DD160214A3

DD160214A3 - DRUECKROLLENAUFNAHME

Info

Publication number: DD160214A3
Application number: DD21981580A
Authority: DD
Inventors: Peter Echtermeyer; Rainer Kratochwil; Werner Kulpe; Joachim Schmidt
Original assignee: Peter Echtermeyer; Rainer Kratochwil; Werner Kulpe; Joachim Schmidt
Priority date: 1980-03-21
Filing date: 1980-03-21
Publication date: 1983-05-18
Also published as: DE3104842A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die konstruktive Loesung des Problems der Befestigung des Rollenkoerpers auf der Achse der Rollenlagerung. Die Erfindung loest das Problem einer absolut drehfesten und zugleich leicht loesbaren Verbindung zwischen Rollenkoerper und Achse der Rollenlagerung. Die Forderung nach beidseitiger Nutzung des Rollenkoerpers, die aus oekonomischen Gruenden zweckmaessig ist, wird erfuellt. Der Drueckrollenkoerper wird auf der Achse der Rollenlagerung durch einen kegligen Sitz befestigt. Um beidseitige Nutzung zu gewaehrleisten, ist die Rollenbohrung als Doppelkegel gestaltet. Eine Ausgleichsbuchse, die zumindest mit einem Aussenkegel versehen ist, stuetzt die freiliegende Kegelflanke des Rollenkoerpers gegen die Achse ab. Die Erfindung wird an Drueck- und Fliessdrueckmaschinen verwendet.The invention relates to the constructive solution of the problem of attachment of the roller body on the axis of the roller bearing. The invention solves the problem of an absolutely rotationally fixed and at the same time easily releasable connection between the roller body and the axle of the roller bearing. The demand for bilateral use of the roll body, which is expedient for economic reasons, is fulfilled. The pushrod body is mounted on the axle of the roller bearing by a conical seat. To ensure bilateral use, the roller bore is designed as a double cone. A compensating bush, which is provided with at least one outer cone, supports the exposed cone flank of the roller body against the axle. The invention is used on pressure and flow presses.

Description

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Titel der Erfindung Drückrollenauf nähme Title of the invention

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung wird in Drück- und Fließdrückmaschinen verwendet.The invention is used in spinning and flow molding machines.

Charakteristik der bekannten technischen LosungenCharacteristic of the known technical solutions

An die Befestigung von Rollenkörpern auf der zugehörigen Achse, so wie sie als Umformwerkzeuge auf Drück- und Fließdrückmaschinen benutzt werden, sind verschiedene Forderungen zu stellen. Zum einen maß gewährleistet sein, daß der Rundlauf und der Planlauf des Rollenkörpers sehr genau sind. Durch Lauffehler werden Schwingungen erzeugt, die sich auf die Oberflächenqualität des Werkstückes auswirken und sogar zu Versagenskriterien führen können. Zum anderen müssen über die Berührungsflächen zwischen Rollenkörperbohrung und Achse die mitunter erheblichen Umformkräfte in die Lagerung übertragen werden, bei angetriebenen Rollen auch Drehmomente. Schließlich soll eine einfache Montage und Demontage des Rollenkörpers möglich sein, um diesen bei Verschleiß an den Arbeitsflächen nacharbeiten zu können.On the attachment of roller bodies on the associated axis, as they are used as forming tools on press and flow molding machines, various demands are made. For a measure to be ensured that the concentricity and the axial runout of the roller body are very accurate. Running errors generate vibrations that affect the surface quality of the workpiece and can even lead to failure criteria. On the other hand, the sometimes considerable forming forces must be transferred to the storage on the contact surfaces between roller body bore and axis, with driven rollers and torques. Finally, a simple assembly and disassembly of the reel body should be possible in order to be able to rework it when worn on the work surfaces.

In der technischen Praxis haben sich überwiegend zwei Varianten herausgebildet· Es ist danach zum einen üblich, den Sitz zwischen Rollenkörgpr und Achse zylindrisch zu gestalten, zum anderen wird er keglig ausgeführt» Beiden bekannten Ausführungsformen haften Vor- und Nachteile an. Der zylindrische Sitz des Rollenkörpers auf der Achse läßt sich mit relativ einfachen werkstattüblichen Mitteln herstellen·In technical practice, mainly two variants have emerged · It is then on the one hand customary to make the seat between Rollenkörgpr and axis cylindrical, on the other hand it is keglig executed »Both known embodiments adhere to advantages and disadvantages. The cylindrical seat of the roller body on the axis can be produced with relatively simple workshop customary means.

