EA031166B1

EA031166B1 - Устройство прокатки колец

Info

Publication number: EA031166B1
Application number: EA201600611A
Authority: EA
Inventors: Андреас Мариц; Вольфганг Мюллер; Паскаль Стеммелин; Томас Кристоффель
Original assignee: Хатебур Умформмашинен Аг
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2018-11-30
Also published as: EP3110577B1; UA114688C2; JP2017506162A; CN105980083A; JP6373412B2; CN105980083B; EA201600611A1; US20170008066A1; KR20160125408A; EP3110577B2; US10413963B2; ES2667421T3; KR101905287B1; WO2015127964A1; EP3110577A1; ES2667421T5

Abstract

Устройство прокатки колец для расширения кольцевой заготовки (9), содержащее приводной вал (1) и вращающийся барабан (3), в котором установлены с возможностью вращения пять оправок (2). Кольцевые заготовки (9) можно устанавливать вокруг оправок (2). За счет вращения вращающегося барабана (3) оправки (2) перемещаются по направлению к приводному валку (1) и от него. Вращающийся барабан (3) расположен относительно приводного валка (1) таким образом, что за счет вращения вращающегося барабана (3) между ближайшей к приводному валку (1) оправкой (2) и приводным валком (1) образуется уменьшающийся межвалковый зазор, в этом межвалковом зазоре кольцевая заготовка (9), установленная вокруг оправки (2), прокатывается во время вращения вращающегося барабана (3). Вращающийся барабан (3) имеет четыре опорных ролика, установленных с возможностью вращения, для установки с возможностью вращения каждой оправки (2), упомянутые опорные ролики поддерживают оправку (2) в направлении оси (39) вращения вращающегося барабана таким образом, что во время процесса прокатки оправка (2) находится между опорными роликами и элементом (1) пресса.

Description

Настоящее изобретение касается устройства прокатки колец в соответствии с преамбулой независимого п. 1.

Один известный вариант производства колец, например, для шарикоподшипников, заключается сначала в штамповке кольцевой заготовки, которая затем дополнительно обрабатывается прокаткой колец. Чтобы прокатать кольцо, кольцевая заготовка закрепляется вокруг оправки и затем прокатывается между оправкой и формующим валком. В процессе выполнения этой операции, толщина кольцевой заготовки уменьшается и, так как материал не удаляется, длина ее окружности одновременно увеличивается. Чтобы уменьшить толщину кольцевой заготовки, межвалковый зазор между оправкой и формирующим валом непрерывно уменьшается, что может быть выполнено, например, за счет смещения оправки по направлению к формующему валку или наоборот.

В устройстве прокатки колец, раскрытом в документе US 4173877 А, формующий валку выполнен таким образом, что его радиус постоянно увеличивается по направлению вращения ролика, при выходе из начальной зоны. Таким образом, при вращении формующего валка с постоянным расстоянием до оправки, межвалковый зазор непрерывно уменьшается в процессе прокатки, в результате чего кольцевая заготовка прокатывается до меньшей толщины. В этом устройстве прокатки колец четыре оправки установлены на вращающийся стол так, что при повороте вращающегося стола на 90° следующая соответствующая оправка со следующей кольцевой заготовкой, предварительно размещенной вокруг нее, поворачивается по направлению к формующему валку в прокатное положение. Такое вращение происходит точно тогда, когда начальная зона формирующего валка обращена к вращающемуся столу, где кольцевая заготовка еще не вступала в контакт с формующим валком. Кольцевая заготовка не прокатана до тех пор, пока это не осуществится, путем вращения формующего валка пока вращающийся стол не вращается.

Один недостаток этого устройства прокатки колец заключается в том, что для него требуется формующий валик специальной формы. К тому же прокатка кольцевой заготовки должна произойти в течение ровно одного оборота формующего валка, и следующая кольцевая заготовка переносится в положение прокатки точно в нужное временя за счет согласованного поворота вращающегося стола.

В документе DE 703436 С раскрывается устройство прокатки колец, содержащее валок в качестве элемента пресса и вращающийся стол с множеством оправок, установленных на нем с возможностью вращения, вокруг которых устанавливаются кольцевые заготовки, подлежащие прокатке. За счет вращения вращающегося стола, оправки можно перемещать по направлению к элементу пресса и обратно от него. В этом случае, межвалковый зазор, который уменьшается в размере и в котором кольцевая заготовка прокатывается, образован между оправкой и элементом пресса. Оправки, каждая из которых в нижней части входит в контакт в каноническом отверстии в роликовом штифте оправки, установленном с возможностью вращения во вращающемся столе, и каждая надежно соединена сверху с роликовым штифтом второй оправки.

