42 des Aufnahmezylinders 1o, welche die Mitnehmerscheibe 43 mit vier Mitnehmernocken
44 aufweist und durch diese mit dem Aufnahmezylinder in Verbindung steht. Der Keil
45 sichert den längs verschieblichen Haltering, der auf verschiedene Schraubenlängen
einstellbar ist, gegen Verdrehung. Zur Befestigung dient die Schraube 46.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Für das Walzen von Werkstücken, die
einen kleineren Durchmesser besitzen, werden in üblicher Weise Profilsegmentwalzen
in Verbindung mit dem im Hauptpatent geschützten, zur Zuführung der Werkstücke sich
schrittweise drehenden Aufnahmezylinder verwendet. Die Gesamtsteigung der Profilsegmente
entspricht der Einwalztiefe am Werkstück. Der Schlitten ist festgestellt. Es können
in bekannter Weise zwei mit Profilsegmenten versehene Werkzeugwalzen verwendet werden,
wenn jede dieser Walzen Profilsegmente aufweist, deren Steigung gleich der halben
Einwalztiefe ist. Es ist aber auch möglich, in bekannter Weise eine zylindrische
Werkzeugwalze mit einer Profilsegmentwalze arbeiten zu lassen, wobei die letztere
dann Segmente mit der vollen Steigungshöhe aufweist. Dieser Anordnung .ist im allgemeinen
der Vorzug zu geben, da der Aufnahmezylinder in diesem Fall die zylindrische Walze
umgibt, so daß meistens nur die offenliegende Profilsegmentwalze auszuwechseln ist,
wenn die Maschine auf ein anderes Werkstück einzurichten ist.
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Die Steuerung des Sperrhebels erfolgt durch die Nocken 22 der Steuerscheibe
21, welche die Rolle 18" am Sperrhebel beaufschlagen. Der Winkelhebel 36 ist durch
die Anschlagschraube 37 oder andere einstellbare Sperrmittel so fixiert, daß der
Verriegelungsbolzen 3 r dauernd angehoben ist, so daß sich die Kupplungsstange 24
in dem Lagerbock 27 frei hin- und herbewegen kann. Die Steuernocken 22 beaufschlagen
nach Zurücklegen des Walzweges von einem Profilsegment den Sperrhebel, klinken ihn
aus, so daß der Aufnahmezylinder durch das Reibgetriebe mitgenommen wird, bis der
Sperrhebel von neuem den Aufnahmezylinder an der Sperrscheibe verriegelt und das
neue Werkstück in Arbeitsstellung gebracht ist, das dann durch das nächste Profilsegment
gewalzt wird.
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Sollen dagegen Werkstücke gewalzt werden, die einen längeren Walzweg
als eine Umdrehung der Werkzeugwalzen erfordern, so wird die Profilsegmentwalze
gegen eine zylindrische Werkzeugwalze ausgetauscht, so daß der Walzvorgang zwischen
zwei zylindrischen Werkzeugwalzen bei gesteuerter Schlittenbewegung erfolgt. Die
Nocken 22 sind entfernt. Die Fixierung des Winkelhebels 36 ist aufgehoben. Die Anschlagschraube
37 ist eingestellt. Der Sperrhebel 18 wird von der Schlittenbewegung gesteuert.
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In der Arbeitsstellung ist der Aufnahmezylinder gesperrt, da die Nase
18' des Sperrhebels in die Sperrnut 17 eingefallen ist. Der Verriegelungsbolzen
3 r ist in die Ringnut 25 eingefallen und verbindet die Kupplungsstange 24 mit dem
Lagerbock 27, der an dem Schlitten befestigt ist. Geht der durch das Zeitschaltgerät
gesteuerte Schlitten zurück, so zieht die Kupplungsstange den Sperrhebel 18 entgegen
der Druckfeder 2o in die gestrichelt gezeichnete Ausklinkstellung, und der Aufnahmezylinder
io wird durch das Reibgetriebe mitgenommen. Im nächsten Augenblick beaufschlagt
der Winkelhebe136 die Anschlagschraube 37 und wird in die strichpunktierte Lage
verstellt, in welcher der Verriegelungsbolzen 31 angehoben
ist.
Dadurch ist die Kupplungsstange 2q. freigegeben, und die Nase i8' des Sperrhebels
fällt durch die Wirkung der Druckfeder 2o in die nächstfolgende Sperrnut 17 der
Sperrscheibe 15 ein und verriegelt diese in der neuen Arbeitsstellung mit dem neu
zugeführten Werkstück. Geht nun der Schlitten wieder vor, so hebt sich der Winkelhebel
36 von der Anschlagschraube 37 ab, der Verriegelungsbolzen 31 steht unter dem Druck
der Feder 35 und verriegelt im nächsten Augenblick wieder die Kupplungsstange 2.4.
Darauf wiederholt sich der Vorgang. -