DE1293122B - Walzvorrichtung zum Herstellen oder Korrigieren von Verzahnungen auf zylindrischen Werkstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung zum vorrichtungen war es auf Grund der verwendeten Herstellen oder Korrigieren von Verzahnungen auf Lagerung der Walzräder nicht mit genügender Bezylindrischen Werkstücken, mit wenigstens drei in triebssicherheit und vertretbarem Aufwand möglich, einem stationären Gehäuse um eine zentrale Achse den Walzdurchmesser und/oder den Walzdruck wähgleichmäßig verteilten, drehbar gelagerten Walz- 5 rend des Walzvorganges durch radiale Verstellung rädern, die mit einer entsprechend der herzustellen- der Walzräder in vorgegebener Weise zu steuern. Die den Verzahnung ausgebildeten, gegebenenfalls korri- Erfindung geht deshalb von der Aufgabe aus, eine gierten Verzahnung versehen sind, mit einem um die Walzvorrichtung zu schaffen, bei der die Walzräder zentrale Achse drehbaren und im Betrieb mit den mit geringstem Aufwand derart in Radialrichtung Walzrädern kämmenden, die Abmessungen des Werk- io verstellbar gelagert sind, daß es in einfacher und bestücks aufweisenden, zum Werkstück koaxialen Mei- triebssicherer Weise möglich ist, den Walzdurchsterrad, wobei die Drehachsen der Walzräder unter messer und/oder den Walzdruck während des WaIzeinem Winkel, der dem gewünschten Vorschub des Vorganges in vorgegebener Weise zu steuern und die Werkstücks entspricht, schräg zur zentralen Achse dabei erforderlichen hohen Kräfte zu übertragen, liegen können, und mit einer auf das Meisterrad und 15 ohne Verformungen oder übermäßigen Verschleiß der das Werkstück einwirkenden axialen Vorschub- zur radialen Verstellung der Walzräder dienenden einrichtung, bei der Werkstück und Meisterrad axial Teile befürchten zu müssen.

und in Umfangsrichtung kuppelbar sind. Zur Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß

Derartige Walzvorrichtungen haben wegen der eine Walzvorrichtung der eingangs angegebenen Art, festen Kupplung zwischen Werkstück und Meisterrad 2° die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Walzräder den Vorteil, daß die hergestellte Verzahnung sehr ge- um zu ihren Drehachsen exzentrische Achsen nau dem vom Meisterrad vorgegebenen gewünschten schwenkbar und feststellbar im Gehäuse gelagert sind. Verzahnungsprofil entspricht. Außerdem kann das Bei der erfindungsgemäßen Lagerung der WaIz-

Meisterrad auch zum Antrieb der Walzräder benutzt räder ist es dank der Verwendung einer Schwenkwerden, so daß sich eine besonders einfache An- 25 bewegung statt einer radialen Verstellung möglich, in triebseinrichtung ergibt. Um den Walzdurchmesser sehr einfacher Weise eine gemeinsame Verstellung verändern zu können, sind verschiedene Arten der der Walzräder in Radialrichtung zu bewirken, ohne verstellbaren Lagerung der Walzräder bekanntgewor- daß es zur Koppelung der Walzräder umständlicher den. und empfindlicher Getriebeeinrichtungen bedarf; die

Bei einer bekannten Walzvorrichtung der eingangs 30 zur radialen Verstellung erforderliche Schwenkangegebenen Art ist jedes der Walzräder auf einem bewegung kann grundsätzlich mit einem auf alle Walzradial verschiebbaren Schlitten angeordnet, und die radlagerungen gemeinsam einwirkenden Drehantrieb einzelnen Schlitten sind durch ein Kegelradtriebwerk erfolgen.

miteinander verbunden und können gemeinsam in Es sind zwar schon Walzvorrichtungen bekannt-

Radialrichtung verstellt werden. Ein derartiges Kegel- 35 geworden, bei denen ebenfalls um exzentrische radtriebwerk ist jedoch wegen der großen Anzahl der Achsen schwenkbare Walzräder vorgesehen sind, dabei verwendeten Teile und der verhältnismäßig doch handelt es sich dabei um Vorrichtungen, bei langen Übertragungswellen kompliziert und für die denen eine Axial- und in Umfangsrichtung wirkende Übertragung hoher radialer Walzdrücke nur wenig feste Verbindung zwischen dem Werkstück und einem geeignet. So ist denn auch im Zusammenhang mit 40 Meisterrad nicht vorgesehen war, so daß die Profildieser bekannten Wählvorrichtung lediglich allgemein genauigkeit und die. Gleichmäßigkeit der Werkstofferwähnt worden, daß man durch eine Kurvensteue- struktur im fertig gewalzten Werkstück nur geringe rung oder einen Druckmittelantrieb die Radial- Ansprüche erfüllten und eine Steuerung des Walzbewegung der Walzräder mit der axialen Bewegung durchmessers und/oder des Walzdrucks nicht zweckder Vorschubeinrichtung koppeln kann; genauere An- 45 mäßig erschien und auch nicht beabsichtigt war; demgaben über die konstruktive Verwicklichung einer gemäß diente bei dieser bekannten Walzvorrichtung derartigen Ausbildung fehlen. die exzentrische Lagerung der Walzräder auch ledig-