Недостатками этого устройства прокатки колец являются относительно неточное крепление оправок, которое ведет к неточностям прокатки, и большой, относительно тяжелый вращающийся стол, который замедляет работу.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является предложить устройство прокатки колец упомянутого в начале типа, которое позволяет быстро и точно подводить и прокатывать кольцевые заготовки.

Эта цель достигается за счет устройства прокатки колец в соответствии с изобретением, как определено в независимом п.1. Частные примеры предпочтительных вариантов конструкции изобретения вытекают из зависимых пунктов формулы.

Сущность изобретения заключается в следующем: устройство прокатки колец для расширения кольцевой заготовки содержит элемент пресса, оправку, установленную с возможностью вращения, вокруг которой может быть закреплена кольцевая заготовка, и поворачивающийся вращающий барабан, в котором оправка установлена с возможностью вращения. Оправку можно перемещать к элементу пресса и от него за счет поворота вращающего барабана. Вращающий барабан расположен относительно элемента пресса так, что за счет поворота вращающего барабана между оправкой и элементом пресса образуется уменьшающийся межвалковый зазор, в котором прокатывается кольцевая заготовка во время поворота вращающего барабана. В соответствии с данным изобретением вращающий барабан содержит по меньшей мере два опорных ролика, установленных с возможностью поворота, для установки оправки с возможностью вращения, которые поддерживают оправку в направлении оси вращения вращающего барабана, так что оправка находится между опорными роликами и элементом пресса во время процесса прокатки.

Преимущество устройства прокатки колец согласно настоящему изобретению заключается в том, что и доставка кольцевой заготовки к прокатному положению, и прокатка кольцевой заготовки достигаются поворотом вращающегося барабана в направлении элемента пресса. Посредством этого поворота сначала образуется межвалковый зазор, а кольцевая заготовка приводится в контакт с элементом пресса. Межвалковый зазор последовательно уменьшается, в результате чего кольцевая заготовка прокатывается между оправкой и элементом пресса, т.е. толщина стенки кольцевой заготовки уменьшается.

По меньшей мере два опорных ролика, установленных с возможностью вращения, поддерживают

- 1 031166 оправку во время процесса прокатки для того чтобы поглотить прокатные силы вдоль выбранной длины оправки, а так же для вращения оправки вокруг ее оси вращения во время процесса прокатки. Таким образом, может быть достигнута хорошая точность прокатки. Кроме того, оправка просто помещается на опорные ролики, что может быть выполнено очень быстро.

Оси вращения оправки и опорных роликов, так же как и оси вращения вращающегося диска и, если элемент пресса является приводным валком, оси вращения элемента пресса предпочтительно параллельны, но это не является абсолютно необходимым.

В устройстве прокатки колец в соответствии с настоящим изобретением, вращающийся барабан предпочтительно содержит две разделенных дискообразных части барабана, которые жестко соединены друг с другом с возможностью кручения, в каждой из которых установлена с возможностью вращения часть оправки, так что средняя часть оправки между этими двумя дискообразными частями барабана открыта для установки кольцевой заготовки. Посредством этих двух дискообразных частей барабана, которые жестко соединены друг с другом с возможностью кручения, оправка может быть установлена надежно и в тоже время с возможностью поворота с обеих сторон средней части, удерживающей кольцевую заготовку.

В предпочтительном варианте конструкции, каждая из дискообразных частей барабана содержит по меньшей мере два опорных ролика, установленных с возможностью вращения, для установки оправки с возможностью вращения, которые поддерживают оправку в направлении оси вращения вращающегося барабана, так что оправка расположена между опорными роликами и элементом пресса во время процесса прокатки. Эти по меньшей мере два опорных ролика позволяют поддерживать оправку с обеих сторон средней части, для того чтобы поглощать прокатные силы вдоль выбранной длинны оправки, а так же для вращения оправки вокруг ее оси вращения во время процесса прокатки.

Предпочтительно, чтобы каждый опорный ролик содержал опорный фланец для поддержки оправки. Тогда оправка опирается только на опорный фланец, что упрощает установку.

Соответствующие опорные фланцы предпочтительно расположены с одного конца опорных роликов и служат боковыми направляющими для кольцевой заготовки. Таким образом, кольцевая заготовка может быть стабилизирована во время процесса прокатки без дополнительных компонентов.

В другом предпочтительном варианте конструкции, оправка установлена с возможностью вращения во вращающийся диск посредством по меньшей мере одного подшипника качения. Подшипники качения так же позволяют выполнить хорошую поддержку оправки, для того чтобы поглотить силы качения вдоль выбранной длины оправки, а так же для вращения оправки вокруг ее оси вращения во время процесса прокатки.

Подшипники качения и опорные ролики также можно комбинировать друг с другом. В частности, возможно обеспечить подшипник качения с одной стороны оправки и опорные ролики с другой.

