EP3093079A1 - Intake device for reforming machine - Google Patents
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- EP3093079A1 EP3093079A1 EP16166657.3A EP16166657A EP3093079A1 EP 3093079 A1 EP3093079 A1 EP 3093079A1 EP 16166657 A EP16166657 A EP 16166657A EP 3093079 A1 EP3093079 A1 EP 3093079A1
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- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
- B21D43/006—Feeding elongated articles, such as tubes, bars, or profiles
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- B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
- B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
- B21D43/08—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work by rollers
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- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F3/00—Coiling wire into particular forms
- B21F3/02—Coiling wire into particular forms helically
Definitions
- the invention relates to a drawing-in device for a forming machine for drawing in an elongate workpiece, in particular a wire or a tube, from a workpiece supply to a forming device of the forming machine and to a forming machine with such a drawing-in device.
- Forming machines are machine tools that can produce smaller or larger series of molded parts with partially complex geometry mainly by forming using suitable tools made of elongated semi-finished products such as wire, tube, strip or the like in an automatic manufacturing process.
- a forming machine can be, for example, a bending machine for producing two-dimensionally or three-dimensionally bent bent parts of wire material, strip material or tube material by bending or a spring manufacturing machine for producing compression springs, tension springs, leg springs or other spring-like shaped parts by spring winds or spring coils.
- Such a forming machine has a plurality of controllable machine axes, a drive system with a plurality of electrical drives for driving the machine axes, and a control device for the coordinated control of working movements of the machine axes in a manufacturing process according to a computer-readable control program specific to the manufacturing process.
- the wire is fed or fed under control of an NC control program by means of a drawing-in device of the forming machine from a workpiece supply (eg, reel) to a forming device of the forming machine.
- a drawing-in device of the forming machine from a workpiece supply (eg, reel) to a forming device of the forming machine.
- forming device of the supplied wire is transformed by means of tools of the forming device to form a coil spring or other molded part.
- the finished molded article is separated from the supplied wire under the control of the NC control program by means of a cutter. This process repeats cyclically for each molded part to be manufactured.
- a retraction device of the type considered here has at least one pair of feed rollers, which has two feed rollers, which are arranged with mutually parallel axes of rotation and can be driven in opposite directions rotating.
- the feed rollers define with their profiled peripheral surfaces a nip for passing the workpiece (e.g., wire or pipe).
- the feed rollers should ensure as slip-free as possible transport of the material through the feed nip and should therefore attack with high clamping force, but still gently friction on the material to be delivered.
- Each of the feed rollers is fixed by means of a roll tensioning system at the free end of an associated feed shaft.
- the feed shaft is coupled to a drive and transmits the driving forces to the feed rollers.
- the connection between the input shaft and feed roller should be rotationally fixed in order to implement the rotation of the feed shaft without play in a conveying movement can. Since the feed rollers are machine elements dependent on the geometry of the processed workpiece, they should be relatively easy to replace by a machine operator.
- the retraction device is usually arranged relatively close to the region of the forming tools of the forming device.
- the space in the immediate vicinity of the forming device is often required in modern forming machines to attach additional components, e.g. a camera to observe the processes during forming.
- the collection device should therefore take as little space as possible in areas that are well suited for the attachment of additional components.
- the invention has for its object to provide a retraction device of the type mentioned above, which allows for safe operation a quick change of feed rollers and further claimed little space in addition to the feed rollers.
- the roll tensioning system has a clamping screw centered on the axis of rotation of the draw-in roll and having a threaded portion and a head portion which is wider than the threaded portion.
- the clamping screw has a head-side open recess with a non-round driving profile for inserting a clamping tool.
- the threaded section should fit into an end-face internal thread of the draw-in shaft in order to screw the clamping screw into the draw-in shaft.
- the offset axially to the threaded portion head portion is used to tighten the feed roller to the feed shaft.
- the clamping screw which is also referred to in this application as a central clamping screw, may be the only operator-operated clamping element of the connection between the feed shaft and feed roller. Further, separately operated clamping elements are not necessary and preferably not provided. For the operator, it may therefore be sufficient to replace a feed roller to release only the clamping screw to replace the feed roller against another feed roller and fasten the clamping screw or tighten. As a result, the change of feed rollers is greatly simplified and requires little time. For tightening and loosening the clamping screw only a clamping tool is required, which has a portion which fits into the head-side open recess and has a non-round driving profile, which fits the non-round driving profile of the recess.
- the head portion can be optimized in shape for its other functions.
- the head portion may be relatively flat, since the reliability of the rotational connection between clamping tool and clamping screw on the shape and depth of the recess can be optimized with non-round driving profile.
- the head portion of the clamping screw is limited by a circular cylindrical peripheral surface, so that the head portion can be made rotationally symmetrical except for the region of the recess. As a result, a particularly uniform distribution of clamping forces when tightening the clamping screw can be achieved.
- the recess is formed in preferred embodiments as a hexagon socket recess. This makes it possible to achieve very high torques or torques when tightening the clamping screw by means of commercially available clamping tools with external hexagonal cross-section. Other out of round driving profiles are also possible.
- the open recess may have an inner square profile, an inner square profile, an inner multi-tooth profile or a slot profile, optionally with crossed slots.
- the head-side open recess may be so deep that it projects into the region of the threaded portion. As a result, a reliable transmission of large torques is favored.
- the recess is formed as a passage recess passing axially through the clamping screw.
- a sufficient depth of the recess can be achieved in order to obtain sufficient force transmission surfaces on the driving profile.
- an immediate access to the central region of the free end of the feed shaft is created by the continuous passage recess.
- a grease nipple which serves to supply the lubrication points of the intake shaft with lubricant. The introduction of lubricant through the grease nipple can thus be done with tightened clamping screw.
- the clamping screw is designed as a flat-head clamping screw, in which a (measured parallel to the axis of the clamping screw) height of the head portion is smaller than a diameter of the threaded portion.
- a flat head section requires only relatively little space on the side facing away from the feed shaft of the feed roller, so that if necessary, for example, brought a camera or other accessory relatively close to the feed roller and mounted there. This provides, inter alia, the possibility of monitoring their production via a measuring system with camera even with very short springs and possibly controlling it based on measurement results of the camera system.
- the height of the head portion is less than 50% of the diameter of the threaded portion, whereby the overall shape of the flat head tensioning screw differs significantly from many provided for other purposes clamping screws.
- the design as a flat-head clamping screw is particularly possible because the clamping screw has the head-side open recess, which is sufficient for applying a clamping tool.
- a (maximum) diameter of the head portion is at least twice the diameter of the threaded portion.
- the head portion can thus be relatively wide or expanded in area compared to its height. If required, such a broad head section can be directly clamped, ie in particular without Interposed layer of a washer or the like, rest on the outside of the feed roller and thereby transfer clamping forces on this.
- the inner side of the head section facing the threaded section can be flat, so that it can bear on a likewise flat outer side of a feed roller over a large area.
- a radially inner flat recess is provided such that on the inside of the head portion on the outer edge of the head portion encircling, projecting in the direction of the threaded portion support ring is formed. It can thereby be achieved that when tightening the clamping screw, the clamping force is transmitted exclusively via contact surfaces in the region of the radially outer bearing ring, whereby a particularly reliable transmission of the torque or a particularly reliable entrainment is supported.
- the support ring can be closed in the circumferential direction, but this is not mandatory. It may consist of one or more ring segments, between which there is a gap in the circumferential direction. In general, a plurality of relatively small-area bearing surfaces or bearing zones can be formed distributed over the circumference, e.g. exactly three contact surfaces. As a result, the force distribution can be influenced if necessary.
- Some embodiments are characterized by a washer, which is arranged in the assembled state of the feed roller at least with an inner portion between the head portion of the clamping screw and the head portion facing side surface or outer surface of the feed roller.
- a washer it is possible to distribute the clamping force generated by the clamping screw on a large area, which can be achieved a better frictional engagement between the clamping screw and feed roller.
- the washer can be closed in the circumferential direction, similar to conventional washers, ie have only an inner passage opening for passing the threaded section.
- Particularly advantageous is a variant of the washer, in which this has a through hole for passing the threaded portion, wherein the passage opening merges on one side in a radially continuous side opening whose inside diameter (measured tangential to the circumferential direction) is greater than an outer diameter of the threaded portion and smaller than is a maximum diameter of the head section.
- Such a washer can be used or removed without the clamping screw must be completely unscrewed from the feed roller. The clamping screw can thus remain in partially screwed state.
- a radially inner recess may be provided such that on the inside of a circumferential outer edge of the washer, projecting support ring is formed.
- the support ring can be continuous in the circumferential direction. Instead, a plurality of circumferentially spaced ring segments or bearing zones may be formed in order to obtain spatially limited contact areas at specific locations. In one variant, exactly three bearing surfaces or bearing zones are present, which effect a three-point bearing.
- the washer may have a circular or circular outer contour. However, this is not mandatory. Other shapes of the outer contour are possible, e.g. polygonal shapes such as triangle, square or hexagon, possibly with rounded corners.
- the draw-in shaft has a shaft collar and an adjoining frontal extension for attachment of a feed roller and the feed roller has a central through-hole whose inner diameter is greater than an outer diameter of the extension.
- the extension When mounting the feed roller this can be plugged onto the extension and advanced to rest on the shaft collar, the extension then engages in the passage opening.
- the outer diameter of the head portion of the clamping screw may be smaller than the inner diameter of the through hole, so that the roller can be removed without completely loosening the clamping screw.
- This dimensioning of the head portion is particularly advantageous in conjunction with a laterally open washer, since in this case, the clamping screw only needs to be solved for replacing a feed roller, but not completely unscrewed.
- the washer can then be removed laterally and the feed roller over the head portion of the screw are pulled outwards.
- the assembly of another feed roller is then reversed by first the feed roller over the head section the screw is pushed onto the extension before laterally inserting the washer and then tightening the clamping screw.
- the clamping screw ensures a frictional connection between the feed shaft and feed roller, with some of the above special measures can help to improve the frictional connection, so that a relative rotation between the feed shaft and feed roller is avoided or greatly impeded.
- the feed rollers are subjected to strong accelerations (increase in the rotational speed) or braking movements (reduction of the rotational speed), possibly in frequent change, so that it can not be ruled out that an exclusively non-positive connection slowly loosens.
- additional measures for producing a force acting in the circumferential direction positive connection between feed shaft and feed roller are provided.
- the draw-in shaft has a shaft collar with an end abutment surface for applying the feed roller, wherein on the shaft collar at least one projecting beyond the contact surface eccentric to the axis of rotation seated driving pin is mounted, which is dimensioned for insertion into an eccentric driving bore of the feed roller.