Bei einer anderen bekannten Walzvorrichtung der lieh zur einmaligen festen Einstellung des Walzdurcheingangs angegebenen Art sind ebenfalls die Walz- messers vor Beginn des Walzvorganges. Es ist ferner räder auf radial verstellbaren Schlitten gelagert; eine 50 schon bei einem Gewindewalzkopf bekanntgeworden, gemeinsame Verstellung in Radialrichtung während über den Umfang des Werkstücks verteilte Walzräder des Betriebs der Maschine ist jedoch nicht vorgesehen, um exzentrische Achsen schwenkbar zu lagern, doch vielmehr werden die Walzräder lediglich zu Beginn sind die beim Gewindewalzen auftretenden Probleme des Walzvorganges so weit radial nach innen gestellt, anderer Art als beim Walzen von Verzahnungen, und daß mit ihnen gekoppelte Antriebszahnräder mit dem 55 es konnte das der vorliegenden Erfindung zugrunde Meisterrad exakt in Eingriff treten. Auch hier müßte liegende Problem und seine Lösung durch diesen Geeine aufwendige mechanische Einrichtung vorgesehen windewalzkopf nicht nahegelegt werden, da auch hier werden, um die einzelnen Schlitten der Walzräder ge- lediglich eine einmalige feste Einstellung des WaIzmeinsam zu betätigen. durchmessers vor dem Beginn des Gewindewalzens

Eine genaue Steuerung des Walzdurchmessers und 60 beabsichtigt war.

möglichst auch des von den Walzrädern in Radial- Eine zweckmäßige weitere Ausgestaltung der Errichtung auf das Werkstück ausgeübten Walzdrucks findung besteht darin, daß die Walzräder drehbar auf ist zweckmäßig und erwünscht, um die Profilgenauig- Exzentern von Drehzapfen gelagert sind, die ihrerseits keit der gewalzten Verzahnungen zu erhöhen und die drehbar im Gehäuse gelagert sind, und daß eine Einbeim Walzen im Werkstück vorgenommenen Verfor- 65 Stellvorrichtung zur gemeinsamen Drehung der Drehmungsvorgänge sowie die dadurch hervorgerufenen zapfen zwecks Einstellung der Lage der Walzräder in Änderungen der Werkstoffeigenschaften gleichmäßi- bezug auf das Meisterrad vorgesehen ist. Dabei sind ger zu gestalten. Bei den bisher bekannten Walz- vorzugsweise an den Drehzapfen Zahnsegmente be-

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festigt, die mit einer Verzahnung eines Einstellrades Vorrichtung der F i g. 1 zur Darstellung des Einstö-

kämmen, das um die zentrale Achse drehbar im Ge- ßers, des Auswerfers und der Walzräder zusammen

häuse gelagert ist und einen Teil der Einstellvorrich- mit dem Meisterrad,

tung bildet. Das Einstellrad kann eine weitere Ver- Fig. 3 eine Ansicht auf die Getriebeteile der

zahnung aufweisen, die mit einer axial verstellbaren 5 F i g. 3, teilweise im Schnitt nach Linie IV-IV der

Zahnstange kämmt. Dabei kann die äußerste Lage Fig. 3.

der Zahnstange, bei der sich die Walzräder auf dem Die in F i g. 1 dargestellte Walzvorrichtung enthält gewünschten Durchmesser des Werkstücks befinden, einen Maschinenkörper A, in dem eine über das Keildurch einen einstellbaren Anschlag festgelegt sein. riemenrad 90 angetriebene Welle 34 gelagert ist, von Die Zahnstange ist vorzugsweise als axial verschieb- io der aus der Antrieb der einzelnen Maschinenteile erbare, jedoch undrehbare Schraubenhülse ausgebildet folgt.

und auf eine Gewindespindel aufgeschraubt, die axial Auf dem Maschinenkörper A sind Gehäuseeinheiverstellbar sowie drehbar im Gehäuse gelagert ist, ten B, C, D und E befestigt (s. insbesondere F i g. 1). wobei die Gewindespindel in ihrer jeweiligen Dreh- Die Gehäuseeinheit B dient zur Lagerung eines Meistellung feststellbar ist. Durch diese Anordnung kann 15 sterrades 7 (s. F i g. 2), das gleichzeitig als Auswerfer durch Drehen der Gewindespindel die Ausgangslage dient. Die Gehäuseeinheit C dient zur Lagerung der der Walzräder eingestellt und durch axiale Verschie- Walzräder, während die Gehäuseeinheit E zur Lagebung der Gewindespindel die gewünschte radiale Zu- rung des Einstößers dient. Die Gehäuseeinheit D Stellung während des Walzvorganges bewirkt werden. nimmt einen Vorratsbehälter und die Teile für die Die Lage des einstellbaren Anschlags ist vorzugsweise ao Zuführung des Werkstücks und die Abführung des durch eine Gewindehülse bestimmt, die mit einem am fertig gewalzten Zahnrades auf.
Gehäuse vorgesehenen Gewinde verschraubt ist, wo- Ein Werkstück 1 (s. F i g. 2) wird von Hand oder bei die Lage der Gewindehülse in bezug auf das Ge- vorzugsweise aus einem Vorratsbehälter 2 in die häuse durch eine Gegenmutter festlegbar ist. Ferner Ladestellung, ζ. B. auf eine Werkstückauflage 3, geist die Gewindespindel vorzugsweise mit einer Axial- 25 bracht und von dort aus mit Hilfe eines Einstößers 4 nut versehen, in die ein innerer Keil einer die Ge- durch eine Zentrierhülse 5 in die Arbeitsstellung gewindespindel umgebenden, in ihrer jeweiligen Dreh- bracht.