Вращающийся барабан предпочтительно содержит стопор для позиционирования оправки в продольном направлении оправки. Это позволяет точно позиционировать оправку и кольцевую заготовку, расположенную поверх нее для процесса прокатки, и имеет особое значение, когда оправка и/или элемент пресса имеют профиль, который следует передать кольцевой заготовке.

Предпочтительно устройство прокатки колец в соответствии с настоящим изобретением содержит устройство регулирования для регулировки оправки в продольном направлении оправки. Потянув назад оправку, приведя кольцевую заготовку в положение загрузки, снова толкнув оправку вперед и протолкнув оправку через кольцевую заготовку в положении загрузки, возможно проще расположить или установить эту кольцевую заготовку вокруг оправки. В то же время, тем же или иным устройством регулирования оправки, конечное прокатанное кольцо можно снять с оправки вытягиванием оправки назад.

Устройство прокатки колец в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит механизм подачи кольцевой заготовки, которым можно по отдельности подавать кольцевые заготовки к месту, в котором оправку можно протолкнуть через поданную кольцевую заготовку, т.е. вышеупомянутому положению загрузки. Вместе с устройством регулирования оправки это позволяет проще устанавливать или располагать кольцевую заготовку вокруг оправки.

Предпочтительно во вращающийся барабан установлены с возможностью поворота несколько оправок. Таким образом, можно в одно и то же время проводить разные процессы на различных местах. Например, на первом месте можно устанавливать кольцевую заготовку, на втором - прокатывать кольцевую заготовку, а на третьем месте снимать кольцевую заготовку с оправки. Таким образом, производительность прокатки может быть значительно увеличена, т.е. больше кольцевых заготовок может быть прокатано в кольца за меньшее время.

Благодаря более высокой производительности прокатка колец может осуществляться вместе с фазой производства кольцевых заготовок, и устройство прокатки колец может, например, быть подсоединено к устройству холодной или горячей штамповки. При соединении с устройством горячей штамповки, можно пользоваться тем преимуществом, что все еще горячие кольцевые заготовки, производимые устройством горячей штамповки, могут быть сразу же прокатаны устройством прокатки колец. Таким образом, горячая прокатка колец может обходиться без дополнительного нагрева кольцевых заготовок. В принципе, тем не менее, возможен нагрев кольцевых заготовок перед прокаткой колец, и устройство

- 2 031166 прокатки колец в соответствии с настоящим изобретением может использоваться как для горячей, так и для холодной прокатки колец.

При горячей прокатке колец может быть предусмотрено охлаждение компонентов устройства прокатки, например, оправки, элемента пресса, приводного валка и т.п.

Предпочтительно устройство прокатки колец в соответствии с настоящим изобретением содержит приводной механизм для приведения в движение элемента пресса, так что можно поворачивать кольцевую заготовку за счет движении элемента пресса во время процесса прокатки. Таким образом, возможно несколько раз поворачивать кольцевую заготовку на оправке, установленной с возможностью вращения, во время процесса прокатки при помощи элемента пресса, причем при каждом повороте кольцевая заготовка прокатывается до меньшей толщины. Это позволяет достичь большего уменьшения толщины, и более равномерной прокатки, что является щадящим по отношению к материалу. В зависимости от размера кольцевой заготовки и выбранного уменьшения толщины стенки, оказалось особенно эффективным поворачивать кольцевую заготовку от трех до тридцати раз, в частности, от восьми до двенадцати раз, во время процесса прокатки.

Предпочтительно элемент пресса представляет собой приводной валок, установленный с возможностью вращения. Такой приводной валок может непрерывно приводиться в движение, например, за счет мотора, и может передавать его вращательное движение кольцевой заготовке, установленной вокруг оправки, как только кольцевая заготовка вступает в контакт с приводным валком. По сравнению с линейным элементом пресса, который так же может применяться в устройстве прокатки колец в соответствии с настоящим изобретением, вращение приводного валка может быть непрерывным и иметь постоянную скорость, а элемент пресса не нужно переустанавливать после процесса прокатки.

Устройство прокатки колец в соответствии с настоящим изобретением более подробно описано далее со ссылками на иллюстративные варианты осуществления и с помощью прилагаемых чертежей. На чертежах изображены:

фиг. 1 представляет собой вид в перспективе иллюстративного варианта осуществления устройства прокатки колец в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 представляет собой разрез устройства прокатки колец по фиг. 1, незадолго до прокатки кольцевой заготовки.

Фиг. 3 представляет собой разрез устройства прокатки колец по фиг. 1, аналогичное фиг. 2, но во время прокатки кольцевой заготовки.

Фиг. 4-6 представляют собой вид в перспективе различных деталей, частей устройства прокатки колец по фиг. 1.

Фиг. 7 представляет собой вид в разрезе оправки и двух опорных роликов устройства прокатки колец по фиг. 1.

Фиг. 8 представляет собой второй иллюстративный вариант осуществления четырех опорных роликов, поддерживающих оправку.