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Sein überragender Vorteil liegt in der Möglichkeit, den Rollenkörper mit zwei Arbeitsflächen zu versehen· Er kann deshalb bei Verschleiß einer Arbeitsfläche zunächst erst einmal auf der Achse gedreht, um dann nach Verschleiß auch der zweiten Arbeitsfläche schließlich nachgearbeitet zu werden· Neben der zeitlichen Einsparung bringt diese Verfahrensweise auch eine gute Ausnutzung des Rollenwerkstoffes mitsich. Diese Verfahrensweise ist besonders bei relativ großen Rollenkörpern aus ökonomischen Gründen von wesentlicher Bedeutung* Rollenkörper werden in der Regel aus hochwertigen Stahllegierungen hergestellt und unterliegen aufwendigen technologischen Prozessen der Wärmebehandlung bei der Herstellung« Diesen offensichtlichen Vorteilen des zylindrischen Paßsitzes des Rollenkörpers auf der Achse stehen jedoch auch Nachteile gegenüber» Unter dem Einfluß der Umformkräfte verformt sich der Rollenkörper elastisch und es kommt zu einer Relativbewegung zwischen ihm und der Achse/Welle. Der Rollenkörper wandert um die Rotationsachse auf seinem Sitz· Dieser Effekt tritt auch auf, wenn die Rolle nicht angetrieben wird· Dadurch kommt es zu trockener Reibung an den Paßflächen und zur schließlichen Zerstörung derselben·Its outstanding advantage lies in the possibility of providing the roller body with two work surfaces. Therefore, it can first be turned on the axle when a work surface is worn, and then finally reworked after wear on the second work surface Procedure also a good utilization of the roller material mitsich. This procedure is particularly important for relatively large reel bodies for economic reasons * Rolling bodies are usually made of high quality steel alloys and are subject to complex technological processes of heat treatment in the production "These obvious advantages of the cylindrical snug fit of the reel body on the axis are also disadvantages opposite »Under the influence of the forming forces, the roller body deforms elastically and there is a relative movement between it and the axle / shaft. The roller body moves around the axis of rotation on its seat · This effect also occurs when the roller is not driven · This leads to dry friction on the mating surfaces and the eventual destruction of the same ·

Ein weiterer wesentlicher Nachteil der zylindrischen Drückrollenaufnahme wird durch den Umstand gekennzeichnet, daß für die ^L qualitative Ausbildung der Paßflächen von Rolle und Welle ein fertigungstechnischer Kompromiß eingegangen werden muß· Dieser ist derart, daß Rollen und Wellen durch eine Übergangspassung miteinander verbunden sind. Der technische Widerspruch besteht darin, daß diese Passung einerseits zur besseren Kraftaufnahme absolut spielfrei sein muß, andererseits die notwendige Austauschbarkeit der Rollen ein gewissesPaßspiel erzwingt, da auf Grund der sehr hohen Umformkräfte,Verbindungen zwischen Rolle und Welle im Preßpassungsbereiob. nicht mehr oder nur noch mit sehr hohem Aufwand lösbar sind* Dieses Lösen ist aber in den Meisten Fällen mit einer i^ehxpde^ minder starken Beschädigung ftfll } der fellenpaßflache yerbunden^|sQl^aß]^;naoh.^? einmaligen* erschwer-Ι|Η?^Λ| j tem Rolleowechse^ de» Jieiieι Ve2?ba|i4,i sptelbehaf tet ist* ^?' - ^; ''' Dieses Spiel stellt die wesentlichste-Verschleißursache von Drückrollenaufnahmen dar.Another major disadvantage of the cylindrical pressure roller receiving is characterized by the fact that for the ^L qualitative training of the mating surfaces of roller and shaft a manufacturing compromise must be made · This is such that rollers and shafts are connected by a transition fit. The technical contradiction is that this fit must be absolutely free of play on the one hand for better power, on the other hand enforces the necessary interchangeability of roles a certain pass, since due to the very high forming forces, connections between roller and shaft in Preßpassungsbereiob. or just are not yet at great expense solved * but this loosening is in the most cases with i ^ ^ ehxpde less severe damage ftfll} the fellenpaßflache yerbunden ^ | ^ sQl ^ate]; naoh. ^? one-time * aggravating-Ι | Η? ^Λ | J tem Rolleowechse ^ de Jieiieι Ve2? ba | i4, is sptelbehaf tet is * ^? '- ^; ''' This game represents the most significant cause of wear roller presses.