Stellung festklemmbaren Büchse eingreift. Schließlich Vor Beginn des Walzvorganges trifft das Werkkann zweckmäßigerweise auf die Gewindehülse eine stück 1 auf die Stirnseite 6 eines Meisterrades 7, wo weitere Mutter aufschraubbar sein, und die mit dem 30 es zentriert und festgespannt wird. Nach Festspannen Keil versehene Büchse ist vorteilhafterweise zwischen des Werkstücks werden dem Einstößer 4 und dem der Gewindehülse und der weiteren Mutter fest- Meisterrad 7 eine Drehbewegung 9 und gleichzeitig klemmbar. eine Vorschubbewegung erteilt, wobei der WaIz-

Ferner ist es zweckmäßig, daß die Gewindespindel Vorgang beginnt.

über eine Kupplung drehbar und axial fest mit einer 35 Die Teilung der Verzahnung des Meisterrades 7

in Axialrichtung wirkenden Stelleinrichtung, ins- muß so exakt wie möglich der gewünschten Teilung

besondere einem hydraulisch beaufschlagten Stell- des zu walzenden Zahnrades entsprechen. Die weitere

zylinder gekoppelt sowie mit einem Handrad versehen Ausbildung der Verzahnung des Meisterrades ist im

ist. Auf diese Weise kann die Gewindespindel mit übrigen gleich der Verzahnung des Werkstücks.

Hilfe des Handrades gedreht und mit Hilfe der Stell- 40 Zum Zweck der Zentrierung des Werkstücks 1

einrichtung axial bewegt werden. kann der Einstößer 4 mit einem Zentriervorsprung 4 a

Um eine zumindest teilweise selbständige Anglei- versehen sein, der mit einer entsprechenden Zentrier-

chung der axialen Vorschubbewegung an die Steue- bohrung des Werkstücks zusammenarbeitet. Auch die

rung des Walzdurchmessers zu ermöglichen, kann die Stirnseite 6 des Meisterrades 7 könnte zum gleichen

erfindungsgemäße Vorrichtung weiter gekennzeichnet 45 Zweck mit einer Zentrierbohrung oder einem Zen-

sein durch eine am Meisterrad axial angreifende Vor- triervorsprung versehen sein, die mit einer entspre-

schubeinrichtung, die der auf das Werkstück einwir- chenden Zentriereinrichtung des Werkstücks zusam-

kenden Vorschubvorrichtung entgegenwirkt, derart, menarbeitet.

daß beim Entlasten der ersten Werkstück-Vorschub- Wie bereits oben auseinandergesetzt, dient zur

einrichtung das Werkstück vom Meisterrad ausgewor- 50 Lagerung der Walzräder der Gehäuseteil C. Im Aus-

fen wird. Vorzugsweise sind dabei beide Vorschub- führungsbeispiel sind drei Walzräder 11 vorgesehen,

Vorrichtungen hydraulisch angetrieben, und die auf die gleichmäßig auf dem Umfang verteilt rund um die

das Meisterrad einwirkende Vorschubvorrichtung hat gemeinsame zentrale Achse des Werkstücks 1 und des

eine einstellbare Drossel in ihrem Abfluß, so daß der Meisterrades 7 angeordnet sind. Zum Zweck einer

von der Werkstück-Vorschubvorrichtung bewirkte 55 genauen Zentrierung und Verzahnung des Werkstücks

Vorschub des Werkstücks nach Maßgabe der Einstel- müssen mindestens drei Walzräder vorgesehen sein,

lung dieser Drossel gebremst wird. Zur Lagerung der Walzräder 11 dienen zapfen-

AIs Zentriervorrichtung für das Werkstück ist vor- förmige Exzenter 21 (s. Fig. 3), auf denen lose dreh-

zugsweise ein Zapfen am werkstückseitigen Ende der bar mit Hilfe von Nadellagern die Walzräder gelagert

Werkstück-Vorschubvorrichtung vorgesehen. 60 sind. Diese Exzenter 21 sind exzentrisch mit Bezug

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines auf Drehzapfen 12, die lose drehbar im Gehäuseteil C

Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeich- gelagert sind. Die Achse 101 jedes Zapfens 12 ist um

nungen näher erläutert. Es zeigt einen geringen Betrag, vorzugsweise um etwa

F i g. 1 eine Seitenansicht auf eine erfindungs- ¹A bis 2°, gegenüber einer Achse schräggestellt, die

gemäße Walzvorrichtung, 65 parallel zu der gemeinsamen zentralen Achse des

F i g. 1 a einen Teilschnitt durch eine in der Vor- Meisterrades 7, des Einstößers 4 und des Werkstücks

richtung der F i g. 1 benutzte Axialkupplung, verläuft. In entsprechender Weise ist auch die Ebene