Фиг. 9 представляет собой опорные ролики и оправки в соответствии с фиг. 8 во вращающемся диске.

Фиг. 10 представляет собой разрез вдоль линии F-F на фиг. 9.

Фиг. 11 представляет собой третий иллюстративный вариант осуществления установки оправки с возможностью вращения, причем оправка извлечена из одной монтажной стороны.

Фиг. 12 представляет собой установку оправки на фиг. 11, причем оправка установлена с возможностью вращения с обеих сторон.

Фиг. 13 представляет собой четвертый иллюстративный вариант осуществления установки оправки с возможностью вращения.

Фиг. 14 представляет собой пример графика зависимости пути от времени вращения вращающегося диска устройства прокатки колец в соответствии с настоящим изобретением и фиг. 15 представляет собой пример графика зависимости крутящего момента от времени вращения вращающегося диска в соответствии с фиг. 14.

Следующее относится к описанию ниже: если, для того чтобы избежать неоднозначности на чертежах, фигура содержит ссылочные позиции, которые не упоминаются в непосредственно связанной части описания, ссылки делаются на местоположения, которые описаны в предыдущей или последующей частях описания. В то же время, чтобы избежать усложнения чертежей, ссылочные позиции, которые менее важны для непосредственного понимания, включаются не во все фигуры. В этом случае, ссылка делается на соответствующие другие фигуры.

Иллюстративный вариант осуществления устройства прокатки колец согласно изобретению, показанный на фиг. 1 и 2, содержит приводной валок 1 в качестве элемента пресса, который на длине своей окружности имеет прокатную поверхность 11, ограниченную с обеих сторон гребнем 12, 13. На фиг. 9 и 10 лучше видны гребни 12, 13, предотвращающие боковое расширение кольцевой заготовки 9 во время процесса прокатки колец. Приводной валок 1 установлен с возможностью вращения на опорную плиту 15 через вал 14 и приводится в движение с помощью приводного механизма 10.

Через три рельсовых зажимных элемента 151, 152 и 153, например, верх и низ опорной плиты 15

- 3 031166 крепится соответственно на рельсе 81 и 82, таким образом, что опорная плита может перемещаться в направлении осей 39 вращения вращающегося барабана. Рельсы, в свою очередь, прочно закреплены в раме 8 машины. Посредством регулировочного шпинделя 154 опорная плита 15, а вместе с ней установленный на ней приводной валок 1, может сдвигаться в направлении межвалкового зазора, при этом может быть установлен размер межвалкового зазора в точке его самого узкого места. Для этого регулировочный шпиндель 154 содержит, например, наружную резьбу, которая входит в зацепление с внутренней резьбой прохода 83 через раму 8 машины, через который проходит регулировочный шпиндель 154.

При прокатке колец кольцевая заготовка 9 прокатывается между приводным валком 1 и оправкой 2 которая установлена с возможностью вращения во вращающемся барабане 3. На фиг. 2 показано, что пять оправок 2 равномерно распределены, с угловым интервалом 72° относительно оси 39 вращения вращающегося барабана, и установлены с возможностью вращения в данный вращающийся барабан 3. Вращающийся барабан 3 установлен с возможностью вращения на раму 8 машины через валок 3 3 и вращается посредством приводного механизма 30, например, электрического двигателя или сервомотора.

Чтобы подавать кольцевые заготовки 9 к оправкам 2 во вращающемся барабане 3, показанное устройство прокатки колец содержит устройство 5 подачи кольцевых заготовок. Устройство 5 подачи кольцевых заготовок предназначено для подачи кольцевых заготовок 9 по отдельности к месту, в котором можно протолкнуть оправку 2 сквозь поданную кольцевую заготовку 9, т.е. положению загрузки. Устройство 5 подачи кольцевых заготовок содержит отсек 51 хранения, в котором может храниться множество кольцевых заготовок 9. В своей нижней части отсек 51 хранения снабжен отверстием, через которое под воздействием силы тяжести кольцевая заготовка 9 проходит точно в положение загрузки. Для предотвращения неконтролируемого падения кольцевых заготовок 9 в направлении положения загрузки предусмотрен шарнирный удерживающий элемент 52, который посредством пружинного элемента 54, действующего на кулачковый ролик 53, удерживается в положении удержания, в котором он удерживает кольцевые заготовки 9 в отсеке 51 хранения. Чтобы высвободить отдельную кольцевую заготовку 9, управляющий кулачок 55, установленный с возможностью вращения вокруг оси 3 9 вращения вращающегося барабана, просто действует на кулачковый ролик 53 против силы пружины.