- a plurality of driving bolts are provided, in particular three driving pins distributed in uniform angular pitch around the central axis.
- a driving pin relative to the associated driving bore has a slight undersize in the way that the outer diameter of the driving pin is slightly smaller than the inner diameter of the driving bore, so that a small game remains in the radial direction.
- a clearance compensation device is provided in some embodiments, which can be operated by tightening the clamping screw in such a way that when tightening the clamping screw between the driving pin and the driving hole existing game eliminated becomes.
- a positive connection in the circumferential direction can be created, so that a gradual release after repeated acceleration and deceleration is avoided.
- the lash adjuster is operated by tightening the clamping screw, so does not require separate from the clamping screw actuators.
- This is achieved in that the play compensation device arranged on the driving pin and radially expandable by the action of an axial force clearance compensation element, wherein the play compensation device is dimensioned so that in a relaxed state of the play compensation device (ie, for example, unscrewed or partially dissolved clamping screw) at the Shaft collar adjacent feed roller an actuating portion of the lash adjuster protrudes beyond the shaft collar side surface of the feed roller.
- the tightening screw is tightened and thereby brought into a tensioned state, so presses the head portion of the clamping screw (or lying between the head portion and feed roller washer) on the actuating portion and exerts the axial force on the lash adjuster from which is radially spread in response and eliminates the play between driving pin and driving bore.
- a structurally simple and yet effective clearance compensation device in that a resiliently compressible mold element is used as a clearance compensation element, which is compressed via an outer actuating sleeve when the clamping screw is tightened.
- the molding element may e.g. an O-ring made of an elastically compressible elastomer.
- the invention also relates to a forming machine which has a forming device with one or more forming tools and a drawing-in device for drawing in an elongated workpiece, in particular a wire or tube, from a supply of material into the region of the forming device.
- the drawing-in device is a drawing-in device of the type described in this application.
- the forming machine may in particular be a spring-making machine or another wire-processing machine or a tube-bending machine.
- FIG Fig. 1 shows elements of a forming machine in the form of a CNC spring coiling machine 100 according to one embodiment.
- the spring coiling machine 100 has a retraction device 110 which feeds successive wire sections of a wire 115 and guided by a straightening unit wire 115 with numerically controlled feed rate profile in the region of a forming device 120.
- the wire is converted into a helical spring F by means of numerically controlled tools of the forming device.
- the tools include u.a. two angularly offset by 90 ° wind pins 122, 124 which are adjustable in position and determine the diameter of the spring produced.
- a pitch tool 130 has a tip oriented substantially perpendicular to the spring axis which engages the turns of the developing spring. Thus, the slope of the turns can be specified.
- a numerically controllable cutting tool 150 is mounted, which separates the produced coil spring with a vertical working movement of the supplied wire supply after completion of the forming operations.
- a severing tool may also be located below the spring, e.g. for springs with different winding sense.
- the machine axes of the CNC machine belonging to the tools are controlled by a computer numerical control device 180, which has memory devices in which the control software resides, to which i.a. an NC control program for the working movements of the machine axes heard.
- the wire is advanced starting from the position shown by means of the retraction device 110 in the direction of the wind pins 122, 124 and deflected by the wind pins to the desired diameter to form a circular arc curvature until the free wire end reaches the pitch tool 130.
- the axial position of the pitch tool determines the current local pitch of the developing coil spring.
- the pitch tool is axially displaced under control of the NC control program when the slope is to be changed during spring development.
- the adjusting movements of the pitch tool essentially determine the gradient along the helical spring.
- the spring coiling machine is equipped with a camera-based, optical measuring system for the non-contact, real-time acquisition of data on the geometry of a currently produced spring.
- the measuring system has a CCD-camera 250 mounted on a machine-fixed carrier, which can supply two-dimensional images to a connected image processing system via an interface.
- the software for image processing is housed in a program module, which cooperates with the control device 180 of the spring coiling machine or is integrated in this.
- the camera is attached to the side of a wire guide device in the area immediately in front of the retraction device 110 and can be adjusted in position.
- the machine-near camera 250 is mounted so that its rectangular image field forms part of the developing image Capture spring immediately after leaving the forming tools to determine the spring geometry generated.
- the intake device 110 ensures the wire feed with a predefined feed rate profile.
- the collection device pulls the wire from a wire supply, such as a reel, gradually and leads the wire to the forming tools of the forming device.
- the intake device has two feed roller pairs 112 and 114 connected in series in the direction of passage of the workpiece.
- Each of the intake roller pairs has two intake rollers, which are arranged with horizontal axes of rotation parallel to each other.
- the feed rollers are driven in opposite directions by means of a drive to achieve the conveying movement.
- the feed rollers have profiled circumferential surfaces with circumferential grooves in the circumferential direction, whose shape and size is adapted to the cross section of each workpiece to be conveyed. With the peripheral surfaces, the feed rollers of a pair of feed rollers limit a pull-in gap through which the workpiece is passed.
- Each of the feed rollers sits at the free end of a feed shaft, which is rotatably mounted with horizontal axis of rotation in the machine frame.
- Each of the feed rollers is non-rotatably and removably attached by means of a roll tensioning system at the end of the associated feed shaft.
- the roll tensioning system has several tasks to accomplish. On the one hand, a reliable non-rotatable attachment must be ensured so that the rotational movements of the feed shaft slip-free on the feed roller and the workpiece conveyed thereby can be transmitted. On the other hand, it should be possible for an operator to do a roll change as comfortably and quickly as possible.
- a roll change is necessary, for example, if the forming machine has to be converted for the use of another type of workpiece, for example a wire with a different diameter. Even if the feed rollers are worn, the work required for the replacement should take as little time as possible. Finally, the roll tensioning system should also be designed so that as little space as possible is required in the area in front of the feed rollers, for example to bring the camera 250 so close to the feed device that its detection area can already grasp the wire immediately after leaving the wire guide, so that even when producing very short springs an observation on the camera is possible.
- a feed shaft 300 which can be driven by means of the associated drive about an axis of rotation 310 with different directions of rotation and rotational speeds.
- a Shaft 302 formed, so a diameter extension, which offers a flat contact surface 303 for a feed roller 400 at its front.
- three eccentric driving pins 320 which are circumferentially offset from each other by 120.degree., Are fastened, which extend axially parallel to the axis of rotation 310 and serve for insertion into a respective driving bore 402 of the draw-in roller.
- an extension 304 with a cylindrical outer contour projects beyond the shaft collar 302.
- the flat hole bottom is at the level of the shaft collar 302.
- the feed shaft carries at its free end the associated feed roller 400.
- the feed roller 400 is pushed onto the extension 304 and is located on the free front of the shaft collar 302 at.
- the axial height of the extension 304 is a few tenths of a millimeter less than the (measured in the axial direction) thickness of the feed roller.
- the feed roller has a profiled peripheral surface 410, in which in the example two circumferential C-shaped grooves are incorporated, whose shape is adapted to the shape of the wire to be conveyed.
- the feed roller has three axially extending driving holes 402 whose inner diameter are adapted to the outer diameter of the associated driving pins 320, that the driving pins fit into the associated driving holes when placing the feed roller with little lateral play.
- Each feed roller has a central through hole 406, the inner diameter of the outer diameter of the extension 304 is adapted so that the feed roller sits largely free of play on the extension.
- the draw-in roller 400 is tensioned onto the pull-in shaft 300 by means of a central tightening screw 500.
- the clamping screw is centered to the axis of rotation 310 of the feed shaft.
- the tensioning bolt is the only tensioning element of the roll tensioning system that must be operated by the operator to mount or remove a feed roller from the input shaft.
- the clamping screw 500 has a threaded portion 520 whose external thread fits into the internal thread of the frontal recess 306 of the feed shaft.
- a flat head portion 510 is formed, which in the assembled state with its side facing the threaded portion flat inside 512 presses on the flat outer side of the feed roller 400 and thereby the feed roller clamped against the roll collar 302.
- the head portion has a circular cylindrical outer contour.
- a recess 530 which is open at the top is formed in the form of a hexagon socket recess.
- the hexagon socket serves as a non-round driving profile for actuating the clamping screw by means of a correspondingly contoured clamping tool with external hexagonal profile.
- the recess 530 is designed as a through-passage which is continuous in the axial direction, so that access to the lubricating nipple 380 is possible through the recess, even when the clamping screw is inserted.
- the head section 510 need not be specially designed for applying a clamping tool.
- the head section can be optimally adapted to the task of bracing the feed roller with the feed shaft.
- the head portion may be relatively flat, so that the clamping screw may be formed as a flat-head clamping screw. This makes it possible to approach a camera or other accessory very close to the feed rollers.
- the height H of the head section (measured parallel to the rotation axis 310) is many times smaller than the outside diameter of the threaded section and in the example is less than 20% of this outside diameter.
- the diameter of the head portion is significantly larger than the diameter of the threaded portion, for example, at least twice as large.
- the head portion 510 extends over the driving holes 402 away, so that they are covered with mounted clamping screw from the outside (see. Fig. 5 ).
- the driving holes are also protected against the ingress of dirt, etc.
- a radially inward flat recess 513 is formed on the inner side 512 of the head portion facing the threaded portion, which is formed such that an outer support ring 514 is formed, which runs around the outer edge of the head portion and protrudes slightly towards the threaded portion (FIG. see dashed line).
- a corresponding flat recess 313 can also be provided on the front side or outer side of the shaft collar 302 facing the feed roller (see dashed line). This can be achieved that on the outside of the shaft collar an annular support surface is formed for the feed roller.
- clamped clamping screw 500 there is a reliable frictional connection or frictional engagement between draw-in shaft with clamping screw on the one hand and on the shaft mounted feed roller on the other.
- the driving pins 320 can ensure a positive entrainment of the feed roller.
- the bolts are provided for easier placement and removal of the feed roller against the driving bore with a slight undersize, so that theoretically the possibility of a backlash when changing the direction of rotation is given.
- a play compensation device 360 is provided in each case in the region of the connection between driving pins 320 and driving bore 402 (cf. Fig. 4 ), which is automatically actuated when tightening the clamping screw on the head portion 510 and eliminates any residual play between driving pin and driving bore.
- the stud bolt 320 formed as a stud has close to the shaft collar a cylindrical first portion 312, whose outer diameter is only slightly smaller than the inner diameter of the driving bore, and an adjoining front portion 314 with a smaller diameter.
- a mold element in the form of an O-ring 362 is pushed and rests on the inner cylindrical portion 312.
- an actuating sleeve 364 is placed, the secured against loss on the front portion 314 and is seated with its shaft facing the front side facing the O-ring.