F i g. 2 einen Längsschnitt durch Getriebeteile der jedes Walzrades um den gleichen Betrag schräg

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gestellt. Diese Schrägstellung erfolgt in einer Tangen- Segmente 14,15 eine Drehbewegung der Exzentertialebene zu einem Zylinder, dessen Mittelpunkt in wellen 12, 21 hervor. Die Axiallage der Zahnstange der Achse des Meisterrades liegt. 17 auf der Gewindespindel 16 und damit die zugeord-

Das Meisterrad 7 hat in jedem Fall eine Zahn- nete Feineinstellung der Exzenter 21 und der Walzschräge, die der Zahnschräge der Soll-Verzahnung 5 räder 11 wird durch Drehen der Gewindespindel 16 entspricht. Die Zahnschräge der Walzräder 11 muß mittels eines Handrades 22 eingestellt, jedoch entsprechend der schiefen Lagerung ihrer Der Pfeil 95 in der F i g. 3 gibt die Drehrichtung

Achse 101 kompensiert sein. Ist die Achse der Walz- des Einstellrades 91 an, wenn die Walzräder aus dem räder 11 ζ. B. um 1° schräg entsprechend einem Walzeingriff mit dem Werkstück herausbewegt wer-Spiralwinkel von 1° rechts schräg eingestellt, muß zur io den sollen. Der Pfeil 96 entspricht der Drehrichtung Herstellung eines geradverzahnten Stirnrades die des Rades 91, wenn die Walzräder 11 in die Arbeits-Zahnschräge der Verzahnung der Walzräder 11 um 1° Stellung gebracht werden sollen, links ausgeführt werden, um eine achsparallele Ver- Die Axialbewegungen 19,19 α der Gewindespindel

zahnung des Werkstücks zu erreichen. In entsprechen- 16 und die dazu erforderlichen Kräfte werden durch der Weise muß auch bei Herstellung eines schräg- 15 eine Stelleinrichtung in Form eines hydraulisch beverzahnten Werkstücks die Zahnschräge der Walz- aufschlagten Stellzylinders 28 bewirkt, der durch eine räder um den Wert der Schrägstellung der Achse 101 Kupplung 29 mit der Gewindespindel verbunden ist. kompensiert werden. Dieser Stellzylinder 28 ist von beiden Seiten seines

Die Walzräder 11 kämmen mit der Verzahnung des nicht dargestellten Kolbens her mit einem hydrauli-Meisterrades 7 und werden im Ausführungsbeispiel ao sehen Druckmittel zu beaufschlagen. Die Kupplung vom Meisterrad 7 aus angetrieben. Statt dessen könn- 29 besteht im wesentlichen aus zwei Muttern 97 und ten auch unmittelbar die Walzräder angetrieben wer- 98, zwischen denen eine Scheibe 100 lose drehbar, jeden. Es wäre auch möglich, an Stelle dieser beiden doch axial nicht verschiebbar, gelagert ist. Mit 99 ist Möglichkeiten das Werkstück anzutreiben. eine Gegenmutter bezeichnet. Die Muttern 97 und 99

Das Meisterrad 7 ist auf einer Pinole 8 befestigt, 25 sind auf einem Gewinde der Kolbenstange 102 des die drehbar im Gehäuseteil B gelagert ist. In entspre- hydraulischen Stellzylinders 28 aufschraubbar, wähchender Weise ist der Einstößer 4 an einer Pinole 39 rend die beiden Muttern 97 und 98 miteinander verbefestigt, die drehbar im Gehäuseteil E gelagert ist. schraubt werden können. Demgemäß ist die Gewinde-Im Ausführungsbeispiel werden auf weiter unten spindel drehbar, jedoch axial fest mit der Kolbennäher beschriebene Weise sowohl die Meisterrad- 30 stange 102 und damit mit dem Kolben des hydraulipinole 8 als auch die Einstößerpinole 39 drehbar von sehen Stellzylinders 28 verbunden, der Antriebswelle 34 aus angetrieben. Die Axialbewegung 96 der Gewindespindel 16 und

Die Schrägstellung der Achsen 101 der Drehzapfen damit die äußerste Lage der Zahnstange 17, bei der 12 der Walzräder 11 erfolgt zur Förderung des Werk- sich die Walzräder 11 auf dem gewünschten Durchstückvorschubs 10 α und zur Herabsetzung des Werk- 35 messer des Werkstücks befinden, wird durch einen Zeugverschleißes. Wie bereits oben auseinander- einstellbaren Anschlag festgelegt, der hier durch einen gesetzt, ist der Schrägwinkel 13 im allgemeinen vom Ring 25 dargestellt wird. Die Lage dieses Ringes ist Werkstückdurchmesser und der Vorschubgeschwin- durch eine Gewindehülse 23 bestimmt, die in eine am digkeit abhängig; er kann sich daher gegebenenfalls Maschinenkörper A befestigte Mutter 103 einschraubvon etwa ¹A bis rund 2° erstrecken. 40 bar ist und mittels einer Gegenmutter 24 drehfest