Чтобы была возможность устанавливать кольцевую заготовку 9 вокруг оправки 2 и позже снимать прокатанное кольцо 90 с оправки 2, устройство прокатки колец содержит устройство 4 регулировки оправок для регулировки оправки 2 в продольном направлении оправки 2. Так как установка кольцевой заготовки 9 вокруг оправки 2 и снятие прокатанного кольца 90 с оправки 2 осуществляется в двух разных местах, а именно, с одной стороны непосредственно под отсеком 51 хранения и с другой стороны после поворота вращающегося барабана 3 на примерно 150°, устройство 4 регулировки оправки имеет два отдельных регулировочных цилиндра 41 и 42, которые закреплены на раме 8 машины.

Чтобы удалять прокатанное кольцо 90 после его снятия с оправки 2, в показанном устройстве прокатки колец канал б выхода расположен под положением снятия кольца.

Фиг. 3 в значительной степени соответствует фиг. 2. Единственное отличие заключается в том, что вращающийся барабан 3 на фиг. 3 на 10° больше повернут против часовой стрелки, чем на фиг. 2.

На фиг. 2 первая кольцевая заготовка 9 находится в положении загрузки непосредственно под отсеком 51 хранения, а первая оправка 2 проталкивается через первую кольцевую заготовку 9. Вторая кольцевая заготовка 9, установленная вокруг второй оправки 2 через угловой интервал в 72° от первой оправки 2, подготовлена к приведению в контакт с приводным валком 1, т.е. еще не прокатана.

Чтобы достичь положения, показанного на фиг. 3, вращающийся барабан 3 повернут против часовой стрелки примерно на 10°. В настоящее время первая кольцевая заготовка 9 остается в положении загрузки непосредственно под отсеком 51 хранения, но очевидно, что первая оправка 2 повернута примерно на 10°, и теперь упирается в левую внутреннюю поверхность первой кольцевой заготовки 9 так, что при дальнейшем вращении она будет перемещать кольцевую заготовку вместе с собой.

Поворотом вращающегося барабана 3,результататом которого является уменьшение размера межвалкового зазора между второй оправкой 2 и приводным валом 1, вторая кольцевая заготовка 9 приведена в контакт с приводным валком и прокатана до меньшей толщины. Посредством контакта с приводным валком 1, который предпочтительно поворачивается с постоянной скоростью и приводится в движение приводным устройством 10, крутящий момент передается кольцевой заготовке 9, так что вместе со второй оправкой, установленной с возможностью вращения, кольцевая заготовка поворачивается вокруг оси вращения оправки, т.е. ее центральной оси. В зависимости от размера кольцевой заготовки и от выбранного уменьшения толщины стенки, оказалось особенно эффективным поворачивать кольцевую заготовку от трех до тридцати раз, в частности, от восьми до двенадцати раз, предпочтительно около десяти раз, во время процесса прокатки. Чтобы достичь этого, скорость вращения приводного вала 1 и вращающегося барабана 3 выбираются подходящим образом. Вращение кольцевой заготовки 9 несколько раз за время процесса прокатки колец позволяет достичь большего уменьшения толщины, и более равномерной прокатки, что является щадящим по отношению к материалу.

Устройство 4 регулировки оправок показано более подробно на фиг. 4 и 5. Как уже было описано выше, устройство 4 регулирования оправок содержит два отдельных регулировочных цилиндра 41 и 42, которые закреплены на раме 8 машины. Регулировочный цилиндр 41 содержит выдвижной поршень 411,

- 4 031166 на котором закреплена тянущая головка 412. В положении, показанном на фиг. 4, тянущая головка 412 толкает обратно головку 21 оправки 2 так, что дальнейшее выдвижение поршня 411, толкает оправку 2 в продольном направлении оправки во вращающийся барабан 3, где она проталкивается через кольцевую заготовку 9, находящуюся в положении загрузки.

Регулировочный цилиндр 42 содержит выдвигающийся поршень 421, на котором закреплена захватывающая головка 422. В положениях, показанных на фиг. 4 и 5, захватывающая головка 422 входит в зацепление позади головки 21 другой оправки 2 и, после втягивания поршня 411 тянет эту оправку 2 в продольном направлении оправки из вращающегося барабана 3 и таким образом и из кольца 90, которое было прокатано до готовности в этом положении вращающегося барабана. На фиг. 4 оправка 2 все еще находится в начальном положении во вращающемся барабане 3, в то время как на фиг. 5 она частично выведена из вращающегося барабана 3, в результате чего головка 21 оправки вытолкнута из захватывающей части 4220 захватывающей головки 422. Эта захватывающая часть 4220 лучше показана на фиг.

6.

Для уверенности, что оправка 2 непреднамеренно не сдвинута обратно из вращающегося барабана 3 во время вращения вращающегося барабана 3 по направлению против часовой стрелки, устройство прокатки колец содержит прижимное средство 40, которое закреплено в виде фланца вокруг монтажной трубы 81, закрепленной на раме 8 устройства. Это прижимное средство 4 0 образует стопор для головки 21 оправки, как показано на фиг. 5.