- the length of the sleeve is dimensioned so that its sleeve head in the relaxed state (for example, not yet mounted clamping screw) protrudes slightly beyond the flat outer side 414 of the feed roller.
- the roll tensioning system can be used with the same feed shafts and the same feed rollers as the first embodiment. Therefore, these components carry the same reference numerals as in the first embodiment and with respect to their configuration, reference is made to the description there.
- the roll tensioning system includes a tightening screw 600 with head portion 610, threaded portion 620, and central hexagon socket receiving aperture 630 for a tightening tool.
- a washer 700 is provided which, in the installed state of the feed roller, lies at least with an inner section 710 between the head section 610 of the clamping screw and a side surface (flat outer surface) of the feed roller facing the head section. The power flow between the clamping screw and the feed roller is guided through the washer.
- the washer is not closed in the circumferential direction, but designed substantially crescent-shaped or C-shaped with a lateral opening.
- a through opening 725 the inner diameter of which is slightly larger than the outer diameter of the threaded portion of the clamping screw, passes over on one side into a radially continuous side opening 727.
- the measured between the ends of the free legs of the washer clear width 728 of this side opening is slightly larger than the outer diameter of the threaded portion of the clamping screw and in the example corresponds to twice the radius of curvature of the circular shaped part of the through hole.
- the inner portion 710 of the washer adjoining the throughbore is somewhat shallower than the thicker or more massive outer portion 720, which, with its inner contour when the clamping screw is mounted, directly adjoins the outer contour of the head portion.
- the washer 700 On its inside facing the feed roller 400, the washer 700 has a flat, radially inner recess 713, so that in the outer region of the feed roller facing circumferential support ring 714 results in the area of the clamping force of the clamping screw is transferred to the feed roller.
- the outer diameter of the washer can be chosen so that there is a sufficiently large contact surface for transmitting a frictional engagement or a large radial distance of the support ring to the center, in order to effect an effective frictional engagement. Since using a washer, the head portion 610 of the clamping screw 600 is no longer required for direct power transmission to the feed roller, the diameter of the head portion may be substantially smaller than in the other embodiment. As in Fig. 6 can be clearly seen, the outer diameter D of the head portion 610 is slightly smaller than the inner diameter of the central through hole 406 of the feed roller. This makes it possible to set up or remove the feed roller without completely loosening the clamping screw 600 and remove it from the internal thread of the feed shaft.
- Fig. 10 shows an example of a variant of a washer 1000 with a substantially triangular shape of the outer contour with rounded corners. As with the variant of Fig. 6 to 8 a lateral passage opening is provided, so that the washer can be inserted or removed with screwed clamping screw.
- Fig. 11 shows in Fig. 11A a plan view of one and in Fig. 11B a section through a washer 1100.
- a flat, radially inner recess 1113 is formed on the inner side of the washer 1100 facing the feed roller, so that a bearing ring facing the feed roller results in the outer region, in the region of which the clamping force of the clamping screw is transferred to the feed roller.
- the support ring is interrupted in the circumferential direction, so that three circumferentially offset ring segments or support zones 1114-1, 1114-2 and 1114-3 are formed.
Abstract
Eine Einzugseinrichtung für eine Umformmaschine zum Einziehen eines langgestreckten Werkstücks, insbesondere eines Drahts oder eines Rohrs, von einem Werkstückvorrat zu einer Umformeinrichtung der Umformmaschine hat mindestens ein Einzugswalzenpaar, das zwei Einzugswalzen (400) aufweist, die mit zueinander parallelen Drehachsen angeordnet und gegenläufig antreibbar sind und mit profilierten Umfangsflächen (410) einen Einzugsspalt zum Hindurchführen des Werkstücks begrenzen. Jede der Einzugswalzen ist mittels eines Walzenspannsystems drehfest und auswechselbar an einem Ende einer zugehörigen Einzugswelle (300) befestigt. Das Walzenspannsystem weist eine zur Drehachse der Einzugswalze zentrierte Spannschraube (500) mit einem Gewindeabschnitt (520) und einem gegenüber dem Gewindeabschnitt breiteren Kopfabschnitt (510) auf. In der Spannschraube ist eine kopfseitig offene Ausnehmung (530) mit einem unrunden Mitnahmeprofil zum Einführen eines Spannwerkzeugs ausgebildet.An intake device for a forming machine for drawing an elongated workpiece, in particular a wire or a pipe, from a workpiece supply to a forming device of the forming machine has at least one pair of feed rollers having two feed rollers (400) which are arranged with mutually parallel axes of rotation and driven in opposite directions and with profiled peripheral surfaces (410) delimiting a feed nip for passing the workpiece. Each of the feed rollers is non-rotatably and removably attached to one end of an associated feed shaft (300) by means of a roll tensioning system. The roll tensioning system has a clamping screw (500) centered on the axis of rotation of the feed roller and having a threaded portion (520) and a head portion (510) which is wider in relation to the threaded portion. In the clamping screw a head-side open recess (530) is formed with a non-round driving profile for insertion of a clamping tool.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einzugseinrichtung für eine Umformmaschine zum Einziehen eines langgestreckten Werkstücks, insbesondere eines Drahts oder eines Rohrs, von einem Werkstückvorrat zu einer Umformeinrichtung der Umformmaschine sowie auf eine Umformmaschine mit einer derartigen Einzugseinrichtung.The invention relates to a drawing-in device for a forming machine for drawing in an elongate workpiece, in particular a wire or a tube, from a workpiece supply to a forming device of the forming machine and to a forming machine with such a drawing-in device.
Umformmaschinen sind Werkzeugmaschinen, die mit Hilfe geeigneter Werkzeuge aus langgestrecktem Halbzeugen wie Draht, Rohr, Band oder dergleichen in einem automatischen Herstellungsprozess kleinere oder größere Serien von Formteilen mit teilweise komplexer Geometrie überwiegend durch Umformen erzeugen können. Bei einer Umformmaschine kann es sich beispielsweise um eine Biegemaschine zum Erzeugen von zweidimensional oder dreidimensional gebogenen Biegeteilen aus Drahtmaterial, Bandmaterial oder Rohrmaterial durch Biegen oder um eine Federherstellungsmaschine zur Herstellung von Druckfedern, Zugfedern, Schenkelfedern oder anderen federartigen Formteilen durch Federwinden oder Federwickeln handeln.Forming machines are machine tools that can produce smaller or larger series of molded parts with partially complex geometry mainly by forming using suitable tools made of elongated semi-finished products such as wire, tube, strip or the like in an automatic manufacturing process. A forming machine can be, for example, a bending machine for producing two-dimensionally or three-dimensionally bent bent parts of wire material, strip material or tube material by bending or a spring manufacturing machine for producing compression springs, tension springs, leg springs or other spring-like shaped parts by spring winds or spring coils.
Zur effizienten Herstellung großer Stückzahlen von Formteilen werden heutzutage hochproduktive computernumerisch gesteuerte, mehrachsige Umformmaschinen eingesetzt. Eine solche Umformmaschine hat mehrere steuerbare Maschinenachsen, ein Antriebssystem mit mehreren elektrischen Antrieben zum Antreiben der Maschinenachsen und eine Steuereinrichtung zur koordinierten Ansteuerung von Arbeitsbewegungen der Maschinenachsen in einem Fertigungsprozess gemäß einem für den Fertigungsprozess spezifischen, computerlesbaren Steuerprogramm.For the efficient production of large numbers of molded parts today highly productive computer numerically controlled, multi-axis forming machines are used. Such a forming machine has a plurality of controllable machine axes, a drive system with a plurality of electrical drives for driving the machine axes, and a control device for the coordinated control of working movements of the machine axes in a manufacturing process according to a computer-readable control program specific to the manufacturing process.
Bei der Herstellung von Schraubenfedern oder anderen Formteilen aus Draht wird der Draht (Federdraht) unter der Steuerung durch ein NC-Steuerprogramm mittels einer Einzugseinrichtung der Umformmaschine von einem Werkstückvorrat (z.B. Haspel) zu einer Umformeinrichtung der Umformmaschine eingezogen bzw. gefördert. Durch die in Materialförderrichtung nachgeschaltete Umformeinrichtung wird der zugeführte Draht mit Hilfe von Werkzeugen der Umformeinrichtung zu einer Schraubenfeder oder einem anderen Formteil umgeformt. Nach Abschluss einer Umformoperation wird das fertiggestellte Formteil unter der Steuerung durch das NC-Steuerprogramm mittels einer Schnitteinrichtung von dem zugeführten Draht abgetrennt. Dieser Vorgang wiederholt sich zyklisch für jedes zu fertigende Formteil.In the production of coil springs or other shaped wire parts, the wire (spring wire) is fed or fed under control of an NC control program by means of a drawing-in device of the forming machine from a workpiece supply (eg, reel) to a forming device of the forming machine. By means of the downstream in the material conveying direction forming device of the supplied wire is transformed by means of tools of the forming device to form a coil spring or other molded part. Upon completion of a forming operation, the finished molded article is separated from the supplied wire under the control of the NC control program by means of a cutter. This process repeats cyclically for each molded part to be manufactured.
Eine Einzugseinrichtung der hier betrachteten Art hat mindestens ein Einzugswalzenpaar, das zwei Einzugswalzen aufweist, die mit zueinander parallelen Drehachsen angeordnet sind und gegenläufig drehend angetrieben werden können. Die Einzugswalzen begrenzen mit ihren profilierten Umfangsflächen einen Einzugsspalt zum Hindurchführen des Werkstücks (z.B. Draht oder Rohr). Durch Steuerung der Drehgeschwindigkeit und Drehrichtung der Einzugswalzen kann somit die Vorschubgeschwindigkeit und Vorschubrichtung des zu verarbeitenden Materials vorgegeben werden.A retraction device of the type considered here has at least one pair of feed rollers, which has two feed rollers, which are arranged with mutually parallel axes of rotation and can be driven in opposite directions rotating. The feed rollers define with their profiled peripheral surfaces a nip for passing the workpiece (e.g., wire or pipe). By controlling the rotational speed and direction of rotation of the feed rollers thus the feed rate and feed direction of the material to be processed can be specified.
Die Einzugswalzen sollen einen möglichst schlupffreien Transport des Materials durch den Einzugspalt sicherstellen und sollen daher mit hoher Spannkraft, aber dennoch schonend reibschlüssig am zu fördernden Material angreifen. Jede der Einzugswalzen ist mittels eines Walzenspannsystems am freien Ende einer zugehörigen Einzugswelle befestigt. Die Einzugswelle ist mit einem Antrieb gekoppelt und überträgt die Antriebskräfte auf die Einzugswalzen. Die Verbindung zwischen Einzugswelle und Einzugswalze sollte drehfest sein, um die Drehung der Einzugswelle ohne Spiel in eine Förderbewegung umsetzen zu können. Da die Einzugswalzen von der Geometrie des verarbeiteten Werkstücks abhängige Maschinenelemente sind, sollten sie relativ einfach durch einen Maschinenbediener ausgetauscht werden können.The feed rollers should ensure as slip-free as possible transport of the material through the feed nip and should therefore attack with high clamping force, but still gently friction on the material to be delivered. Each of the feed rollers is fixed by means of a roll tensioning system at the free end of an associated feed shaft. The feed shaft is coupled to a drive and transmits the driving forces to the feed rollers. The connection between the input shaft and feed roller should be rotationally fixed in order to implement the rotation of the feed shaft without play in a conveying movement can. Since the feed rollers are machine elements dependent on the geometry of the processed workpiece, they should be relatively easy to replace by a machine operator.
Die Einzugseinrichtung ist in der Regel relativ nahe am Bereich der Umformwerkzeuge der Umformeinrichtung angeordnet. Der Bauraum in unmittelbarer Nähe der Umformeinrichtung wird bei modernen Umformmaschinen häufig benötigt, um Zusatzkomponenten anzubringen, z.B. eine Kamera zur Beobachtung der Vorgänge beim Umformen. Die Einzugseinrichtung sollte daher nach Möglichkeit wenig Bauraum in Bereichen beanspruchen, die sich für die Anbringung von Zusatzkomponenten gut eignen.The retraction device is usually arranged relatively close to the region of the forming tools of the forming device. The space in the immediate vicinity of the forming device is often required in modern forming machines to attach additional components, e.g. a camera to observe the processes during forming. The collection device should therefore take as little space as possible in areas that are well suited for the attachment of additional components.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einzugseinrichtung der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, die bei sicherer Funktion einen schnellen Wechsel von Einzugswalzen ermöglicht und weiterhin wenig Bauraum neben den Einzugswalzen beansprucht.The invention has for its object to provide a retraction device of the type mentioned above, which allows for safe operation a quick change of feed rollers and further claimed little space in addition to the feed rollers.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Einzugseinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch eine Umformmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 15. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by a retraction device with the features of claim 1 and by a forming machine with the features of claim 15. Advantageous developments are specified in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated herein by reference.
Gemäß der beanspruchten Erfindung weist das Walzenspannsystem eine zur Drehachse der Einzugswalze zentrierte Spannschraube mit einem Gewindeabschnitt und einem gegenüber dem Gewindeabschnitt breiteren Kopfabschnitt auf. Die Spannschraube hat eine kopfseitig offene Ausnehmung mit einem unrunden Mitnahmeprofil zum Einführen eines Spannwerkzeugs.According to the claimed invention, the roll tensioning system has a clamping screw centered on the axis of rotation of the draw-in roll and having a threaded portion and a head portion which is wider than the threaded portion. The clamping screw has a head-side open recess with a non-round driving profile for inserting a clamping tool.
Der Gewindeabschnitt soll in ein stirnseitiges Innengewinde der Einzugswelle passen, um die Spannschraube in die Einzugswelle einschrauben zu können. Der axial zum Gewindeabschnitt versetzte Kopfabschnitt dient dem Festspannen der Einzugswalze an der Einzugswelle.The threaded section should fit into an end-face internal thread of the draw-in shaft in order to screw the clamping screw into the draw-in shaft. The offset axially to the threaded portion head portion is used to tighten the feed roller to the feed shaft.
Die Spannschraube, welche in dieser Anmeldung auch als zentrale Spannschraube bezeichnet wird, kann das einzige, vom Bediener zu betätigende Spannelement der Verbindung zwischen Einzugswelle und Einzugswalze sein. Weitere, gesondert zu betätigende Spannelemente sind nicht nötig und vorzugsweise auch nicht vorgesehen. Für den Bediener kann es daher ausreichen, zum Auswechseln einer Einzugswalze lediglich die Spannschraube zu lösen, die Einzugswalze gegen eine andere Einzugswalze auszuwechseln und die Spannschraube wieder zu befestigen bzw. festzuziehen. Hierdurch wird der Wechsel von Einzugswalzen stark vereinfacht und benötigt nur noch wenig Zeit. Zum Festziehen und Lösen der Spannschraube wird lediglich ein Spannwerkzeug benötigt, welches einen Abschnitt aufweist, der in die kopfseitig offene Ausnehmung passt und ein unrundes Mitnahmeprofil hat, welches zum unrunden Mitnahmeprofil der Ausnehmung passt.The clamping screw, which is also referred to in this application as a central clamping screw, may be the only operator-operated clamping element of the connection between the feed shaft and feed roller. Further, separately operated clamping elements are not necessary and preferably not provided. For the operator, it may therefore be sufficient to replace a feed roller to release only the clamping screw to replace the feed roller against another feed roller and fasten the clamping screw or tighten. As a result, the change of feed rollers is greatly simplified and requires little time. For tightening and loosening the clamping screw only a clamping tool is required, which has a portion which fits into the head-side open recess and has a non-round driving profile, which fits the non-round driving profile of the recess.
Da die drehschlüssige Verbindung zwischen Spannschraube und Spannwerkzeug über die kopfseitige offene Ausnehmung erfolgt, kann der Kopfabschnitt hinsichtlich seiner Gestalt für seine anderen Funktionen optimiert werden. Insbesondere kann der Kopfabschnitt relativ flach sein, da die Zuverlässigkeit der drehschlüssigen Verbindung zwischen Spannwerkzeug und Spannschraube über die Gestalt und Tiefe der Ausnehmung mit unrundem Mitnahmeprofil optimiert werden kann. Insbesondere ist es beispielsweise möglich, dass der Kopfabschnitt der Spannschraube durch eine kreiszylindrische Umfangsfläche begrenzt ist, so dass der Kopfabschnitt bis auf den Bereich der Ausnehmung rotationssymmetrisch gestaltet werden kann. Hierdurch ist eine besonders gleichmäßige Verteilung von Spannkräften beim Festziehen der Spannschraube erzielbar.Since the rotational connection between clamping screw and clamping tool on the head-side open recess, the head portion can be optimized in shape for its other functions. In particular, the head portion may be relatively flat, since the reliability of the rotational connection between clamping tool and clamping screw on the shape and depth of the recess can be optimized with non-round driving profile. In particular, it is for example possible that the head portion of the clamping screw is limited by a circular cylindrical peripheral surface, so that the head portion can be made rotationally symmetrical except for the region of the recess. As a result, a particularly uniform distribution of clamping forces when tightening the clamping screw can be achieved.
Die Ausnehmung ist bei bevorzugten Ausführungsformen als Innensechskant-Ausnehmung ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, mithilfe kommerziell verfügbarer Spannwerkzeuge mit Außensechskant-Querschnitt sehr hohe Drehmomente bzw. Anzugsmomente beim Festziehen der Spannschraube zu erzielen. Andere unrunde Mitnahmeprofile sind jedoch auch möglich.The recess is formed in preferred embodiments as a hexagon socket recess. This makes it possible to achieve very high torques or torques when tightening the clamping screw by means of commercially available clamping tools with external hexagonal cross-section. Other out of round driving profiles are also possible.
Beispielsweise kann die offene Ausnehmung ein Innenfünfkantprofil, ein Innenvierkantprofil, ein Innenvielzahnprofil oder ein Schlitzprofil haben, gegebenenfalls mit gekreuzten Schlitzen.For example, the open recess may have an inner square profile, an inner square profile, an inner multi-tooth profile or a slot profile, optionally with crossed slots.
Die kopfseitige offene Ausnehmung kann so tief sein, dass sie in den Bereich des Gewindeabschnitts hineinragt. Hierdurch wird eine zuverlässige Übertragung auch großer Drehmomente begünstigt.The head-side open recess may be so deep that it projects into the region of the threaded portion. As a result, a reliable transmission of large torques is favored.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Ausnehmung als axial durch die Spannschraube hindurchgehende Durchgangs-Ausnehmung ausgebildet ist. Hierdurch kann einerseits eine ausreichende Tiefe der Ausnehmung erzielt werden, um genügend Kraftübertragungsflächen am Mitnahmeprofil zu erhalten. Weiterhin ist durch die durchgehende Durchgangs-Ausnehmung ein unmittelbarer Zugang zum mittleren Bereich des freien Endes der Einzugswelle geschaffen. Bei vielen Einzugseinrichtungen sitzt dort ein Schmiernippel, der zur Versorgung der Schmierstellen der Einzugswelle mit Schmierstoff dient. Das Einbringen von Schmierstoff über den Schmiernippel kann somit bei festgezogener Spannschraube erfolgen.According to a further development, it is provided that the recess is formed as a passage recess passing axially through the clamping screw. In this way, on the one hand, a sufficient depth of the recess can be achieved in order to obtain sufficient force transmission surfaces on the driving profile. Furthermore, an immediate access to the central region of the free end of the feed shaft is created by the continuous passage recess. In many collection devices there sits a grease nipple, which serves to supply the lubrication points of the intake shaft with lubricant. The introduction of lubricant through the grease nipple can thus be done with tightened clamping screw.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Spannschraube als Flachkopf-Spannschraube ausgebildet, bei der eine (parallel zur Achse der Spannschraube gemessene) Höhe des Kopfabschnitts kleiner ist als ein Durchmesser des Gewindeabschnitts. Ein derart flacher Kopfabschnitt benötigt nur relativ wenig Bauraum auf der der Einzugswelle abgewandten Seite der Einzugswalze, so dass bei Bedarf beispielsweise eine Kamera oder ein anderes Zubehörteil relativ nah an die Einzugswalze herangebracht und dort montiert werden kann. Hierdurch wird unter anderem die Möglichkeit geschaffen, auch bei sehr kurzen Federn deren Herstellung über ein Messsystem mit Kamera zu überwachen und gegebenenfalls basierend auf Messresultaten des Kamerasystems zu steuern. Bei manchen Ausführungsformen beträgt die Höhe des Kopfabschnitts weniger als 50% des Durchmessers des Gewindeabschnitts, wodurch sich die Gesamtform der Flachkopf-Spannschraube deutlich von vielen für andere Zwecke vorgesehenen Spannschrauben unterscheidet.According to one embodiment, the clamping screw is designed as a flat-head clamping screw, in which a (measured parallel to the axis of the clamping screw) height of the head portion is smaller than a diameter of the threaded portion. Such a flat head section requires only relatively little space on the side facing away from the feed shaft of the feed roller, so that if necessary, for example, brought a camera or other accessory relatively close to the feed roller and mounted there. This provides, inter alia, the possibility of monitoring their production via a measuring system with camera even with very short springs and possibly controlling it based on measurement results of the camera system. In some embodiments, the height of the head portion is less than 50% of the diameter of the threaded portion, whereby the overall shape of the flat head tensioning screw differs significantly from many provided for other purposes clamping screws.
Die Ausbildung als Flachkopf-Spannschraube ist insbesondere dadurch möglich, dass die Spannschraube die kopfseitig offene Ausnehmung hat, die zum Ansetzen eines Spannwerkzeuges genügt.The design as a flat-head clamping screw is particularly possible because the clamping screw has the head-side open recess, which is sufficient for applying a clamping tool.
Bei manchen Ausführungsformen ist ein (maximaler) Durchmesser des Kopfabschnitts mindestens doppelt so groß wie der Durchmesser des Gewindeabschnitts. Der Kopfabschnitt kann somit im Vergleich zu seiner Höhe relativ breit bzw. flächig ausgedehnt sein. Ein derart breiter Kopfabschnitt kann bei Bedarf in festgespanntem Zustand unmittelbar, also insbesondere ohne Zwischenlage einer Unterlegscheibe oder dergleichen, an der Außenseite der Einzugswalze aufliegen und dadurch Spannkräfte auf diese übertragen.In some embodiments, a (maximum) diameter of the head portion is at least twice the diameter of the threaded portion. The head portion can thus be relatively wide or expanded in area compared to its height. If required, such a broad head section can be directly clamped, ie in particular without Interposed layer of a washer or the like, rest on the outside of the feed roller and thereby transfer clamping forces on this.
Die dem Gewindeabschnitt zugewandte Innenseite des Kopfabschnitts kann eben sein, so dass sie großflächig an einer ebenfalls ebenen Außenseite einer Einzugswalze anliegen kann. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es vorteilhaft sein kann, wenn an der Innenseite des Kopfabschnitts eine radial innen liegende flache Aussparung vorgesehen ist derart, dass an der Innenseite des Kopfabschnitts ein am Außenrand des Kopfabschnitts umlaufender, in Richtung des Gewindeabschnitts vorspringender Auflagering gebildet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass beim Festziehen der Spannschraube die Spannkraft ausschließlich über Kontaktflächen im Bereich des radial außen liegenden Auflagerings übertragen wird, wodurch eine besonders sichere Übertragung des Drehmoments bzw. eine besonders zuverlässige Mitnahme unterstützt wird.The inner side of the head section facing the threaded section can be flat, so that it can bear on a likewise flat outer side of a feed roller over a large area. However, it has been found that it can be advantageous if on the inside of the head portion a radially inner flat recess is provided such that on the inside of the head portion on the outer edge of the head portion encircling, projecting in the direction of the threaded portion support ring is formed. It can thereby be achieved that when tightening the clamping screw, the clamping force is transmitted exclusively via contact surfaces in the region of the radially outer bearing ring, whereby a particularly reliable transmission of the torque or a particularly reliable entrainment is supported.
Der Auflagering kann in Umfangsrichtung geschlossen sein, was aber nicht zwingend ist. Er kann aus einem oder mehreren Ringsegmenten bestehen, zwischen denen in Umfangsrichtung ein Abstand besteht. Generell können über den Umfang verteilt mehrere relativ kleinflächige Auflageflächen bzw. Auflagezonen ausgebildet sein, z.B. genau drei Auflageflächen. Hierdurch kann die Kraftverteilung bei Bedarf beeinflusst werden.The support ring can be closed in the circumferential direction, but this is not mandatory. It may consist of one or more ring segments, between which there is a gap in the circumferential direction. In general, a plurality of relatively small-area bearing surfaces or bearing zones can be formed distributed over the circumference, e.g. exactly three contact surfaces. As a result, the force distribution can be influenced if necessary.
Manche Ausführungsformen sind gekennzeichnet durch eine Unterlegscheibe, die im montierten Zustand der Einzugswalze mindestens mit einem inneren Abschnitt zwischen dem Kopfabschnitt der Spannschraube und einer dem Kopfabschnitt zugewandten Seitenfläche bzw. Außenfläche der Einzugswalze angeordnet ist. Mithilfe einer Unterlegscheibe ist es möglich, die von der Spannschraube erzeugte Spannkraft auf eine große Fläche zu verteilen, wodurch ein besserer Reibschluss zwischen Spannschraube und Einzugswalze erzielt werden kann.Some embodiments are characterized by a washer, which is arranged in the assembled state of the feed roller at least with an inner portion between the head portion of the clamping screw and the head portion facing side surface or outer surface of the feed roller. Using a washer, it is possible to distribute the clamping force generated by the clamping screw on a large area, which can be achieved a better frictional engagement between the clamping screw and feed roller.
Die Unterlegscheibe kann ähnlich wie herkömmliche Unterlegscheiben in Umfangsrichtung geschlossen sein, also lediglich eine innere Durchgangsöffnung zum Hindurchführen des Gewindeabschnitts haben. Besonders vorteilhaft ist eine Variante der Unterlegscheibe, bei der diese eine Durchgangsöffnung zum Hindurchführen des Gewindeabschnitts aufweist, wobei die Durchgangsöffnung an einer Seite in eine radial durchgehende Seitenöffnung übergeht, deren lichte Weite (gemessen tangential zur Umfangsrichtung) größer als ein Außendurchmesser des Gewindeabschnitts und kleiner als ein maximaler Durchmesser des Kopfabschnitts ist. Eine derartige Unterlegscheibe kann eingesetzt oder entnommen werden, ohne dass die Spannschraube völlig von der Einzugswalze abgeschraubt werden muss. Die Spannschraube kann also im teilweise eingeschraubten Zustand verbleiben.The washer can be closed in the circumferential direction, similar to conventional washers, ie have only an inner passage opening for passing the threaded section. Particularly advantageous is a variant of the washer, in which this has a through hole for passing the threaded portion, wherein the passage opening merges on one side in a radially continuous side opening whose inside diameter (measured tangential to the circumferential direction) is greater than an outer diameter of the threaded portion and smaller than is a maximum diameter of the head section. Such a washer can be used or removed without the clamping screw must be completely unscrewed from the feed roller. The clamping screw can thus remain in partially screwed state.
An einer der Einzugswalze zuzuwendenden Innenseite der Unterlegscheibe kann eine radial innen liegende Aussparung vorgesehen sein derart, dass an der Innenseite ein am Außenrand der Unterlegscheibe umlaufender, vorspringender Auflagering gebildet ist. Der Auflagering kann in Umfangsrichtung durchgehend sein. Stattdessen können auch mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Ringsegmente oder Auflagezonen gebildet sein, um an bestimmten Stellen räumlich begrenzte Auflagebereiche zu erhalten. Bei einer Variante sind genau drei Auflageflächen bzw. Auflagezonen vorhanden, die eine Dreipunkt-Lagerung bewirken.On one of the feed roller facing the inside of the washer, a radially inner recess may be provided such that on the inside of a circumferential outer edge of the washer, projecting support ring is formed. The support ring can be continuous in the circumferential direction. Instead, a plurality of circumferentially spaced ring segments or bearing zones may be formed in order to obtain spatially limited contact areas at specific locations. In one variant, exactly three bearing surfaces or bearing zones are present, which effect a three-point bearing.
Durch die Bereitstellung von Auflageflächen (einer oder mehre) nur am äußeren Rand der Unterlegscheibe wird der Bereich des Reibschlusses zwischen Unterlegscheibe und Einzugswalze in Bezug auf die gemeinsame Drehachse nach radial außen verlegt, wodurch eine bessere Drehmomentübertragung zwischen Spannschraube/Unterlegscheibe und Einzugswalze erzielt werden kann.By providing support surfaces (one or more) only at the outer edge of the washer, the area of frictional engagement between the washer and the feed roller with respect to the common axis of rotation is moved radially outward, whereby a better torque transfer between clamping screw / washer and feed roller can be achieved.
Die Unterlegscheibe kann eine kreisförmige oder kreisbogenförmige Außenkontur haben. Dies ist jedoch nicht zwingend. Auch andere Formen der Außenkontur sind möglich, z.B. polygonale Formen wie Dreieck, Viereck oder Sechseck, ggf. mit abgerundeten Ecken.The washer may have a circular or circular outer contour. However, this is not mandatory. Other shapes of the outer contour are possible, e.g. polygonal shapes such as triangle, square or hexagon, possibly with rounded corners.
Bei Verwendung einer Unterlegscheibe (seitlich offen oder geschlossen) ist es nicht erforderlich, dass der Kopfabschnitt unmittelbar Kraft auf die Außenseite der Einzugswalze übertragen kann. Der Kopfabschnitt kann also im Durchmesser relativ klein gewählt werden. Bei manchen Ausführungsformen hat die Einzugswelle einen Wellenbund und einen daran anschließenden stirnseitigen Fortsatz zum Aufstecken einer Einzugswalze und die Einzugswalze hat eine zentrale Durchgangsbohrung, deren Innendurchmesser größer ist als ein Außendurchmesser des Fortsatzes. Beim Montieren der Einzugswalze kann diese auf den Fortsatz aufgesteckt und bis zur Anlage am Wellenbund vorgeschoben werden, wobei der Fortsatz dann in die Durchgangsöffnung eingreift. Der Außendurchmesser des Kopfabschnitts der Spannschraube kann kleiner sein als der Innendurchmesser der Durchgangsbohrung, so dass die Walze abgenommen werden kann, ohne die Spannschraube ganz zu lösen.When using a washer (laterally open or closed), it is not necessary that the head portion can transmit force directly to the outside of the feed roller. The head section can therefore be chosen relatively small in diameter. In some embodiments, the draw-in shaft has a shaft collar and an adjoining frontal extension for attachment of a feed roller and the feed roller has a central through-hole whose inner diameter is greater than an outer diameter of the extension. When mounting the feed roller this can be plugged onto the extension and advanced to rest on the shaft collar, the extension then engages in the passage opening. The outer diameter of the head portion of the clamping screw may be smaller than the inner diameter of the through hole, so that the roller can be removed without completely loosening the clamping screw.