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Der progressive Anstieg des "Verschleißes, der durch diese Verschleißquelle verursacht wird, hängt dabei von mehreren Umständen ab. Als Ursache dieses Verschleißes sind ganz allgemein alle Stöße anzusehen, die die Rolle während ihrer Berührung mit dem Werkstück aufnehmen muß und dabei über ihre gemeinsame Paßfläche mit der Welle auf diese überträgt,- Ist diese Passung mit Spiel behaftet, so entsteh/t? durch einen Stoß auf die Rolle eine Relativbewegung zwischen Rolle und Welle, die auf Grund der sehr hohen Umformkräfte mit einem Schlag beim Schmieden vergleichbar ist. Dieser Effekt, auch als Schmiedeeffekt bezeichnet, tritt verstärkt in der Anlaufphase des Umformvorganges auf, d.h. in der Phase des Anlegens und Eintauohens der Rollen an bzw· in die Werkstückoberfläche, aber auch bei jeder Wanddickenschwankung im Ausgangsmaterial muß ein solcher Stoß angenommen werden·The progressive increase in wear caused by this source of wear depends on a number of circumstances, the cause of which is generally the shocks which the roller has to absorb during its contact with the work piece, with its common mating surface If this fit is associated with play, then, due to a collision on the roll, a relative movement between the roll and the shaft is produced, which is comparable to a blow forging due to the very high forming forces. also referred to as forging effect occurs increasingly in the start-up phase of the forming process, ie in the phase of applying and Enttohohens the rollers on or in the workpiece surface, but also with any wall thickness variation in the starting material such a shock must be assumed ·

Das Ergebnis dieses Schmiedeeffektes sind mehr oder weniger aufgeweitete (aufgeschmiedete) Aufnahmebohrungen der Rollen bzw· durchmesserrediizierte Wellensitze, die jeweils eine Wiederverwendbarkeit dieser Teile ausschließen·The result of this forging effect is more or less widened (forged) locating bores of the rollers or diameter-reduced shaft seats, each of which precludes reusability of these parts.

Die Folge davon ist die Notwendigkeit häufigen Nacharbeitens des Achsensitzes· Die dadurch notwendige Anpassung der Maße der Aufnahmebohrung von Ersatzrollen führt im Laufe der Zeit zur völligen maßlichen Änderung des Paßsitzes und endet mit der Neuanfertigung der Achse· Gegenmaßnahmen sind nur im begrenzten Rahmen möglich· Es ist z_#B. möglich, den Rollenkörper auf den Sitz aufzuschrumpfen. Zu dieser Maßnahme entschließt man sich . jedoch nur, wenn der Werkstoff der zu bearbeitenden Drück*· bzw· Fließdrückteile sehr viel weicher als der Werkstoff des Rollenkörpers ist und somit dessen Nutzungsdauer lang· Bei sohließlichem Verschleiß werden in der Regel Achse und Rollenkörper neu gefertigt· - ·* ·* .*··,··The consequence of this is the need for frequent reworking of the axle seat · The necessary adjustment of the dimensions of the mounting hole of replacement rollers leads in the course of time to complete dimensional change of the fit and ends with the new production of the axle · Countermeasures are possible only in a limited context · It is z _# as possible to shrink the roller body on the seat. One decides to this measure. but only if the material of the press to be processed * · or · flow pressed parts is much softer than the material of the roller body and thus its service life long · In sohließlichem wear axle and roller bodies are newly manufactured generally · - · * · * *. ··, ··

Weit verbreitet ist eine lösung derart« daß eine formschlüssige Bindung von Rollenkörper und Aphs© mittels Paßfeder oder Mit- , nehmer geschaffen wird*; 3©dopl|,;,k9pr| es auch hierbei im Laufe der Zeit wegen des unumgänglichen lloütagespiels zwischen Rollenkörper und Achse zu einer Relativbewegung und somit zu Verschleißreibung· Nachteilig ist bei dieser Lösung außerdem die sehr aufwendige Fertigung der entsprechenden Nuten im Rollenkörper, da dieser in den meisten Anwendungsfällen durch eine entsprechende Wärmebehandlung sehr hart ist*A solution is widely used in such a way that a positive connection of reel body and Aphs © is created by means of parallel key or co-operator *; 3 © Dopl |;, k9pr | It is also in this case over time because of the unavoidable lloütagespiels between roller body and axle to a relative movement and thus wear friction · Another disadvantage of this solution is the very complex production of the corresponding grooves in the reel body, since this is in most applications by a corresponding heat treatment very hard is *