Как показано на фиг. 6, вращающийся барабан 3 в иллюстративном варианте осуществления содержит две разделенные дискообразные части 31 и 32 барабана, которые жестко соединены друг с другом с возможностью кручения через вал 33 (см. фиг. 2) и в каждой из которых установлена с возможностью вращения часть оправки 2, так что средняя часть оправки 2, вокруг которой установлена кольцевая заготовка 9, находится между этими двумя дискообразными частями 31, 32 барабана. Разделитель 34 расположен между этими двумя частями 31, 3 2 барабана и устанавливает расстояние между этими частями барабана. В части 32 барабана находится пять проходов 323 оправок для оправок 2, расположенных на угловом расстоянии в 72°.

Для установки оправок 2 с возможностью вращения каждая дискообразная часть 31, 32 барабана содержит по меньшей мере по два опорных ролика 311, 312 или 321, 322, установленных с возможностью вращения на оправку 2. Эти опорные ролики 311, 312, 321, 322 поддерживают соответствующую оправку 2 в направлении оси 3 9 вращения вращающегося барабана, так что оправка 2 расположена между опорными роликами 311, 312, 321, 322 и приводным валом 1 во время процесса прокатки.

На фиг. 7 показано поперечное сечение оправки 2 с головкой 21 оправки, которая поддерживается двумя опорными роликами 321, 322. Видно, что опорные ролики 321, 322, а так же опорные ролики 311, 312, не показанные здесь, выполнены в виде подшипников качения с внутренними кольцами 3212 и 3222 и внешними кольцами 3211 и 3221.

На чертежах с фиг. 8 по 10 показан второй иллюстративный вариант осуществления устройства прокатки колец, в котором каждые четыре опорных ролика поддерживают одну оправку.

Фиг. 8 представляет собой вид в перспективе четырех опорных роликов 611, 612, 621, 622, поддерживающих оправку 2, на которой расположена кольцевая заготовка 9. Каждый опорный ролик 611, 612, 621, 622 содержит наружную часть 6110, 6120, 6210, 6220 подшипника, которая жестко соединена с вращающимся барабаном, и расположенные в них с возможностью вращения внутренние ролики 6111, 6121, 6211, 6221, которые на своих концах, обращенных к опорному ролику, находящемуся напротив них, снабжены опорным фланцем 6112, 6122, 6212, 6222 для поддержки оправки 2. Видно, что опорные фланцы 6112, 6122, 6212, 6222 служат боковыми направляющими для кольцевой заготовки 9.

На фиг. 9 и 10 опорные ролики 611, 612, 621, 622 и дополнительные опорные ролики 661 и 662 расположены во вращающемся барабане 603, при этом на фиг. 10 показан разрез по линии F-F на фиг. 9. Вращающийся барабан 603 содержит две разделенных дискообразных части 631, 632 барабана, которые жестко соединены друг с другом с возможностью кручения, при этом в каждой из которых установлена с возможностью вращения часть каждой оправки 2.

На нижней части фиг. 10 показано, что каждый опорный ролик 661, 662 содержит внешнюю часть

6610, 6620 подшипника, которая жестко соединена с частью 631 или 632 барабана. Внутренние ролики

6611, 6621 расположены с возможностью вращения во внутренней части внешних частей 6610, 6620 подшипников наподобие подшипника качения. На их стороне, обращенной к опорному ролику, лежащему напротив них, внутренние ролики 6611, 6621 снабжены опорными фланцами 6612, 6622.

На верхней части фиг. 10 показано, как оправка 2 поддерживается опорными фланцами 6112 и 6212. Стопор 636 для одного конца оправки 2 расположен в части 631 барабана.

Третий иллюстративный вариант осуществления установки с возможностью вращения оправки 702 во вращающийся барабан 703 показан на фиг. 11 и 12. Вращающийся барабан 703 содержит две разделенные дискообразные части 731 и 732 барабана, которые жестко соединены друг с другом с возможностью кручения через вал 733. Стопор 736 для одного конца оправки 702 установлен с возможностью вращения в часть 731 барабана с помощью подшипника 734 качения. Стопор 736 содержит сужающуюся внутрь опорную поверхность 7360, на которую опирается сужающийся конец оправки 702, когда оправка

- 5 031166

702 полностью помешена во вращающийся барабан 703 (см. фиг. 12). Стопор 736 ориентирует оправку 702 как в продольном, так и в поперечном направлениях.

Часть 732 барабана содержит направляющую втулку 737, в которой направляется трубчатый держатель 738 оправки с возможностью движения в продольном направлении оправки. Конец оправки 702, обращенный в сторону от конического конца, удерживается с возможностью вращения в держателе 738 оправки с помощью подшипника 735 качения. Оправку 702 можно регулировать от выдвинутого положения, показанного на фиг. 11, до втянутого положения, показанного на фиг. 12, и наоборот с помощью держателя 738 оправки.