Zur Einstellung des Verformungsdrucks ist ein hy- festgespannt werden kann. Der Ring 25 liegt zwischen draulisch oder auf andere Art betätigtes Einstellrad einem Absatz 104 der Gewindespindel 16 und der 91 vorgesehen, das auf dem Gehäuseteil C lose dreh- nach innen weisenden Stirnseite 105 der Gewindebar um die Achse des Meisterrades 7 gelagert ist. Zu hülse 23. Die axiale Stellung der Stirnseite 105 der diesem Zweck ist an dem Gehäuseteil C eine zen- 45 Gewindehülse kann durch Hinein- oder Heraustrische Buchse 92 vorgesehen, auf der mit Hilfe eines schrauben der Hülse verändert werden. Nadellagers 93 das Rad 91 drehbar gelagert ist. Die- Diese Stirnseite 105 dient unter Zwischenschaltung

ses Rad 91 ist mit drei auswechselbaren Zahnsegmen- des Ringes 25 als einstellbarer Anschlag für die Ringten 14 versehen, die zusammen eine Innenverzahnung kante 104 der Gewindespindel 16. Durch Drehung bilden und mit Zahnsegmenten 15 kämmen, die auf 50 der Gewindespindel 16 kann die Zahnstange 17 derdem schräg gelagerten Zapfen 12 befestigt sind. Die art bewegt werden, daß sich das Einstellrad 91 in Zahnsegmente 15 und die Zahnsegmente 14 bilden Richtung des Pfeiles 96 dreht und die Walzräder gesomit ein Getriebe. schlossen werden. Dies erfolgt so weit, daß sie gerade

Außer den als Innenverzahnung ausgebildeten mit der Verzahnung des Meisterrades spielfrei käm-Zahnsegmenten ist ,eine Außenverzahnung 18 auf dem 55 men.

Außenumfang des Rades 91 vorgesehen, die mit einer Die Gewindespindel 16 ist mit einer Axialnut 107

Zahnstange 17 kämmt. Die Zahnstange 17 ist als axial versehen, in die eine Feder 108 nach Art eines Keils verschiebbare, jedoch undrehbare Gewindehülse aus- eingreift, die einen Teil mit einer Büchse 109 bildet, gebildet, deren innere Gewindebohrung 94 α auf das Diese Büchse ist zwischen einem Vorsprung 110 der Gewinde 94 einer Gewindespindel 16 aufgeschraubt 60 Gewindehülse 23 und dem Kragen einer Mutter 27 ist. Eine Drehung der Zahnstange wird durch einen vorgesehen, die auf den Vorsprung 110 aufschraub-Keil 106, der in einer Nut des Maschinenkörpers ge- bar ist. Mittels der aus den Teilen 107,108 bestehenführt ist, verhindert. den Keilverbindung 26 und der Mutter 27 wird die Die in die Außenverzahnung 18 eingreifende Zahn- Gewindespindel 16 mit der mit dem Gehäuse A verstange 17 dient zur Einstellung des Walzdurchmessers 65 bundenen Gewindehülse 23 axial verschiebbar, jedoch und der Verzahnungstiefe. Eine Axialbewegung 19 drehfest verbunden, indem die Büchse 109 zwischen oder 19 α der Gewindespindel 16 ruft über die Zahn- Mutter 27 und Gewindehülse 23 festgeklemmt wird. Stange 17, die Außenverzahnung 18 und die Zahn- Beim Walzen wird der Kolben des hydraulischen

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Stellzylinders 28 im Sinn der F i g. 4 von links her be- schlüssigen Antrieb der Pinole 39 ergibt sich eine aufschlagt, bis die Anschlagkante 104 mit der Scheibe synchronisierte Verbindung mit der Auswerfer-25 gegen die Stirnseite 105 der Gewindehülse 23 stößt. pinole 8 des Meisterrades 7, so daß dadurch auch das Wenn der Walzvorgang beendet ist, wird zur Ent- Werkstück 1 selbst kraftschlüssig angetrieben wird, lassung der Walzräder 11 der Kolben der hydrauli- 5 Durch den kraftschlüssigen Antrieb des Werkstückes sehen Einheit 28 von der anderen Seite her, also in wird einerseits die genaue Zahnteilung gesichert, der F i g. 4 von rechts, beaufschlagt. Dabei wird die andererseits wird die Herabsetzung des Verschleißes Gewindespindel 16 zusammen mit der Zahnstange 17 der Walzräder erzielt. Der Antrieb der Einstößerum eine gewisse Strecke zurückbewegt bis zu einem pinole 39 erfolgt durch ein Zahnradgetriebe 40,41, Anschlag, der an irgendeiner Stelle vorgesehen sein io 42 von der gemeinsamen Antriebswelle 34 aus, indem kann. Dieser Anschlag kann beispielsweise dadurch das im Gehäuse E drehbar gelagerte Zahnrad 40 drehgebildet werden, daß sich der Kolben des hydrauli- fest, jedoch axial verschiebbar mit der Einstößerschen Stellzylinders gegen eine Zylinderstirnwand pinole 39 verbunden ist.