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Der keglige Sitz des Rollenkörpers auf der Achse wird analog den im Werkzeugmaschinenbau bekannten Formen ausgeführt· Der Rollenkörper und der Sitz auf der Achse sind an den korrespondierenden Flächen keglig gestaltet· Der Rollenkörper wird durch geeignete Mittel in axialer Richtung auf den Kegel gepreßt· Die dadurch erzeugten Radialspannungen erzeugen einen so hohen Anpreßdruck, daß ein Wandern des Rollenkörpers auf seinem Sitz ausgeschlossen wird· Der bestehende technische Widerspruch zwischen der Forderung nach einem leicht lösbaren Festsitz einerseits und hohem Ausnutzungsgrad des Rollenmaterials beim produktionsbedingten Verschleiß andererseits kann jedoch auch mit dieser Variante nicht gelöst werden· Bei den bekannten Ausführungen dieser Art läßt sich zwangsläufig der Rollenkörper nur einseitig nutzen· Es sind doppelkeglige Aufnahmen aus der Technik bekannt, wie sie ζ·Β· in der HS -Patentschrift 2502512 dargestellt werden« Sie dienen im angeführten Fall ζ·Βφ der Befestigung von Propellern oder Rädern auf Wellen oder Achsen· Für den vorliegenden Fall der Drückrollenbefestigung sind sie jedoch ungeeignet, da der keglige Achs-/ Wellenstumpf nur eine der kegligen Flanken des Gegenstückes trägt· Weitere doppelkeglige Spanneinrichtungen sind aus der Werkzeugmaschinenbranche bekannt und dienen dort beispielsweise zum Zentrieren von Werkstücken mit zylindrischer Bohrung· Für die relativ großen Kräfte, die bei Drückpressen auftreten, sind sie jedoch ebenfalls nicht verwendbar, weil zwischen Spanndorn und zylindrischer Bohrung des Werkstückes nur Linienberührung vorliegt«,The keglige seat of the roller body on the axis is carried out analogously to the forms known in machine tool construction · The roller body and the seat on the axis are conical on the corresponding surfaces · The roller body is pressed by suitable means in the axial direction on the cone · The generated thereby Radial stresses generate such a high contact pressure that a wandering of the roller body is excluded on his seat · The existing technical contradiction between the requirement for an easily releasable tight fit on the one hand and high utilization of the roll material during production-related wear on the other hand can not be solved with this variant · In the known versions of this type, the roller body can be used on one side only · There are doppelkeglige recordings known in the art, as they are ζ · Β · in the HS patent 2502512 represented «They are used in the cited Fa The attachment of propellers or wheels to shafts or axles However, they are unsuitable for the present case of the pressure roller mounting, as the conical axle / stub shaft bears only one of the conical flanks of the counterpart. Further double-sided clamping devices are known in the machine tool industry and there they are used, for example, for centering workpieces with a cylindrical bore. However, they can not be used for the relatively large forces that occur in pressure pressing because only line contact exists between the mandrel and the cylindrical bore of the workpiece.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Mit der Erfindung soll eine Verbindung zwischen DrückrcflLenkörper und Achse an Fließdrückma^chinen geschaffen werden, so \ daß sie einerseits drehfest, zum anderen jedoch leicht lösbar gestaltet ist und eine zweiseitige Nutzung des Rollenkörpers gestattet·Is to create a connection between DrückrcflLenkörper and axis of flow- forming ^ chinen with the invention, so \ that it non-rotatably on the one hand, but on the other hand easily be detachably designed, and a two-sided use of the roller body permits ·

- 5 Darlegung des Wesens der Erfindung- 5 Presentation of the essence of the invention

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Erfindungsgemäß wird der Rollenkörper auf einem kegligen Sitz der Aohse aufgenommen· Charakteristisch ist, daß der keglige Sit ss der Welle durch den Rollenkörper hindurch-reicht»According to the invention, the roller body is received on a conical seat of the axle. It is characteristic that the conical position of the shaft extends through the roller body.

Die erfinderischen Merkmale bestehen hierbei darin, daß ein Abstützen des Rollenkörpers einmal unmittelbar auf dem Eegelsitz der Welle erfolgt, während auf der anderen Seite der Rolle eine mittelbare Berührung durch eine entsprechende Ausgleichsbuchse erzielt wird· Der erfinderische Vorteil liegt in der Tatsache begründet, daß durch den durchreichenden Wellenstumpf, dem Doppelkegel im Rollenkörper und einer entsprechend eingepaßten evtl· elastisch verformbaren Ausgleichsbuchse beidseitig gleiche Traganteile der kontaktierenden Flächen und außerdem absolute Spielfreiheit erzielt werden kann·The inventive features consist in the fact that a supporting of the roller body is once directly on the Eegelsitz the shaft, while on the other side of the roller an indirect contact is achieved by a corresponding balance bush · The inventive advantage lies in the fact that by the Through reaching stub shaft, the double cone in the roller body and a suitably fitted possibly elastically deformable compensating bushing on both sides of the same supporting components of the contacting surfaces and also absolute backlash can be achieved

Ausführungsbeispiel Ausführu ngsbeispiel

In den Figuren 1 und 2 sind die wesentlichen Merkmale und einige der möglichen Ausführungsformen dargestellt· In Figur 1 ist die Achse 1 der Rollenlagerung mit Aufnahmekegel und Gewinde versehen. Der Rollenkörper 2 ist in seiner Bohrung doppelkegelstumpfförmig ausgebildet· Über den Gewindering 3 wird eine Ausgleichsbuchse 4 zwischen Aufnahmekegel und Rollenkörper gedrückt· Sie ist wechselweise von beiden Stirnseiten her am Umfang geschlitzt·In Figures 1 and 2, the essential features and some of the possible embodiments are shown. In Figure 1, the axis 1 of the roller bearing is provided with receiving cone and thread. The roller body 2 is formed in its bore double-frustoconical · About the threaded ring 3 a compensating bushing 4 between receiving cone and roller body is pressed · It is alternately slotted from both ends on the circumference ·

In Figur 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Rollenkörper 2 mittels zweier Ausgleichsbuchsen 4 und 5 auf einem zylindrisch ausgebildeten Sitz befestigt ist· Beide Ausgleichsbuchsen sind geschlitzt. Der bei dieser Ausführung gegebenenfalls auftretende Planschlag des Rollenkörpers 2 wird durch entsprechende Verstellschrauben 6, die sich im Flansch der Ausgleichsbuchse 5 befinden, beseitigt.FIG. 2 shows an embodiment in which the roller body 2 is fastened on a cylindrically shaped seat by means of two compensating bushes 4 and 5. Both compensating bushes are slotted. The possibly occurring in this embodiment of the flat surface of the roller body 2 is eliminated by corresponding adjusting screws 6, which are located in the flange of the compensating bush 5.

Claims

- 6 Erfindungsanapruch s- 6 Invention proposal s

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Drückrollenaufnähme für Fließdrückmaschinen, bestehend aus mit doppelkegliger Aufnahmebohrung versehener Drückrolle, der mit einem der Aufnahmebohrung entsprechend ausgebildeten kegligen Ende versehenen Achse und einer Ausgleichsbuchse, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kegelflanken der doppelkegligen Aufnahmebohrung einerseits unmittelbar und andererseits mittels der Ausgleichsbuchse kraftschlüssig und kräfteübertragend mit dem durch die Druckrolle hindurchreichenden kegligen Ende der Achse verbunden sind.Pressure roller for Aufdrückdrückmaschinen consisting of provided with doppelkegliger receiving bore pressure roller, provided with a receiving bore correspondingly formed conical end axis and a compensating bushing, characterized in that both conical flanks of doppelkegligen receiving bore on the one hand directly and on the other hand by means of the compensating sleeve frictionally and force-transmitting with the through Pressure roller passing through the conical end of the axis are connected.

Drückrollenaufnahme gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das keglige Ende der Achse durch zwei keglige Spannbuchsen gebildet wird, die auf einem zylindrischen Endstück der Achse gegenüber der Drückrolle axial verspannt werden und daß eine der Spannbuchsen mit auf eine Stirnfläche der Druckrolle wirkenden Druckschrauben versehen ist.Pressure roller seat according to item 1, characterized in that the conical end of the axle is formed by two conical clamping bushes which are clamped axially on a cylindrical end portion of the axle relative to the spinning roller and in that one of the clamping bushes is provided with pressure screws acting on an end face of the pressure roller.

Hierzu 1 Blatt ZeichnungFor this 1 sheet drawing