Преимущество этого типа установки оправки заключается в том, что оправка 702 точно ориентирована стопором 736 как в продольном, так и в поперечном направлениях. В частности, это важно когда поверхность 11 прокатки приводного вала 1 и/или средняя часть оправки 702, удерживающая кольцевую заготовку 9, имеет форму, а прокатанное кольцо должно иметь определенный профиль. В данном случае оправка 702 содержит кольцевое утолщение 720, за счет которого кольцевая заготовка 9 снабжается кольцевой канавкой при процессе прокатки колец. Благодаря стопору 736, эта кольцевая канавка создается в правильном месте кольцевой заготовки 9.

Кроме вращающегося барабана 703 и оправки 702 другие элементы устройства прокатки колец в соответствии с этим третьим иллюстративным вариантом осуществления, могут быть выполнены, в сущности, как было описано ранее в связи с первым иллюстративным вариантом осуществления. Вместо того чтобы зацеплять непосредственно оправку, устройство 4 регулировки оправок просто зацепляет держатель 738 оправки.

На фиг. 13 показан четвертый вариант осуществления установки оправки 802 с возможностью вращения во вращающемся барабане 803. Вращающийся барабан 803 содержит две разделенные дискообразные части 831 и 832 барабана, которые жестко соединены друг с другом с возможностью кручения через не показанный здесь вал. Продольный стопор 836 для одного конца оправки 802 неподвижно закреплен в части 831 барабана. Направление с боков этого конца оправки 802 происходит за счет углового бокового направляющего элемента 837, снабженного проходом для оправки 802.

Часть 832 барабана содержит направляющую втулку 838, а угловой боковой направляющий элемент 839 снабжен проходом для оправки 802.

Кроме того, с этим типом установки оправки, оправка 802 точно ориентируется как в продольном, так и в поперечном направлениях, что вновь важно, так как оправка 802 в данном случае содержит кольцевое утолщение 820, по средством которого кольцевая заготовка 9 снабжается кольцевой канавкой при процессе прокатки колец.

Кроме вращающегося барабана 803 и оправки 802, другие компоненты устройства прокатки колец в соответствии с этим четвертым иллюстративным вариантом осуществления, могут быть выполнены, в сущности, как было описано ранее в связи с первым иллюстративным вариантом осуществления.

На фиг. 14 показана примерный график зависимости пути от времени, а на фиг. 15 показан соответствующий примерный график зависимости крутящего момента от времени вращающегося барабана устройства прокатки колец в соответствии с настоящим изобретением.

Эти два графика показывают, что вращающийся барабан изначально неподвижен в течение определенного промежутка времени. В это время кольцевая заготовка 9 находится в положении загрузки, а оправку проталкивают через эту кольцевую заготовку 9 и вставляют во вращающийся барабан до возможного стопора. Затем вращающийся барабан 3 начинает вращаться и указанная оправка с установленной вокруг нее кольцевой заготовкой 9 поворачивается по направлению к приводному валу. Сначала это требует быстрого увеличения крутящего момента, который затем уменьшается и даже становится отрицательным, пока кольцевая заготовка 9 не помещается примерно перед приводным валом 1. В это время вращающийся барабан поворачивается на относительно большой угол поворота, порядка 60°. После этого происходит точное позиционирование кольцевой заготовки 9, сначала с увеличением, а затем с уменьшением крутящего момента, которое выполняется значительно медленнее, т.е. скорость вращения вращающегося барабана значительно меньше. Поскольку кольцевая заготовка 9 находится в межвалковом зазоре, то соприкасается с приводным валком 1 и начинается фактическая прокатка кольца, необходимый крутящий момент быстро увеличивается за короткий промежуток времени. Во время самого процесса прокатки колец крутящий момент непрерывно уменьшается опять до 0. После этого начинается новый цикл.

В дополнение к вышеописанным устройствам прокатки колец возможны другие варианты и все описанные признаки устройства являются свободно комбинируемыми, поскольку этому нет технических препятствий.

Например, в случае больших кольцевых заготовок и соответственно толстых оправок оправки могут быть закреплены только с одной стороны.

Как вариант, доставка кольцевых заготовок к вращающемуся барабану может выполняться с помощью откидных оправок или оправок, установленных в цепи конвейера.

- 6 031166

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство прокатки колец для расширения кольцевой заготовки (9) с элементом (1) пресса, выполненной с возможностью вращения оправкой (2; 702; 802), вокруг которой может быть установлена кольцевая заготовка (9), и поворачивающимся вращающимся барабаном (3; 603; 703; 803), в котором установлена с возможностью вращения оправка (2; 702; 802), при этом оправка (2; 702; 802) выполнена с возможностью перемещения по направлению к элементу (1) пресса и обратно за счет вращения вращающегося барабана (3; 603; 703; 803), при этом вращающийся барабан (3; 603; 703; 803) выполнен с возможностью размещения относительно элемента (1) пресса таким образом, что за счет вращения вращающегося барабана (3; 603; 703; 803) между оправкой (2; 702; 802) и элементом (1) пресса образуется уменьшающийся межвалковый зазор, в котором прокатывается кольцевая заготовка (9) во время вращения вращающегося барабана (3; 603; 703; 803), отличающееся тем, что вращающийся барабан (3; 603; 703; 803) содержит по меньшей мере два опорных ролика (311, 312, 321, 322; 611, 612, 621, 622, 661, 662), установленных с возможностью вращения, для установки оправки (2; 702; 802) с возможностью вращения, которые поддерживают оправку (2; 702; 802) в направлении оси (39) вращения вращающегося барабана, так что оправка (2; 702; 802) находится между опорными роликами (311, 312, 321, 322; 611, 612, 621, 622, 661, 662) и элементом (1) пресса во время процесса прокатки.
2. Устройство прокатки колец по п.1, отличающееся тем, что вращающийся барабан (3; 603; 703; 803) содержит две разделенные дискообразные части (31, 32; 631, 632; 731, 732; 831, 832) барабана, которые жестко соединены друг с другом с возможностью кручения, в каждой из которых установлена с возможностью вращения часть оправки (2; 702; 802) так, что средняя часть оправки (2; 702; 802) между двумя дискообразными частями (31, 32; 631, 632; 731, 732; 831, 832) барабана открыта для установки кольцевой заготовки (9).
3. Устройство прокатки колец по п.2, отличающееся тем, что для установки оправки (2) с возможностью вращения каждая дискообразная часть (31, 32; 631, 632) барабана содержит по меньшей мере два опорных ролика (311, 312, 321, 322; 611, 612, 621, 622, 661, 662), установленных с возможностью вращения, которые поддерживают оправку (2) в направлении оси (39) вращения вращающегося барабана, так что оправка (2; 702; 802) находится между опорными роликами (311, 312, 321, 322; 611, 612, 621, 622, 661, 662) и элементом (1) пресса во время процесса прокатки.
4. Устройство прокатки колец по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что каждый опорный ролик (611, 612, 621, 622, 661, 662) содержит опорный фланец (6112, 6122, 6212, 6222, 6612, 6622) для поддержки оправки (2; 702; 802).
5. Устройство прокатки колец по п.4, отличающееся тем, что опорные фланцы (6112, 6122, 6212, 6222, 6612, 6622) соответственно расположены на одном конце опорных роликов (611, 612, 621, 622, 661, 662) и служат боковыми направляющими для кольцевой заготовки (9).
6. Устройство прокатки колец по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что оправка (702) во вращающемся барабане (703) установлена с возможностью вращения по меньшей мере в одном подшипнике (734, 735) качения.
7. Устройство прокатки колец по одному из пп.1-6, отличающееся тем, что оправка установлена только с одной стороны.
8. Устройство прокатки колец по одному из пп.1-7, отличающееся тем, что вращающийся барабан (3; 603; 703; 803) содержит стопор (636; 736; 836) для позиционирования оправки (2; 702; 802) в продольном направлении оправки (2; 702; 802).
9. Устройство прокатки колец по одному из пп.1-8, отличающееся тем, что оно содержит устройство (4) регулирования оправки для регулировки оправки (2; 702; 802) в продольном направлении оправки (2; 702; 802).
10. Устройство прокатки колец по одному из пп.1-9, отличающееся тем, что оно содержит механизм (5) подачи кольцевых заготовок, с помощью которого возможна отдельная подача кольцевых заготовок (9) в положение, в котором можно протолкнуть оправку (2; 702; 802) через поданную кольцевую заготовку (9).
11. Устройство прокатки колец по одному из пп.1-10, отличающееся тем, что множество оправок (2; 702; 802) установлено с возможностью вращения во вращающийся барабан (3; 603; 703; 803).
12. Устройство прокатки колец по одному из пп.1-11, отличающееся тем, что оно содержит приводной механизм (10) для приведения в движение элемента (1) пресса, так что можно вращать кольцевую заготовку (9) за счет движения элемента (1) пресса во время процесса прокатки.
13. Устройство прокатки колец по одному из пп.1-12, отличающееся тем, что элемент пресса является приводным валом (1), установленным с возможностью вращения.

- 7 031166

Фиг. 1

Фиг. 2

Фиг. 3

Фиг. 4

- 8 031166

Фиг. 5

Фиг. 6

Фиг. 7

62:

Фиг. 8

Фиг. 9

Фиг. 10

731 732

736 7360 702 720

Фиг. 11

Фиг. 12

- 10 031166

803