legt. Er kann aber auch beispielsweise dadurch ge- Der entsprechend der Form des Werkstücks 1 ausbildet sein, daß sich die Kupplung 29 gegen einen 15 gebildete Einstößer 4 ist durch eine Kegelverbindung entsprechenden Gehäuseteil des hydraulischen Stell- 43 mit der Pinole 39 verbunden, die eine Axialzylinders 28 legt. Durch diese Axialbewegung 19 der bewegung 10 α und eine ihr entgegengesetzt gerichtete Zahnstange 17 wird das Emstellrad 91 in Richtung Axialbewegung 44 auszuführen vermag. Zur Ausfühdes Pfeiles 95 bewegt, wodurch die Walzräder 11 rung dieser Bewegungen dient ebenfalls eine hydraudruckentlastet werden. Bei dieser Druckentlastung ao lische Vorschubeinrichtung 45, die über eine Kuppbewegt sich der Absatz 104 etwas von der Stirnseite lung 46 mit der Emstößerpinole 39 verbunden ist. Die 105 weg. Die Größe dieser Axialbewegung ist durch Ausbildung dieser Kupplung ist in F i g. 1 a näher den jeweiligen Abstand zwischen der in der Fig. 4 dargestellt und stimmt mit der weiter oben beschrierechten Seite der Mutter 27 und dem Handrad 22 be- benen Ausbildung der Kupplung 38 überein,
grenzt. 35 Die Vorschubgeschwindigkeit 10 a des Einstö-

Wie bereits oben erklärt, kann der Antrieb der ßers 4, die dem Werkstückdurchmesser und dem Vor-Walzräder 11 auf beliebige Weise erfolgen. Bei der schubwinkel der Walzräder und der Walzgeschwinals Beispiel dargestellten Ausführungsform der Erfin- digkeit angepaßt werden muß, wird durch Einstellung dung ist ein Zentralantrieb gewählt, bei dem das Mei- des Flüssigkeitsstroms der hydraulischen Vorschubsterrad 7 gleichzeitig als Antriebsrad für die Walz- 30 einrichtungen 37 und 45 bestimmt. Auch die Vorräder 11 dient. Das Meisterrad 7, von dessen Ge- schubkraft der unter dem Vorschubwinkel 13 schief nauigkeit die Teilungsgenauigkeit des Werkstücks ab- gelagerten Walzräder 11 ist hierbei zu berücksichtihängt, wird in einer Aussparung 30 der Auswerfer- gen.

pinole 8 befestigt, die in einem Antriebszahnrad 31 Der nicht dargestellte Kolben der hydraulischen

drehfest, aber axial verschiebbar gelagert ist. Das An- 35 Vorschubeinrichtung 45 ist von beiden Seiten her be-

triebsrad 31 ist wiederum drehbar in dem Gehäuse B aufschlagbar, während der Kolben der hydraulischen

gelagert und kämmt mit einem Zahnrad 32, das wie- Vorschubeinrichtung 37 nur von einer Seite her be-

derum mit einem von der Antriebswelle 34 angetrie- aufschlagbar ist, und zwar von der Seite aus, die in

benen Zahnrad 33 kämmt. der F i g. 1 links liegt.

Für die Auswerfer-oder Meisterradpinole 8 ist eine 40 Zum Walzen eines Werkstücks wird der Kolben Axialbewegung 10 und eine entgegengesetzt zu ihr der hydraulischen Vorschubeinrichtung 45 im Sinn gerichtete Axialbewegung 36 vorgesehen. Im Zusam- der F i g. 1 von rechts beaufschlagt. Dann wird die menhang mit diesen Bewegungen ist eine hydraulische Vorschubbewegung 10 α sowohl von der Einstößer-Vorschubeinrichtung 37 angeordnet, die mit der Aus- pinole 39 als auch von der Auswerferpinole 8 hervorwerferpinole 8 mittels einer Kupplung 38 verbunden 45 gerufen. Das hydraulische Druckmittel strömt wähist. Die Ausbildung der Kupplung 38 stimmt mit der rend dieser Bewegung aus dem Arbeitsraum der hy-Ausbildung der weiter unten besprochenen Kupplung draulischen Vorschubeinrichtung 37 auf nicht dar-46 überein. Beide Kupplungen dienen dazu, den KoI- gestellte Weise gedrosselt ab, so daß die hydraulische ben und damit die Kolbenstange einer hydraulischen Vorschubeinrichtung 37 während des Walzens den Vorschubeinrichtung drehbar, jedoch axial fest mit 50 Widerlagerdruck liefert.