Diese Dimensionierung des Kopfabschnitts ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer seitlich offenen Unterlegscheibe, da in diesem Fall zum Auswechseln einer Einzugswalze die Spannschraube lediglich gelöst, aber nicht vollständig ausgeschraubt werden muss. Bei gelöster Spannschraube kann dann die Unterlegscheibe seitlich entnommen und die Einzugswalze über den Kopfabschnitt der Schraube nach außen gezogen werden. Die Montage einer anderen Einzugswalze erfolgt dann umgekehrt, indem zunächst die Einzugswalze über den Kopfabschnitt der Schraube auf den Fortsatz geschoben wird, bevor seitlich die Unterlegscheibe eingeführt und anschließend die Spannschraube angezogen wird.This dimensioning of the head portion is particularly advantageous in conjunction with a laterally open washer, since in this case, the clamping screw only needs to be solved for replacing a feed roller, but not completely unscrewed. When loosening the clamping screw, the washer can then be removed laterally and the feed roller over the head portion of the screw are pulled outwards. The assembly of another feed roller is then reversed by first the feed roller over the head section the screw is pushed onto the extension before laterally inserting the washer and then tightening the clamping screw.
Die Spannschraube sorgt für eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Einzugswelle und Einzugswalze, wobei einige der genannten besonderen Maßnahmen dazu beitragen können, den Kraftschluss zu verbessern, so dass eine relative Verdrehung zwischen Einzugswelle und Einzugswalze vermieden oder stark erschwert wird.The clamping screw ensures a frictional connection between the feed shaft and feed roller, with some of the above special measures can help to improve the frictional connection, so that a relative rotation between the feed shaft and feed roller is avoided or greatly impeded.
Die Einzugswalzen sind bei manchen Prozessen starken Beschleunigungen (Erhöhung der Drehgeschwindigkeit) oder Abbremsbewegungen (Verringerung der Drehgeschwindigkeit) ausgesetzt, gegebenenfalls in häufigem Wechsel, so dass nicht ausgeschlossen werden kann, dass sich eine ausschließlich kraftschlüssige Verbindung langsam lockert. Bei vielen Ausführungsformen sind daher zusätzliche Maßnahmen zur Herstellung eines in Umfangsrichtung wirkenden Formschlusses zwischen Einzugswelle und Einzugswalze vorgesehen.In some processes, the feed rollers are subjected to strong accelerations (increase in the rotational speed) or braking movements (reduction of the rotational speed), possibly in frequent change, so that it can not be ruled out that an exclusively non-positive connection slowly loosens. In many embodiments, therefore, additional measures for producing a force acting in the circumferential direction positive connection between feed shaft and feed roller are provided.
Bei manchen Ausführungsformen hat die Einzugswelle einen Wellenbund mit einer stirnseitigen Anlagefläche zum Anlegen der Einzugswalze, wobei am Wellenbund mindestens ein über die Anlagefläche hinausragender exzentrische zur Drehachse sitzender Mitnahmebolzen angebracht ist, der zum Einführen in eine exzentrische Mitnahmebohrung der Einzugswalze dimensioniert ist. Bei manchen Ausführungsformen sind mehrere Mitnahmebolzen vorgesehen, insbesondere drei in gleichmäßiger Winkelteilung um die zentrale Achse herum verteilte Mitnahmebolzen. Um die Montage und Demontage der Einzugswalze zu erleichtern, ist in der Regel vorgesehen, dass ein Mitnahmebolzen gegenüber der zugeordneten Mitnahmebohrung ein leichtes Untermaß aufweist in der Art, dass der Außendurchmesser des Mitnahmebolzens etwas kleiner als der Innendurchmesser der Mitnahmebohrung ist, so dass ein geringes Spiel in Radialrichtung verbleibt.In some embodiments, the draw-in shaft has a shaft collar with an end abutment surface for applying the feed roller, wherein on the shaft collar at least one projecting beyond the contact surface eccentric to the axis of rotation seated driving pin is mounted, which is dimensioned for insertion into an eccentric driving bore of the feed roller. In some embodiments, a plurality of driving bolts are provided, in particular three driving pins distributed in uniform angular pitch around the central axis. In order to facilitate the assembly and disassembly of the feed roller, it is usually provided that a driving pin relative to the associated driving bore has a slight undersize in the way that the outer diameter of the driving pin is slightly smaller than the inner diameter of the driving bore, so that a small game remains in the radial direction.
Um unter diesen Bedingungen dennoch einen zuverlässigen Formschluss zwischen Einzugswelle und Einzugswalze zu erreichen, ist bei manchen Ausführungsformen eine Spielausgleichseinrichtung vorgesehen, die durch Festspannen der Spannschraube betätigt werden kann in der Weise, dass beim Festspannen der Spannschraube ein zwischen dem Mitnahmebolzen und der Mitnahmebohrung vorhandenes Spiel beseitigt wird. Damit kann ein Formschluss in Umfangsrichtung geschaffen werden, so dass ein allmähliches Lösen nach mehrfachem Beschleunigen und Abbremsen vermieden wird.In order to achieve a reliable positive engagement between feed shaft and feed roller under these conditions, a clearance compensation device is provided in some embodiments, which can be operated by tightening the clamping screw in such a way that when tightening the clamping screw between the driving pin and the driving hole existing game eliminated becomes. Thus, a positive connection in the circumferential direction can be created, so that a gradual release after repeated acceleration and deceleration is avoided.
Die Spielausgleichseinrichtung wird durch Festspannen der Spannschraube betätigt, benötigt also keine von der Spannschraube gesonderten Betätigungselemente. Bei manchen Ausführungsformen wird dies dadurch erreicht, dass die Spielausgleichseinrichtung ein am Mitnahmebolzen angeordnetes und durch Einwirken einer axialen Kraft radial aufspreizbares Spielausgleichselement aufweist, wobei die Spielausgleichseinrichtung so dimensioniert ist, dass in einem entspannten Zustand der Spielausgleichseinrichtung (also beispielsweise bei abgeschraubter oder teilweise gelöster Spannschraube) bei an dem Wellenbund anliegender Einzugswalze ein Betätigungsabschnitt der Spielausgleichseinrichtung die dem Wellenbund abgewandte Seitenfläche der Einzugswalze überragt. Wird dann die Spannschraube festgezogen und dadurch in einen gespannten Zustand gebracht, so drückt der Kopfabschnitt der Spannschraube (oder eine zwischen Kopfabschnitt und Einzugswalze liegende Unterlegscheibe) auf den Betätigungsabschnitt und übt die axiale Kraft auf das Spielausgleichselement aus, welches in Reaktion darauf radial aufgespreizt wird und das Spiel zwischen Mitnahmebolzen und Mitnahmebohrung beseitigt.The lash adjuster is operated by tightening the clamping screw, so does not require separate from the clamping screw actuators. In some embodiments This is achieved in that the play compensation device arranged on the driving pin and radially expandable by the action of an axial force clearance compensation element, wherein the play compensation device is dimensioned so that in a relaxed state of the play compensation device (ie, for example, unscrewed or partially dissolved clamping screw) at the Shaft collar adjacent feed roller an actuating portion of the lash adjuster protrudes beyond the shaft collar side surface of the feed roller. Then, the tightening screw is tightened and thereby brought into a tensioned state, so presses the head portion of the clamping screw (or lying between the head portion and feed roller washer) on the actuating portion and exerts the axial force on the lash adjuster from which is radially spread in response and eliminates the play between driving pin and driving bore.
Bei einer Ausführungsform ist eine konstruktiv einfache und dennoch wirkungsvolle Spielausgleichseinrichtung dadurch geschaffen, dass als Spielausgleichselement ein elastisch komprimierbares Formelement verwendet wird, das über eine äußere Betätigungshülse zusammengedrückt wird, wenn die Spannschraube festgezogen wird. Das Formelement kann z.B. ein O-Ring aus einem elastisch kompressiblen Elastomer sein.In one embodiment, a structurally simple and yet effective clearance compensation device is provided in that a resiliently compressible mold element is used as a clearance compensation element, which is compressed via an outer actuating sleeve when the clamping screw is tightened. The molding element may e.g. an O-ring made of an elastically compressible elastomer.
Die Erfindung betrifft auch eine Umformmaschine, die eine Umformeinrichtung mit einem oder mehreren Umformwerkzeugen und eine Einzugseinrichtung zum Einziehen eines langgestreckten Werkstücks, insbesondere eines Drahts oder Rohrs, von einem Materialvorrat in den Bereich der Umformeinrichtung aufweist. Die Einzugseinrichtung ist eine Einzugseinrichtung der in dieser Anmeldung beschriebenen Art. Bei der Umformmaschine kann es sich insbesondere um eine Federherstellungsmaschine oder eine andere Drahtverarbeitungsmaschine oder um eine Rohrbiegemaschine handeln.The invention also relates to a forming machine which has a forming device with one or more forming tools and a drawing-in device for drawing in an elongated workpiece, in particular a wire or tube, from a supply of material into the region of the forming device. The drawing-in device is a drawing-in device of the type described in this application. The forming machine may in particular be a spring-making machine or another wire-processing machine or a tube-bending machine.
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.
- Fig. 1
- zeigt einige Elemente einer CNC-Federwindemaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 2
- zeigt eine schräg perspektivische Darstellung mit Elementen der Umformeinrichtung der Federmaschine und einer vorgeschalteten Einzugseinrichtung;
- Fig. 3
- zeigt einen Längsschnitt durch eine Einzugswelle und eine darauf montierte Einzugswalze gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- Fig. 4
- zeigt eine vergrößerte Detaildarstellung einer Spielausgleichseinrichtung beim Ausführungsbeispiel von
Fig. 3 ; - Fig. 5
- zeigt eine axiale Ansicht der Anordnung aus
Fig. 3 ; - Fig. 6
- zeigt einen Längsschnitt durch eine Einzugswelle und eine darauf montierte Einzugswalze gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel;
- Fig. 7
- zeigt eine axiale Draufsicht des Ausführungsbeispiels aus
Fig. 6 ; - Fig. 8
- zeigt eine schräg perspektivische Ansicht einer Unterlegscheibe des Ausführungsbeispiels aus
Fig. 6 ; - Fig. 9
- zeigt eine schräg perspektivische Ansicht der zentralen Spannschraube des Ausführungsbeispiels aus
Fig. 6 ; - Fig. 10
- zeigt eine Variante einer Unterlegscheibe mit dreieckförmiger Gestalt ; und
- Fig. 11
- zeigt in
Fig. 11A eine Draufsicht auf eine und inFig. 11B einen Schnitt durch eine einer Unterlegscheibe mit drei Auflagezonen am äußeren Rand.
- Fig. 1
- shows some elements of a CNC spring coiling machine according to an embodiment of the invention;
- Fig. 2
- shows an oblique perspective view with elements of the forming device of the spring machine and an upstream retraction device;
- Fig. 3
- shows a longitudinal section through a feed shaft and a feed roller mounted thereon according to an embodiment;
- Fig. 4
- shows an enlarged detail of a lash adjuster in the embodiment of
Fig. 3 ; - Fig. 5
- shows an axial view of the arrangement
Fig. 3 ; - Fig. 6
- shows a longitudinal section through a feed shaft and a feed roller mounted thereon according to another embodiment;
- Fig. 7
- shows an axial plan view of the embodiment
Fig. 6 ; - Fig. 8
- shows a diagonal perspective view of a washer of the embodiment
Fig. 6 ; - Fig. 9
- shows a diagonal perspective view of the central clamping screw of the embodiment
Fig. 6 ; - Fig. 10
- shows a variant of a washer with a triangular shape; and
- Fig. 11
- shows in
Fig. 11A a plan view of one and inFig. 11B a section through a washer with three support zones on the outer edge.
Die schematische Übersichtsdarstellung in
Zu den Werkzeugen gehören u.a. zwei um 90° winkelversetzt angeordnete Windestifte 122, 124, die bezüglich ihrer Position verstellbar sind und den Durchmesser der erzeugten Feder bestimmen. Ein Steigungswerkzeug 130 hat eine im Wesentlichen senkrecht zur Federachse ausgerichtete Spitze, die neben den Windungen der sich entwickelnden Feder eingreift. Damit kann die Steigung der Windungen vorgegeben werden. Oberhalb der Feder ist ein numerisch steuerbares Trennwerkzeug 150 angebracht, das nach Abschluss der Umformoperationen die hergestellte Schraubenfeder mit einer vertikalen Arbeitsbewegung vom zugeführten Drahtvorrat abtrennt. Ein Trennwerkzeug kann auch unterhalb der Feder angeordnet sein, z.B. für Federn mit anderem Windungssinn.The tools include u.a. two angularly offset by 90 ° wind pins 122, 124 which are adjustable in position and determine the diameter of the spring produced. A
Die zu den Werkzeugen gehörenden Maschinenachsen der CNC-Maschine werden durch eine computernumerische Steuereinrichtung 180 gesteuert, die Speichereinrichtungen hat, in denen die Steuerungssoftware residiert, zu der u.a. ein NC-Steuerprogramm für die Arbeitsbewegungen der Maschinenachsen gehört.The machine axes of the CNC machine belonging to the tools are controlled by a computer
Zur Fertigung einer Schraubenfeder wird der Draht ausgehend von der gezeigten Position mit Hilfe der Einzugseinrichtung 110 in Richtung der Windestifte 122, 124 vorgeschoben und durch die Windestifte auf den gewünschten Durchmesser unter Ausbildung einer kreisbogenförmigen Krümmung umgelenkt, bis das freie Drahtende das Steigungswerkzeug 130 erreicht. Bei weiterem Drahtvorschub bestimmt die axiale Position des Steigungswerkzeuges die aktuelle lokale Steigung der sich entwickelnden Schraubenfeder. Das Steigungswerkzeug wird unter der Kontrolle des NC-Steuerprogramms axial verschoben, wenn während der Federentwicklung die Steigung geändert werden soll. Die Stellbewegungen des Steigungswerkzeuges legen im Wesentlichen den Steigungsverlauf entlang der Schraubenfeder fest.To produce a helical spring, the wire is advanced starting from the position shown by means of the
Wie
Die Kamera ist seitlich neben einer Drahtführungseinrichtung im Bereich unmittelbar vor der Einzugseinrichtung 110 befestigt und kann in ihrer Position verstellt werden. Die maschinennahe Kamera 250 ist so angebracht, dass ihr rechteckiges Bildfeld einen Teil der sich entwickelnden Feder unmittelbar nach Verlassen der umformenden Werkzeuge erfassen kann, um die erzeugte Federgeometrie zu ermitteln.The camera is attached to the side of a wire guide device in the area immediately in front of the
Die Einzugseinrichtung 110 sorgt für den Drahtvorschub mit vorgebbarem Vorschubgeschwindigkeitsprofil. Dabei zieht die Einzugseinrichtung den Draht von einem Drahtvorrat, beispielsweise einer Haspel, allmählich ab und führt den Draht zu den Umformwerkzeugen der Umformeinrichtung. Die Einzugseinrichtung hat zwei in Durchlaufrichtung des Werkstücks hintereinander geschaltete Einzugswalzenpaare 112 und 114. Jedes der Einzugswalzenpaare hat zwei Einzugswalzen, die mit zueinander parallelen, horizontalen Drehachsen angeordnet sind. Die Einzugswalzen sind mittels eines Antriebs gegenläufig antreibbar, um die Förderbewegung zu erreichen. Die Einzugswalzen haben profilierte Umfangsflächen mit in Umfangsrichtung umlaufenden Rillen, deren Form und Größe dem Querschnitt des jeweils zu fördernden Werkstücks angepasst ist. Mit den Umfangsflächen begrenzen die Einzugswalzen eines Einzugswalzenpaares einen Einzugsspalt, durch den das Werkstück hindurchgeführt wird.The
Jede der Einzugswalzen sitzt am freien Ende einer Einzugswelle, die mit horizontaler Drehachse im Maschinengestell drehbar gelagert ist. Jede der Einzugswalzen ist mittels eines Walzenspannsystems drehfest und auswechselbar am Ende der zugehörigen Einzugswelle befestigt. Das Walzenspannsystem hat mehrere Aufgaben zu erfüllen. Zum einen muss eine zuverlässige drehfeste Befestigung gewährleistet werden, damit die Drehbewegungen der Einzugswelle schlupffrei auf die Einzugswalze und das dadurch geförderte Werkstück übertragen werden kann. Zum anderen sollte es einem Bediener möglich sein, einen Walzenwechsel möglichst bequem und schnell zu erledigen. Ein Walzenwechsel ist beispielsweise dann nötig, wenn die Umformmaschine für die Verwendung eines anderen Werkstücktyps, beispielsweise eines Drahts mit anderem Durchmesser, umgerüstet werden muss. Auch bei Verschleiß von Einzugswalzen sollten die für den Austausch erforderlichen Arbeiten möglichst wenig Zeit benötigen. Schließlich sollte das Walzenspannsystem auch so konstruiert sein, dass im Bereich vor den Einzugswalzen möglichst wenig Bauraum beansprucht wird, beispielsweise um die Kamera 250 so nahe an die Einzugseinrichtung heranbringen zu können, dass ihr Erfassungsbereich den Draht bereits unmittelbar nach Austritt aus der Drahtführung erfassen kann, so dass auch bei Herstellung von sehr kurzen Federn eine Beobachtung über die Kamera möglich ist.Each of the feed rollers sits at the free end of a feed shaft, which is rotatably mounted with horizontal axis of rotation in the machine frame. Each of the feed rollers is non-rotatably and removably attached by means of a roll tensioning system at the end of the associated feed shaft. The roll tensioning system has several tasks to accomplish. On the one hand, a reliable non-rotatable attachment must be ensured so that the rotational movements of the feed shaft slip-free on the feed roller and the workpiece conveyed thereby can be transmitted. On the other hand, it should be possible for an operator to do a roll change as comfortably and quickly as possible. A roll change is necessary, for example, if the forming machine has to be converted for the use of another type of workpiece, for example a wire with a different diameter. Even if the feed rollers are worn, the work required for the replacement should take as little time as possible. Finally, the roll tensioning system should also be designed so that as little space as possible is required in the area in front of the feed rollers, for example to bring the
Anhand der
Im Wellenbund sind drei um jeweils 120° gegeneinander umfangsversetzte exzentrische Mitnahmebolzen 320 befestigt, die sich achsparallel zur Drehachse 310 erstrecken und zum Einführen in jeweils eine Mitnahmebohrung 402 der Einzugswalze dienen. In Richtung des freien Endes der Einzugswelle ragt ein Fortsatz 304 mit zylindrischer Außenkontur über den Wellenbund 302 hinaus. Auf den Fortsatz wird die zugehörige Einzugswalze 400 in Axialrichtung aufgeschoben, bis sie an der Anlagefläche 303 des Wellenbunds 302 anliegt.In the shaft collar, three eccentric driving pins 320, which are circumferentially offset from each other by 120.degree., Are fastened, which extend axially parallel to the axis of
Am freien Ende der Einzugswelle befindet sich eine stirnseitige zentrische Sacklochbohrung 306 mit Innengewinde 308. Der ebene Bohrungsgrund befindet sich auf Höhe des Wellenbundes 302. Dort ist ein zentrischer Schmiernippel 380 eines Schmiersystems für die Einzugswelle angebracht. Über den Schmiernippel können die Drehlager der Einzugswelle mit Schmierstoff versorgt werden.At the free end of the pull-in shaft is a front-side centric
Die Einzugswelle trägt an ihrem freien Ende die zugehörige Einzugswalze 400. Die Einzugswalze 400 ist auf den Fortsatz 304 aufgeschoben und liegt an der freien Vorderseite des Wellenbunds 302 an. Die axiale Höhe des Fortsatzes 304 ist um einige Zehntel Millimeter geringer als die (in Axialrichtung gemessene) Dicke der Einzugswalze. Die Einzugswalze hat eine profilierte Umfangsfläche 410, in welcher im Beispielsfall zwei umlaufende C-förmige Nuten eingearbeitet sind, deren Form der Form des zu fördernden Drahts angepasst ist. Die Einzugswalze hat drei in Axialrichtung durchgehende Mitnahmebohrungen 402, deren Innendurchmesser so an den Außendurchmesser der zugehörigen Mitnahmebolzen 320 angepasst sind, dass die Mitnahmebolzen in die zugehörigen Mitnahmebohrungen beim Aufsetzen der Einzugswalze mit geringem seitlichen Spiel hineinpassen. Jede Einzugswalze hat eine zentrische Durchgangsbohrung 406, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Fortsatzes 304 so angepasst ist, dass die Einzugswalze weitgehend spielfrei auf dem Fortsatz sitzt.The feed shaft carries at its free end the associated
In der gezeigten montierten Konfiguration ist die Einzugswalze 400 mithilfe einer zentralen Spannschraube 500 auf die Einzugswelle 300 gespannt. Die Spannschraube ist zur Drehachse 310 der Einzugswelle zentriert. Die Spannschraube ist das einzige Spannelement des Walzenspannsystems, welches vom Bediener betätigt werden muss, um eine Einzugswalze zu montieren oder von der Einzugswelle abzunehmen. Die Spannschraube 500 hat einen Gewindeabschnitt 520, dessen Außengewinde in das Innengewinde der stirnseitigen Ausnehmung 306 der Einzugswelle passt. Integral mit dem Gewindeabschnitt ist ein flacher Kopfabschnitt 510 ausgebildet, der im montierten Zustand mit seiner dem Gewindeabschnitt zugewandten ebenen Innenseite 512 auf die ebene Außenseite der Einzugswalze 400 drückt und die Einzugswalze dadurch gegen den Walzenbund 302 spannt. Wie in
Mittig in der Spannschraube ist eine kopfseitig offene Ausnehmung 530 in Form einer Innensechskant-Ausnehmung ausgebildet. Der Innensechskant dient als unrundes Mitnahmeprofil zum Betätigen der Spannschraube mittels eines entsprechend konturierten Spannwerkzeugs mit Außensechskantprofil. Die Ausnehmung 530 ist als in Axialrichtung durchgehende Durchgangs-Ausnehmung ausgebildet, so dass durch die Ausnehmung hindurch ein Zugang zum Schmiernippel 380 auch bei eingesetzter Spannschraube möglich ist.In the middle of the clamping screw, a
Da das Spannwerkzeug zum Spannen und Lösen der Spannschraube die zentrische Ausnehmung 530 nutzt, muss der Kopfabschnitt 510 nicht zum Ansetzen eines Spannwerkzeuges besonders ausgelegt sein. Der Kopfabschnitt kann dadurch optimal an die Aufgabe des Verspannens der Einzugswalze mit der Einzugswelle ausgebildet sein. Zudem kann der Kopfabschnitt relativ flach sein, so dass die Spannschraube als Flachkopf-Spannschraube ausgebildet sein kann. Hierdurch wird es möglich, eine Kamera oder ein anderes Zubehörteil sehr nahe an die Einzugswalzen heranzurücken. Im Beispielsfall ist die (parallel zur Drehachse 310 gemessene) Höhe H des Kopfabschnitts um ein Vielfaches geringer als der Außendurchmesser des Gewindeabschnitts und beträgt im Beispielsfall weniger als 20% dieses Außendurchmessers. Andererseits ist der Durchmesser des Kopfabschnitts deutlich größer als der Durchmesser des Gewindeabschnitts, beispielsweise mindestens doppelt so groß. Dadurch wird eine breite Auflagefläche des Kopfabschnitts an der Einzugswalze sichergestellt. Im Beispielsfall erstreckt sich der Kopfabschnitt 510 über die Mitnahmebohrungen 402 hinweg, so dass diese bei montierter Spannschraube von außen abgedeckt sind (vgl.
Bei einer nicht extra dargestellten Variante befindet sich an der dem Gewindeabschnitt zugewandten Innenseite 512 des Kopfabschnitts eine radial innen liegende flache Aussparung 513, die derart ausgebildet ist, dass ein äußerer Auflagering 514 gebildet ist, der am Außenrand des Kopfabschnitts umläuft und zum Gewindeabschnitt leicht vorspringt (siehe gestrichelte Linie). Dadurch wird die Spannkraft, welche durch den Kopfabschnitt 510 auf die Einzugswalze ausgeübt wird, ausschließlich im radial außen liegenden Bereich des Auflagerings aufgebracht. Hierdurch wird eine Erhöhung des Reibmoments durch definierten großen Wirkdurchmesser zwischen den aneinander gepressten Teilen erreicht, um die Einzugskraft möglichst schlupffrei zu übertragen.In a variant which is not specifically illustrated, a radially inward
Eine entsprechende flache Ausnehmung 313 kann auch an der der Einzugswalze zugewandten Vorderseite bzw. Außenseite des Wellenbunds 302 vorgesehen sein (siehe gestrichelte Linie). Dadurch kann erreicht werden, dass an der Außenseite des Wellenbundes eine ringförmige Abstützfläche für die Einzugswalze gebildet ist.A corresponding
Bei festgespannter Spannschraube 500 existiert ein zuverlässiger Kraftschluss bzw. Reibschluss zwischen Einzugswelle mit Spannschraube einerseits und auf der Welle montierter Einzugswalze andererseits. Weiterhin können die Mitnahmebolzen 320 für eine formschlüssige Mitnahme der Einzugswalze sorgen. Die Bolzen sind jedoch zum leichteren Aufsetzen und Entnehmen der Einzugswalze gegenüber der Mitnahmebohrung mit leichtem Untermaß versehen, so dass theoretisch die Möglichkeit eines Umkehrspiels beim Wechseln der Drehrichtung gegeben ist.With clamped clamping
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Bereich der Verbindung zwischen Mitnahmebolzen 320 und Mitnahmebohrung 402 jeweils eine Spielausgleichseinrichtung 360 vorgesehen (vgl.
Der als Stehbolzen ausgebildete Mitnahmebolzen 320 hat nahe am Wellenbund einen zylindrischen ersten Abschnitt 312, dessen Außendurchmesser nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Mitnahmebohrung ist, sowie einen daran anschließenden vorderen Abschnitt 314 mit geringerem Durchmesser. Auf den vorderen Abschnitt ist ein Formelement in Form eines O-Rings 362 aufgeschoben und liegt auf dem inneren zylindrischen Teil 312 auf. Auf die Vorderseite ist eine Betätigungshülse 364 aufgesetzt, die verliergesichert auf den vorderen Abschnitt 314 passt und mit ihrer dem Wellenbund zugewandten Stirnseite auf dem O-Ring aufsitzt. Die Länge der Hülse ist so dimensioniert, dass ihr Hülsenkopf im entspannten Zustand (zum Beispiel bei noch nicht montierter Spannschraube) geringfügig über die ebene Außenseite 414 der Einzugswalze hinausragt. Wird nun die Spannschraube angezogen, so drückt der Kopfabschnitt mit der der Einzugswalze zugewandten Innenseite auf die Betätigungshülse 364, wodurch der O-Ring axial zusammengedrückt wird und nach Art eines Spreizelementes sich radial verbreitert. Dadurch wird im gespannten Zustand jegliches Spiel aus der Verbindung zwischen Mitnahmebolzen und Mitnahmebohrung herausgedrückt, so dass diese Verbindung nun spielfrei als in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung wirkt.The
In anderen Worten: Beim Festziehen der zentralen Spannschraube 500 werden die elastischen Elemente auf den Mitnahmebolzen axial zusammengedrückt. Deren dadurch verursachte radiale Aufweitung füllt die Lücke zwischen Mitnahmebolzen und Mitnahmebohrung in der Einzugswalze aus und erzeugt so einen Formschluss zwischen Mitnahmebolzen und Einzugswalze, wodurch ein Umkehrspiel an der Einzugswalze verhindert wird.In other words, when tightening the
Es wird insgesamt eine sowohl kraftschlüssige als auch formschlüssige drehfeste Verbindung zwischen Einzugswalze und Einzugswelle geschaffen, wobei diese Verbindung mithilfe eines einziges Betätigungselementes, nämlich der zentralen Spannschraube 500, hergestellt und gelöst werden kann.There is a total of both a non-positive and positive rotational connection between feed roller and feed shaft created, this connection using a single actuator, namely the
Anhand der
Das Walzenspannsystem umfasst eine Spannschraube 600 mit Kopfabschnitt 610, Gewindeabschnitt 620 und zentraler Innensechskant-Aufnahmeöffnung 630 für ein Spannwerkzeug. Zusätzlich zur zentralen Spannschraube 600 ist noch eine Unterlegscheibe 700 vorgesehen, die im montierten Zustand der Einzugswalze mindestens mit einem inneren Abschnitt 710 zwischen dem Kopfabschnitt 610 der Spannschraube und einer dem Kopfabschnitt zugewandten Seitenfläche (ebene Außenfläche) der Einzugswalze liegt. Der Kraftfluss zwischen Spannschraube und Einzugswalze wird dabei durch die Unterlegscheibe geleitet.The roll tensioning system includes a tightening
Wie in den
An ihrer der Einzugswalze 400 zuzuwendenden Innenseite hat die Unterlegscheibe 700 eine flache, radial innen liegende Ausnehmung 713, so dass sich im äußeren Bereich ein der Einzugswalze zugewandter umlaufender Auflagering 714 ergibt, in dessen Bereich die Spannkraft der Spannschraube auf die Einzugswalze übertragen wird.On its inside facing the
Der Außendurchmesser der Unterlegscheibe kann so gewählt werden, dass sich eine ausreichend große Auflagefläche zur Übertragung eines Reibschlusses bzw. ein großer radialer Abstand des Auflagerings zur Mitte ergibt, um einen wirksamen Reibschluss zu bewirken. Da bei Verwendung einer Unterlegscheibe der Kopfabschnitt 610 der Spannschraube 600 nicht mehr zur direkten Kraftübertragung auf die Einzugswalze benötigt wird, kann der Durchmesser des Kopfabschnitts wesentlich geringer sein als beim anderen Ausführungsbeispiel. Wie in
Beim Herausnehmen der Einzugswalze kann ausgehend von der in
Es sind zahlreiche Varianten möglich.
Claims (15)
mindestens einem Einzugswalzenpaar (112, 114), das zwei Einzugswalzen (400) aufweist, die mit zueinander parallelen Drehachsen angeordnet und gegenläufig antreibbar sind und mit profilierten Umfangsflächen (410) einen Einzugsspalt zum Hindurchführen des Werkstücks (115) begrenzen,
wobei jede der Einzugswalzen mittels eines Walzenspannsystems drehfest und auswechselbar an einem Ende einer zugehörigen Einzugswelle (300) befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Walzenspannsystem eine zur Drehachse der Einzugswalze zentrierte Spannschraube (500, 600) mit einem Gewindeabschnitt (520, 620) und einem gegenüber dem Gewindeabschnitt breiteren Kopfabschnitt (510, 610) aufweist,
wobei in der Spannschraube eine kopfseitig offene Ausnehmung (530, 630) mit einem unrunden Mitnahmeprofil zum Einführen eines Spannwerkzeugs ausgebildet ist.Feeding device (110) for a forming machine (100) for drawing in an elongated workpiece, in particular a wire or a tube, from a workpiece supply to a forming device (120) of the forming machine
at least one feed roller pair (112, 114), which has two feed rollers (400) which are arranged with mutually parallel axes of rotation and are driven in opposite directions and with profiled peripheral surfaces (410) delimiting a feed nip for passing the workpiece (115),
wherein each of the draw-in rollers is non-rotatably and interchangeably fixed at one end of an associated draw-in shaft (300) by means of a roll tensioning system,
characterized in that
the roll tensioning system has a tightening screw (500, 600) centered on the rotation axis of the draw-in roll and having a threaded portion (520, 620) and a head portion (510, 610) which is wider than the threaded portion,
wherein in the clamping screw, a head-side open recess (530, 630) is formed with a non-round driving profile for insertion of a clamping tool.
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