der dazugehörigen Pinole zu verbinden. In jedem Fall Der Verformungsdruck der Walzräder wird durch ist eine Druckscheibe 115 (Fig. 1 a) vorgesehen, die Einstellung des Drucks des Druckmittels für die Bemit der Pinole, im vorliegenden Fall also mit der der aufschlagung des hydraulischen Stellzylinders 28 be-Auswerferpinole 8, verbunden ist. Die Druckscheibe stimmt, wobei hier die hydraulische Einheit 28 im 115 stützt sich über zwischengeschaltete Wälzlager 55 Sinn der F i g. 3 von links beaufschlagt wird. Der hyauf Muttern 112 und 113 ab, die miteinander durch draulische Stellzylinder 28 ist mit einem (nicht dareine Verschraubung 114 verbunden sind. Die Mutter gestellten) Überdruck- oder Sicherheitsventil ver-113 wird auf ein Gewindeende einer Kolbenstange sehen, so daß die Walzräder 11 auch bei eventuell aufgeschraubt, die mit dem Kolben der dazugehörigen mechanischen Störungen gegen Überbelastung abhydraulischen Vorschubeinrichtung, im vorliegenden 60 gesichert bleiben. Zur Einstellung des Verformungs-Fall also der Vorschubeinrichtung 37, verbunden ist. drucks und für dessen Kontrolle ist ein Manometer 47 Die Lage der Mutter 113 wird durch eine Gegen- vorgesehen, und zur Einstellung der Vorschubmutter 111 gesichert. Gegenüber der Auswerfer- geschwindigkeit dient ein weiteres Manometer 48. pinole 8, jedoch mit ihr auf gleicher Achse, ist die Zur Einstellung des Verformungsdrucks und der Vor-Pinole 39 des Einstößers 4 angeordnet; sie ist frei 65 Schubgeschwindigkeit sind außerdem Drosselventile drehbar im Gehäuse E gelagert. Im Ausführungs- 49, 50, 52,51 vorgesehen, und zwar für die hydraubeispiel (s. F i g. 2) wird sie darüber hinaus kraft- lischen Einheiten 28 und 37 je ein Drosselventil und schlüssig angetrieben. Bei einem derartigen kraft- für die beiden Arbeitsräume der hydraulischen Ein-

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heit 45 ebenfalls je ein Drosselventil. Elektrische Schaltknöpfe und Kontrollampen 53, 54, 55, 56, 57, 58 sind für den nicht gezeigten Antriebsmotor und für die ebenfalls nicht gezeigten hydraulischen Pumpen und Kühlmittelpumpen vorgesehen.

Nach Beendigung des Hauptverformungsvorganges werden die Zahnprofile des Werkstücks durch kurzzeitige Umschaltung der Drehrichtung der Walzräder 11 weiter verfeinert. Zu diesem Zweck wird die Drehrichtung der Antriebswelle 34 umgekehrt geschaltet. Die Gegenevolventenverzahnung der Walzräder 11 bleibt dabei jedoch noch mit den gewalzten Profilen des Werkstücks im Eingriff. Die beiden Arbeitsräume der hydraulischen Vorschubeinrichtung 45 können währenddessen unbeaufschlagt bleiben, da jetzt nur das hydraulische Arbeitsmittel aus der bis dahin beaufschlagten Seite unter Umständen über eine Drossel abfließt. Dies ist sogar notwendig, wenn das Werkstück 1 zwischen dem Einstößer 4 und der Stirnseite 6 des Meisterrades 7 nur kraftschlüssig festgeklemmt worden ist. Das über die Drossel abfließende hydraulische Druckmittel liefert jetzt wiederum die Widerlagerkraft, die während dieser Profilverfeinerung und Oberflächenverdichtung naturgemäß weitaus geringer ist als während des eigentlichen Walzvorganges. as

Danach wird der hydraulische Stellzylinder 28 auf Gegenrichtung geschaltet, wodurch die Walzräder 11 so weit aus dem Werkstück herausbewegt werden, daß das Werkstück entspannt wird. Die hydraulische Vorschubeinrichtung 37 der Auswerferpinole 8 ist schon vorher auf Gegenrichtung geschaltet worden. Jetzt wird auch die hydraulische Vorschubeinrichtung 45 der Einstößerpinole 39 auf Gegenrichtung geschaltet, indem der Kolben dieser hydraulischen Einheit im Sinn der F i g. 1 von links her mit hydraulischem Druckmittel beaufschlagt wird. Auf diese Weise wird das fertig gewalzte Rad ausgeworfen. Bei dieser Auswerfbewegung kann die Einstößerpinole 39 ohne weiteres schneller zurückbewegt werden als die Auswerferpinole 8, da das Werkstück jetzt nicht mehr kraftschlüssig gehalten zu werden braucht.

Zum Auswerfen des fertiggestellten Werkstücks ist in der Gehäuseeinheit D, in dem auch der Vorratsbehälter angeordnet ist, ein Schieber 59 vorgesehen, der durch eine hydraulische Einheit betätigt wird.

Zur Einstellung der Walzlänge ist in dem Maschinenkörper A eine Gewindespindel 68 angeordnet, welche die das Meisterrad 7 tragende Einheit B in Achsrichtung zu verschieben vermag. Die Gehäuseeinheit B wird nach erfolgter Einstellung mit Hilfe von Schrauben 69 mit dem Maschinenkörper A fest verbunden.

Die die Walzräder 11 tragende Gehäuseeinheit C ist zwar je nach Bedarf auszuwechseln, ist aber ebenfalls mit dem Maschinenkörper A stets fest verbunden. Die den Vorratsbehälter tragende Einheit D kann nach Bedarf in Achsrichtung der Maschine verschoben und dort befestigt werden. Sie kann aber auch bei Handbestückung abmontiert und entfernt werden.

Die den Einstößer 4 tragende Gehäuseeinheit E wird mittels einer Gewindespindel 70 der Länge des Werkstücks entsprechend eingestellt und durch Schrauben 71 mit dem Maschinenkörper A fest verbunden.

Zur exakten Zahnprofilierung des Werkstücks 1 ist die Verzahnung der Walzräder 11 als von Zahnlücken errechnete korrigierte Gegenevolvente 76 der gewünschten Werkstückverzahnung ausgebildet. Der Einlaufkegel der Walzradverzahnung wird den Forderungen der plastischen Verformung von Baustählen und anderen Metallen angepaßt.

Die Maßnahme, den Vorschub durch kombinierte Einwirkung der Schrägstellung der Walzräder und durch Ausübung einer Vorschubkraft auf die Einstößerpinole 39 zu bewirken, stellt sicher, daß der Verschleiß der Gegenevolventenverzahnung der Walzräder nur gering bleibt, da der Slip zwischen der Verzahnung der Walzräder und dem Werkstück auf ein Geringstmaß herabgesetzt ist. Nur wenn die Walzräder in Gegenrichtung geschaltet werden, um eine Verfeinerung der gewalzten Oberfläche zu erreichen, wird absichtlich ein größerer Slip zwischen den Zahnflanken der Gegenevolventenverzahnung der Walzräder und den Flanken des gewalzten Werkstückes zugelassen.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Walzvorrichtung zum Herstellen oder Korrigieren von Verzahnungen auf zylindrischen Werkstücken, mit wenigstens drei in einem stationären Gehäuse um eine zentrale Achse gleichmäßig verteilten, drehbar gelagerten Walzrädern, die mit einer entsprechend der herzustellenden Verzahnung ausgebildeten, gegebenenfalls korrigierten Verzahnung versehen sind, mit einem um die zentrale Achse drehbaren und im Betrieb mit den Walzrädern kämmenden, die Abmessungen des Werkstücks aufweisenden, zum Werkstück koaxialen Meisterrad, wobei die Drehachsen der Walzräder unter einem Winkel, der dem gewünschten Vorschub des Werkstücks entspricht, schräg zur zentralen Achse liegen, und mit einer auf das Meisterrad und das Werkstück einwirkenden axialen Vorschubeinrichtung, bei der Werkstück und Meisterrad axial und in Umfangsrichtung kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzräder (11) um zu ihren Drehachsen exzentrische Achsen schwenkbar und feststellbar im Gehäuse (A bis C) gelagert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzräder (11) drehbar auf Exzentern (21) von Drehzapfen (12) gelagert sind, die ihrerseits drehbar im Gehäuse (A bis C) gelagert sind, und daß eine Einstellvorrichtung zur gemeinsamen Drehung der Drehzapfen (12) zwecks Einstellung der Lage der Walzräder (11) in bezug auf das Meisterrad (7) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Drehzapfen (12) Zahnsegmente (15) befestigt sind, die mit einer Verzahnung (14) eines Einstellrades (91) kämmen, das um die zentrale Achse drehbar im Gehäuse (A bis C) gelagert ist und einen Teil der Einstellvorrichtung bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellrad (91) eine weitere Verzahnung (18) aufweist, die mit einer axial verstellbaren Zahnstange (17) kämmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußerste Lage der Zahnstange (17), bei der sich die Walzräder (11) auf dem gewünschten Durchmesser des Werkstücks

befinden, durch einen einstellbaren Anschlag (25) festgelegt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (17) als axial verschiebbare, jedoch undrehbare Schraubenhülse ausgebildet und auf eine Gewindespindel (16) aufgeschraubt ist, die axial verstellbar sowie drehbar im Gehäuse (A bis C) gelagert ist, wobei die Gewindespindel (16) in ihrer jeweiligen Drehstellung feststellbar ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des einstellbaren Anschlags (25) durch eine Gewindehülse (23) bestimmt ist, die mit einem am Gehäuse (A bis C) vorgesehenen Gewinde verschraubt ist, wobei die Lage der Mutter in bezug auf das Gehäuse durch eine Gegenmutter (24) festlegbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel ao (16) eine Axialnut aufweist, in die ein innerer Keil (108) einer die Gewindespindel umgebenden, in ihrer jeweiligen Drehstellung festklemmbaren Büchse (109) eingreift.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und~8, as dadurch gekennzeichnet, daß auf die Gewindehülse (23) eine weitere Gewindehülse (27) aufschraubbar ist und daß die mit dem Keil (108) versehene Büchse (109) zwischen der Mutter (23) und der weiteren Mutter (27) festklemmbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (16) über eine Kupplung (29) drehbar und axial fest mit einer in Axialrichtung wirkenden Stelleinrichtung, insbesondere einem hydraulisch beaufschlagten Stellzylinder (28) gekoppelt sowie mit einem Handrad (22) versehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine am Meisterrad axial angreifende Vorschubeinrichtung (37), die der auf das Werkstück (1) einwirkenden Vorschubvorrichtung (45) entgegenwirkt, derart, daß beim Entlasten der ersten Werkstück-Vorschubeinrichtung (45) das Werkstück vom Meisterrad ausgeworfen wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß beide Vorschubvorrichtungen, die am Meisterrad und am Werkstück angreifen (37, 45), hydraulisch angetrieben sind und daß die auf das Meisterrad einwirkende Vorschubvorrichtung (37) eine einstellbare Drossel in ihrem Abfluß aufweist, so daß der von der Werkstück-Vorschubvorrichtung (45) bewirkte Vorschub des Werkstücks (1) nach Maßgabe der Einstellung dieser Drossel gebremst wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zapfen (4 d) am werkstückseitigen Ende der Werkstück-Vorschubvorrichtung (45) als Zentriervorrichtung für das Werkstück (1) ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen