DE1815027A1 - Roll-Schmiedemaschine - Google Patents

Description

BRIGHTSIDE FOUNDRY & ENGINEERING COMPANY LIMITED, Turner Street, Sheffield S2 4AE, Yorkshire/England

RoI!-Schmiedemaschine

Die Erfindung betrifft eine Roll-Schmiedemaschine mit einem Rahmen, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß im Rahmen mindestens zwei Walzenhalter um versetzte Achsen bewegbar gehalten und an einen Antrieb angeschlossen sind, der die im Walzenhalter angeordneten Rollen auf einem nicht-kreisförmigen Pfad bewegt.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Roll-Schmiedemaschine mit einem Rahmen, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß in dem Rahmen mindestens zwei Walzenhalter mit ihren Achsen zueinander versetzt angeordnet und von einem Antrieb synchron zueinander drehend angetrieben sind, so daß in den Walzenhaltern angeordnete Rollen nicht-kreisförmigen Pfaden folgen, die in einer Betriebszone,, das heißt im Bereich größter Annäherung der Walzenhalter etwas abgeflacht sind.

909 8 30/0 247

Die Walzenhalter sind vorzugsweise in sich gegenüberliegenden Paaren angeordnet und um parallele Achsen gegensinnig drehend angetrieben¹.

Jeder Walzenhalter besitzt vorzugsweise ein Mittellager, von dem mindestens ein Arm radial absteht. Sofern mehr als ein Arm vorgesehen ist, sind die einzelnen Arme mit gleichen Abständen rund um eine gemeinsame Achse herum angeordnet. Am freien Ende jedes Armes ist mindestens eine· Rolle so befestigt, daß ihre Achse parallel zu dieser gemeinsamen Achse verläuft.

Vorzugsweise besitzt die Roll-Schmiedemaschine Mittel zum planetenartigen Bewegen jedes Walzenhalters um seine Achse. Zum Erzeugen dieser planetenartigen Bewegung jedes Walzenhalters dient ein im Rahmen der Maschine angeordneter, innen verzahnter Planetenring und ein Planetenrad, das mit Hilfe eines einen Teil der Antriebswelle bildenden Exzenters in der Verzahnung des Planetenringes abgerollt wird. Das Planetenrad ist an einer Buchse befestigt, die ihrerseits um den Exzenter verdrehbar, relativ zum zugeordneten Walzenhalter .jedoch feststehend angeordnet ist. Die Zähnezahlen des Planetenringes und des -rades werden unter Berücksichtigung der Anzahl von Rollen in jedem Walzenhalter so ausgewählt, daß die Rollen einander auf jeweils demselben nicht-kreisförmigen Pfad folgen.

Im Falle eines Rollen- bzw. Walzenhalters mit fünf Rollen kann der Planetenring beispielsweise 66 Zähne haben, während das Flanetenrad 55 Zähne aufweist. Durch diese Anordnung befindet sich der Ort jeder Rolle auf einem regelmäßigen Hexagon, dessen Seiten im wesentlichen

909138/0247

Geraden sind und das abgerundete Ecken hat. Diese Hexagon-Form wird wie folgt erreicht:

Bei einem Verhältnis von 6:5 zwischen den Zähnezahlen des Ringes und denjenigen des Rades und beginnend an einer der sechs Ecken des Hexagons hat der Rollenbzw. Walzenhalter nach einer Verdrehung der Antriebswelle mit dem Exzenter um eine 5/6-Umdrehuhg seinerseits eine 1/6-Umdrehung in entgegengesetzter Richtung gemacht und die nächste Ecke gebildet, er hat sich also um einen Bogen von 60 Grad verdreht. Die Linie der Rollenbewegung, die ohne weitere Einwirkung einem kreisrförmigen Pfad folgen würde, wird durch die Rotation des Exzenters geändert, der den Rollen eine sinusförmige Bewegung überlagert, wodurch die Rollen mit jeweils fünf Umdrehungen der Antriebswelle sehr exakt auf einem Weg bzw. Pfad gehalten werden können, der Teil eines Hexagons mit im wesentlichen geraden Seiten und abgerundeten Ecken ist. Im Betrieb wird die Bewegung der einzelnen Rollen, die das zu verarbeitende Material auf sich gegenüberliegenden Seiten beaufschlagen, so ausgerichtet, daß die Rollen im wesentlichen geraden konvergierenden Pfaden folgen, bis der Abstand zwischen ihnen der Dicke des fertigen Produktes entspricht, worauf sich die Rollen vom Werkstück divergierend auf gekrümmten Pfaden fortbewegen, die ihrerseits den abgerundeten Ekken des Hexagons entsprechen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Maschine ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mit mindestens einem Rollen- bzw. Walzenhalter jedes Paares eine Einstellvorrichtung gekoppelt ist, mit der der Pfad oder die Pfade der 'Rollen und damit der Abstand gegenüberliegender RoI-

9Q9830/02O

_ 4 ·—

lenpaare in der Zone ihrer größten Annäherung veränderbar ist.

In einer Ausführungsform kann die Einstellvorrichtung einen Hebel aufweisen, der an den Planetenring jedes Walzenhalters angeschlossen ist, wodurch bei einer Verdrehung des Planetenringes relativ zu seinem Rad bei stehender Antriebswelle die etwas abgeflachten Pfade sich gegenüberliegender Rollenpaare in der erwähnten Betriebszone stärker oder schwächer konvergierend eingestellt werden, und zwar abhängig von der Drehrichtung des Planetenringes.

Alternativ kann die Einstellvorrichtung aber auch auf die Antriebswellen einwirken, um die Rollenhalter-Paare aufeinander zu bzw. voneinander weg zu bewegen. In dieser Ausführungsform der Erfindung können Keile, Gewindespindeln oder zwei Paare exzentrischer Hülsen verwendet werden. In letzterem Fall werden die Hülsen eines jeden Paares ineinander angeordnet. Der Planetenring liegt in der inneren exzentrischen Hülse des einen Paares und wird an einer Rotation durch einen Hebel gehindert, der mit dem Rahmen verbunden ist, und der das Ende der Antriebswelle auf der vom Planetenring entfernten Seite haltende Lagerring liegt in der inneren exzentrischen Hülse des anderen Paares« Mit jeder Hülse sind Mittel verbunden, die bei einem symmetrischen Verdrehen der jeweiligen Hülsenpaare eine geradlinige Bewegung des jeweiligen Rollenhalters in Richtung auf das auszuwalzende Material oder von diesem weg ermöglichen.

In einer anderen Ausführungsform der Einstellvorrichtung besitzt diese Mittel zum Bewegen jedes Walzen- bzw. Rollenhalters bei gleichzeitiger Rotation des Planetenringes. Diese Mittel bestehen aus zwei exzentrischen Hülsen.

90g83079247

Der Planetenring ist in einer dieser Hülsen angeordnet und an das eine Ende eines Hebels angeschlossen, dessen anderes Ende in einem drehbewegbaren Teil gehalten ist, während der das vom Planetenring entfernt liegende Ende der Antriebswelle tragende Lagerring in der anderen exzentrischen Hülse angeordnet ist. Durch symmetrisches Verdrehen der Hülsen findet einerseits ein Verschieben des jeweiligen Rollenhalters in Richtung auf das zu bearbeitende Material oder von diesem weg als auch andererseits eine Relativbewegung zwischen der besagten einen exzentrischen Hülse und dem Planetenring statt, weil der Hebel eine Schwenkbewegung um seinen einen Anlenkpunkt ausführt»

Die Erfindung ist nachstehend anhand der in den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematische Darstellungen einer

„. _o erfindungsgemäßen Maschine; rig. ά

Fig. 3 einen Querschnitt in der Ebene 3-3 der Fig. 2 zur Darstellung einer Ausführungsform der Maschine mit zwei Paaren von einander gegenüberliegenden Rollenhaltern;

Fig. 4 einen vollständigen Pfad einer

Rolle der im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Maschine;

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der Maschine mit rotierender Verstellung des Planetenringes;

Fig. 5A einen Ausschnitt aus Fig. 5 in vergrößtertem Maßstab;

909830/0247

Fig. 6 eine Stirnan.sicht der Einstellvorrichtung für das Verdrehen des Planetenrades;

Fig. 7A eine schematische Darstellung

eines Walzen- bzw. Rollenhalters zur Darstellung der relativen Lagen der Rollen bei in seiner Normalsteilung stehendem E-lanetenring;

Fig. 7B eine der Darstellung gemäß Fig._ 7A entsprechende Darstellung der Lagen der Rollen nach einer Verdrehung des Planetenringes um 4 Grad;

Fig. 7C eine der Fig. /B ähnliche Darstellung, in der die in der Betriebsstellung stehende Rolle in die Vertikale gebracht worden ist, wobei der Winkel an dem Kurbelmittelpunkt von 10 Grad gemäß Fig„ 7A und 7B auf 35 Grad erhöht wurde;

Fig. 8A einige Kurven A bis F, die die Aus-. η wirkung des Verdrehens des Planeten-"" ringes bis zu 4 Grad erläutern, wobei die Kurve A der Ausgangsstellung und die Kurve F der 4-Grad-Stellung entspricht;

Fig. 9 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Einstellvorrichtung die WaI-' zen- bzw. Rollenhalter jedes Paares relativ zueinander bewegt;

Fig. 9A einen· Ausschnitt aus Fig. 9 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 10 eine Stirnansicht der Einstellvorrichtung für die Walzenhalter;

Fig. 11 einen Querschnitt durch eine weitere · Ausführungsform der Erfindung, in der die Einstellvorrichtung sowohl eine kreisförmige Verlagerung als auch eine Rotation des Planetenringes bewirkt;

909830/0247

Fig. HA einen Ausschnitt aus Fig. 11 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 12 eine Stirnansicht der in Fig» V gezeigten Einstellvorrichtung; und

Fig. 13 zwei Verläufe der Pfade der Rollen bei Verwendung der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Einstellvorrichtung .

Gemäß Fig. 1 besitzt die Roll-Schmiedemaschine ein Paar von sich gegenüberliegend angeordneten Rollen- bzw. Walzenhaltern 110, die um parallele Achsen 112 in einer gemeinsamen Ebene gegensinnig rotierend angeordnet sind. Jeder Rollenhalter 110 trägt eine Anzahl frei drehbarer Rollen 114, die in gleichen Abständen relativ zueinander und zur Achse 112 angeordnet sind. Die beiden Rollenhalter werden synchron zueinander angetrieben, so daß nacheinander jeweils ein sich gegenüberliegendes Rollenpaar in eine Betriebszone ζ kommt und dort die Dicke eines zu bearbeitenden Werkstückes, verringert. Das Werkstück wird verhältnismäßig langsam durch die Betriebszone ζ vorgeschoben, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit, die etwas kleiner ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Rollen. Die Betriebszone ζ erstreckt sich von einer Ebene, die die ersten Kontaktstellen der Rollen mit dem Werkstück verbindet,in Richtung des Werkstückes bis etwas über eine Ebene hinaus, die die beiden Achsen 112 durchsetzt.

Die beiden Rollenhalter 110 sind in Richtung aufeinander zu und voneinander weg in bestimmter Phasenbeziehung zu ihrer Rotation (siehe die eingezeichneten Pfeile) bewegbar angeordnet,.so daß die in den Haltern angeordneten Rollen auf Pfaden geführt werden, die nicht kreisförmig,

909830/0247

sondern im Bereich der Betriebszone ζ entsprechend der strich-punktierten Linie f (Fig» I) abgeflacht sind. Die Wertstück-Verformung wird hierdurch verbessert, und zwar erheblich verbessert gegenüber einer Verformung : durch Rollen, die auf einem kreisförmigen Pfad t (Fig» I) geführt würden. .

Die in Fig. 2 gezeigte Maschine besitzt eine bevorzugte Einrichtung für die Relativbewegung der Rollenhalter in bestimmter Phasenbeziehung zu ihrer Rotation. Diese Einrichtung besitzt Exzenter, .wodurch die Achsen 112 um die Achsen 116 von Antriebswellen herumbewegt werden., so daß auch die Rollenhalter eine entsprechende Bewegung ausführen und sich nähern und voneinander entfernen können. Mit jedem der Exzenter ist ein Planetengetriebe verbunden, das die Rotation der Rollenhalter bewirkt.· Jedes dieser Planetengetriebe besitzt einen feststehenden Planetenring 118, der konzentrisch zur Achse 116 angeordnet ist,'sowie ein Planetenrad 120, das mit Bezug auf seinen Rollenhalter feststeht. Das Planetenrand 120 wälzt sich auf der Innenverzahnung des Planetenringes ab, während sich der den Rollenhalter tragende Exzenter dreht. Die Zähnezahlen von Planetenring und -rad werden mit Bezug auf die Anzahl von in jedem Rollenhalter angeordneten Rollen so ausgewählt, daß jede Rolle ihrer Vorgängerin auf exakt dem gleichen nicht-kreisförmigen Pfad folgt.-Diese Auswahl kann ein Fachmann in Kenntnis der vorliegenden Erfindung treffen.

In der nachfolgenden Beschreibung der Fig. 3 bis 13 werden gleiche Bezugszeichen zum Bezeichnen einander entsprechender Teile der Maschine verwendet. Da alle Rollen- bzw. Walzenhalter 12 identisch sind, wird nacnste-

909830/0247

' hend nur einer der Rollenhalter 12 näher beschrieben.

Die Roll-Schmiedemaschine 10 gemäß Fig. 3 besitzt einen Rahmen 11, in dem zwei Paare von sich gegenüberliegenden Rollenhaltern 12 angeordnet sind. Die Rollenhalter 12 eines jeden Paares"sind parallel zueinander und unter rechten Winkeln zu den Haltern des anderen Paares angeordnet. Jeder Rollenhalter besitzt ein Mittellager 14, von dem eine Anzahl, vorzugsweise fünf Arme 30 relativ unverdrehbar abstehen. Die Arme 30 haben gleiche Abstände voneinander rund um das Mittellager 14 und stehen radial von diesem ab. Am Ende jedes Armes 30 befindet sich eine Rolle 31, deren Achse parallel zur Achse des Mittellagers 14 verläuft.

Jeder Walzen- bzw. Rollenhalter 12 ist drehbar auf einem Exzenter 24 angeordnet, der seinerseits Teil einer Antriebswelle 20 ist, die in Axiallagern 21 und Lagerringen 22 um ihre Achse 23 drehbar gehalten ist. Die Achse des Exzenters 24 hat das Bezugszeichen 25.

Das bereits erwähnte Planetengetriebe besitzt einen innen verzahnten Planetenring 26 sowie ein Planetenrad 27, das dem Rollenhalter 12 zugeordnet ist. Der P.lanetenring 26 ist konzentrisch zur Antriebswelle 20 im Rahmen 11 angeordnet, und das Planetenrad 27 sitzt auf einer um den Exzenter 24 drehbaren und gegenüber dem Mittellager 14 unverdrehbar angeordneten Buchse 28.

Der Antrieb für alle Rollenhalter 12 wird von einem gemeinsamen Motor oder dergleichen abgenommen, der zwei Hauptwellen 46, 47 antreibt. Die Hauptwellen 46, 47 sind an die Antriebswellen 20 eines der beiden Paare von Rollenhaltern 12 angeschlossen, und zwar in der Zeichnung

909910/0247

-loan den oberen und den unteren Rollenhalter 12. Die beiden Antriebswellen 20 dieses ersten Rollenhalterpaares 12 stehen über je ein Kegelradgetriebe 48 mit den Antriebswellen 20 des anderen Rollenhalterpaares in Verbindung, d. h. (gemäß Fig. 3), daß der obere Rollenhalter 12 des einen Paares mit dem links liegenden Halter 12 des anderen Paares verbunden ist, während der unten liegende Rollenhalter 12 des einen Paares mit dem rechts liegenden Rollenhalter 12 des anderen Paares in Verbindung steht. Die Roll-Schmiedemaschine 10 wird so betrieben, daß die Rollenhalter jedes Paares synchron zueinander rotieren. Außerdem kommen die Rollenhalterpaare vorzugsweise nacheinander in Tätigkeit, so daß ein langsam durch die Maschine geschobener oder gezogener Materialabschnitt alternierend von den rechtwinklig zueinander stehenden Paaren von Rollenhaltern 12 beaufschlagt wird.

Wenn ein Rollenhalter 12, der beispielsweise fünf Rollen 31 trägt und dessen Planetenring 26 insgesamt 66 Zähne und das Planetenrad 27 insgesamt 55 Zähne hat, durch Verdrehen der Antriebswelle 20 in Betrieb genommen wird, wird die Mitte, d. h. die Achse 25 des Planetenrades mit der Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle -20 in einer Umlaufbahn um die Achse 23 der Antriebswelle bewegt, und die Präzessionsgeschwindigkeit des Planetenrades 27 ist gleich einer Fünftel-Umdrehung pro Umdrehung der Antriebswelle 20. Unter diesen Voraussetzungen werden die Arme des Rollenhalters relativ zur Achse 25 des Walzenhalters um einen Bogen von 72 Grad in eine Richtung verdreht, die derjenigen der Bewegung der Antriebswelle 20 entgegengesetzt ist, und auch die Achse 25 wird ihrerseits auf einem Kreisbogen mit dem Radius χ bewegt. Aus diesem Grund ist die Art der Bewegung der Rollen keine kreisförmige, da die Exzentrizität des Exzenters 24, das heißt der Abstand χ (Fig. 1) zwischen

90983070247

den Achsen 23 und 25 den Bewegungspfad der. Rollen 31. durch Überlagerung einer Sinuskurve während eines 60— Grad-Bogens der kreisförmigen Bewegung» Bei einer relativ kleinen Exzentrizität und mit einem verhältnismäßig großen· Abstand der Rollen 31 von der Achse 25, so daß das Verhältnis beispielsweise 1 : 25 ist, befindet sich jeder Punkt der Rollen 31 immer auf einem gleichmäßigen Sechseck mit im wesentlichen geraden'Seiten und abgerundeten Ecken, wie es .beispielsweise in.Fig. 4 gezeigt ist.

Die Enddicke des zu bearbeitenden Materials wird durch Wahl eines bestimmten.Kurbelwinkels festgelegt, d. h. durch Wahl des Winkels zwischen einer Mittellinie 50 (Fig. 4), die die Achsen 23 der Antriebswellen gegenüberliegender Rollenträger eines Paares durchsetzt und derjenigen Linie, die die Achsen 23 und 25 durchsetzt, wenn der Arm 30 der gerade arbeitenden Rolle 31 parallel zur Mittellinie 50 steht. Wenn der Planetenring 26 gegenüber dem Planetenrad 27 verdreht wird, dann wird dieser Kurbelwinkel verändert, wodurch der Minimalabstand zwischen den.Rollen 31 gegenüberliegender Rollenträger erhöht oder vermindert wird. Hierdurch läßt sich also die En- dicke des fertigen Produktes einstellen..

Eine zum Verdrehen des Planetenringes 26 gegenüber seinem Planetenrad 27 dienende Vorrichtung ist in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 beschrieben'".

Bei der in den Fig. 5, 5A und 6 beschriebenen Ausführungsform der Einstellvorrichtung ist der Planetenring 26 konzentrisch zur Antriebswelle 20 in einer Buchse 15 angeordnet, die ihrerseits drehbar in einer am Rahmen 11 festliegenden Außenbuchse 16 gehalten ist. Das untere Ende der Buchse 15, das dem Planetenring 26 gegenüber-

909830/02A7

liegt, ist mit Hilfe von Keilen 17 o. dgl. an einem Deckel 32 befestigt.» Der Deckel $2 ist zusammen mit dem Planetenring .26 um die Achse 23 zu verdrehen, und zwar mit Hilfe einer nachstehend noch zu beschreibenden Vorrichtung.

Der Deckel 32 ist als Hebel ausgebildet. Im freien Ende des Deckels, d. h. dem vom Planetenring 26 abgekehrten Ende, ist ein U-förmiger Ausschnitt 33 vorgesehen, der symmetrisch zu einer Linie 34 liegt, die ihrerseits die Achse 23 der Antriebswelle 20 durchsetzt (vgl. Fig. 6)* Innerhalb des Ausschnittes 33 ist ein Gleitstück 35 angeordnet. Das Gleitstück 35 besitzt eine Öffnung 37, in der eine Kurbel 36 angeordnet ist. Die Kurbel 36 ist exzentrisch im Rahmen 11 der Roll-Schmiedemaschine 10 befestigt. An der Kurbel 36 ist ein Hebel 38 befestigt, der dazu dient, die Kurbel 36 zu verdrehen, die ihrerseits den Deckel 32 und somit den Planetenring 26 relativ zum Exzenter 24 verdreht, der durch das Kegelgetriebe 48 stationär gehalten wird. Zum Verschwenken des Hebels 38 dient eine Mutter 40, die mit einer. Gewindespindel 39 zusammenwirkt. Die Gewindespindel wird von einem Getriebemotor 41 o. dgl. verdreht, der vorzugsweise die Spindeln aller vier Rollenhalter verdreht.

Fig. 7A zeigt ein Beispiel, in dem der Kurbelwinkel 10 Grad beträgt und in dem eine Bezugslinie A, die von der Achse 23 ,der Antriebswelle 20 ausgeht und die Winkellage des Planetenringes 26 angibt, und einem rechten Winkel zur Mittellinie 50 verläuft. Fig. 7B zeigt die Auswirkung einer Verdrehung des Planetenringes. 26, d. h. der Bezugslinie A um einen Winkel von 4 Grad bei gleichzeitigem Festhalten der Antriebswelle 20 und Aufrechter^ haltung des Kurbelwinkeis von 10 Grad.

Die in Betriebsstellung stehende Rolle 31 wird ebenfalls um einen Winkel von über 4 Grad bewegt; die exakte Größe des Winkels wird durch das Verhältnis der Zähnezahlen zwischen Planetenring 26 und Planetenrad 27 bestimmt. Für das bereits erwähnte Beispiel einer Zähnezahl von 66 im Falle des Ringes 26 sowie von 55 Zähnen im Falle des Rades 27 ergibt sich ein Winkel für die Bewegung der Bezugslinie A von 6/5 von 4 Grad, d. h. also von etwa 4,8 Grad. Fig. 7C zeigt die Lage des Armes 30,nachdem die Antriebswelle 20 verdreht wurde, um den Arm aus der in Fig. 7B gezeigten Stellung in eine parallele Lage zur Mittellinie 50 zu bringen; diese Darstellung zeigt, daß eine Verdrehung des Planetenringes um 4 Grad zu einer Vergrößerung des Kurbelwinkels von 10 auf 35 Grad führt". Diese Vergrößerung des Kurbelwinkels hat die Wirkung einer Vergrößerung des Abstandes der Rolle 31 von der Achse 25 des Planetenringes uns somit einer Verringerung des Spaltes zwischen zwei sich gegenüberliegenden Rollen bzw. Walzen 31.

In den Fig. 8A und 8B sind die Orte der in Betriebsstellung stehenden Rollen mit Bezug auf verschiedene Kurbelwinkel gezeigt. Die Kurve A entspricht einem- Kurbelwinkel von 10 Grad, gleichbedeutend mit einer Stellung der Rollen gemäß Fig. 7A,und die Kurve F entspricht einem' Kurbelwinkel von 35 Grad, gleichbedeutend mit einer Rollensteilung gemäß Fig. 7C und mit einer Verdrehung des Planetenringes 26 um 4 Grad. Die Kurven B, C, D und E zeigen die Orte für Kurbelwinkel von 15 Grad, 20 Grad, 25 Grad und 30 Grad,, die durch Verdrehen des Planetenringes 26 um Winkel zwischen 0 und 4 Grad erzielt wurden.

■ Es ist aus diesen Darstellungen ersichtlich, daß eine Vergrößerung der Kurbelwinkel- zu einer Verringerung der

Dicke des fertigen Materials, führt und daß sich die Orte mit Vergrößerung des Kurbelwinkels entgegen der Uhrzeigerrichtung verdrehen. Durch die Verdrehung der Orte in diese Richtung wird der gekrümmte Teil des Pfades der Rollen tiefer in das zu bearbeitende Material hineinverlegt, wodurch dessen Fertigdicke verringert wird ο

Die Fig» 9, 9A und IO zeigen eine Ausführungsform der Verstelleinrichtung, in der ein Rollenhalter 12 eines jeden Halterpaares relativ zur Mittellinie des zu bearbeitenden Materials verlagert werden kann. In gleicner Weise können auch alle zusammengehörigen Rollenhalter einstellbar gemacht werden=

Es sei zunächst auf die Fig» 9 und 9A Bezug genommen. Sowohl der untere als auch der rechte Rollenhalter 12 ist im Rahmen 11 festgelegt. Die Antriebswellen 20 dieser beiden Rollenhalter sind über das Kegelrad 48 miteinan- · der verbunden, und über die Hauptwelle 47, ein Zwischengetriebe sowie eine weitere Welle 45 von einem Hauptantriebsmotor 60 angetrieben.

Da alle Verstellvorrichtungen untereinander identisch sind, wird nachstehend nur eine beschrieben»

Gemäß Fig. 9A ist der Planetenring 26 an einem Deckel 62 befestigt, der die Form eines Hebels hat und an einer Verdrehung dadurch verhindert wird, daß sein freies Ende in einem Bügel 6 3 sitzt, der am Rahmen 11 der Maschine befestigt ist. (Fig. 10). Der Planetenring 26 befindet sich in exzentrischen Bachsen 65, 66, die im Rahmen

11 angeordnet sind« Jede Buchse 65, 66 ist an einem Hydraulik—Zylinder 67 oder eine andere elektro-mechanische Verstelleinrichtung angeschlossen, die im Rahmen 11 gemäß Fig. 10 beiderseits des Deckels 62 angeordnet sind»

Auf der anderen Seite des Rollenhalters ist ein Gehäuse 68 vorgesehen, in dem der Lagerring 28 angeordnet ist und das als exzentrische Buchse ausgebildet ist. Das Gehäuse 68 lifegt innerhalb einer weiteren Exzenter-Buchse 69,und beide Buchsen 68, 69 sind an Hydraulik-Zylinder 70 oder elektromechanische Äquivalente angeschlossen, die ihrerseits mit dem Rahmen 11 verbunden sind.

Durch gemeinsame Betätigung der Hydraulik-Zylinder 67 werden die Exzenter—Buchsen 65, 66 in entgegengesetzte Richtungen verdreht, wodurch der Planetenring 26 und das Planetenrad 27 auf einer geraden Linie entweder in Richtung auf den Maschinenmxttelpunkt oder von.diesem weg bewegt werden. Eine entsprechende Bewegung der entgegengesetzten Seite des Rollenhalters wird durch Inbetriebnahme der Hydraulik-Zylinder 70 erreicht, die ihrerseits das Gehäuse 68 und die exzentrische Buchse 69 in entgegengesetzte Richtungen verdrehen.

Wenn der Walzenhalter 12 verstellt werden soll, wird der Betrieb der Zylinder 67 und 70 synchronisiert, so daß die Achse 23 der Antriebswelle 20 immer parallel zur Achse des zugeordneten festen Rollenhalters bleibt, während der bewegbare Rollenhalter entweder in Richtung auf den Maschinenmittelpunkt hin bewegt wird und dabei die Enddicke des Materials verringert oder von der Mitte abgezogen wird, um die Enddicke des Materials zu vergrößern.

Durch diese Anordnung können die Antriebswellen "der je-weiligen bewegbaren Rollenhalter 12 unabhängig voneinander verstellt werden, und es ist außerdem das Auswalzen von rechteckigen Abschnitten möglicho Da die Antriebswellen 20 unabhängig voneinander verstellbar sind, ist es nötig, daß sie von unabhängigen Hauptwellen 71, 7 4 über Kardan- bzw» Kugelgelenke angetrieben werden. Die beiden Hauptwellen 71, 74 werden vom Hauptantriebsmotor 60 über die Welle 45 angetrieben-

Anstelle der Exzenter-Buchsen 65, 66, 68, 69 kann die Einstellvorrichtung für die Rollenhalter auch durch Gewindespindeln, Keile oder dergleichen gebildet werden".

Durch die vorstehend beschriebene Einstellvorrichtung kann von Anfang an jede der in den Fig. 8A und 8B dargestellten Kurven gefahren werden, da jedoch keine Verdrehung des Planetenringes 26 stattfindet, werden auch die Rollkurven nicht verdreht, da der Kurbelwihkel unverändert bleibt. Die Inbetriebnahme der Einstellvor^ richtung führt also zu einer Parallel—Verschiebung der anfänglichen Kurve mit Bezug auf das Werkstück.

In den Fig. 11, llA und 12 ist eine Ausführungsform einer Einstellvorrichtung gezeigt, die im Ergebnis einer Kombination der Ausführung gemäß Fig. 5, 5A und 6 sowie der Ausführung gemäß. Fig. 9, 9A und 10 entspricht, da sowohl eine Verschiebung der Rollenhalter 12 als auch eine Verdrehung des Planetenringes 26 mit Bezug auf ei Antriebswelle stattfindet, die relativ zu den Kegelrädern 48 stationär gehalten wird.

EinsteilVorrichtungen sind in diesem Ausführungsbeispiel an allen Rolienhaltern 12 vorgesehen; da sie sich untereinander gleich sind, ist nachstehen aber nur eine

Vorrichtung beschrieben.

Der Planetenring 26 ist an einem Deckel 82 befestigt, der wiederum die Form eines Htbels hat und mit seinem freien Ende in einer Klammer 83 (Fig. 12) liegt, die im Rahmen 11 der Maschine 10 schwenkbar gehalten ist. Der Planetenring 26 liegt innerhalb einer Exzenterbuchse 85, die im Rahmen 11 verdrehbar und an die eine gekrümmte Zahnstange 86 angeschlossen ist. An der gegenüberliegenden Seite des Rollenhalters 12 ist der Lagerring 22 vorgesehen, der in einem exzentrischen Lagergehäuse untergebracht ist, das seinerseits drehbar im Rahmen 11 sitzt. Am Gehäuse 88 ist eine Zahnstange 89 befestigt, die eine zur Zahnstange 86 identische Krümmung aufweist. Mit der Zahnstange 89 arbeitet eine Schnecke 90 und mit der Zahnstange 86 eine Schnecke 87 zusammen.

Durch symmetrisches Verdrehen der beiden Schneckengetriebe werden die Exzenter-Buchse 85 und das exzentrische Lagergehäuse 88 verdreht, wodurch der ganze Rollenhalter relativ zum Mittelpunkt der Maschine 10 verschoben wird. Zu dieser Verschiebung des Rollenhalters 12 kommt hinzu, daß der Planetenring 26 relativ zur Exzenter-Buchse 85 verdreht wird, weil auf ihn ein Schwenkmoment über die Klammer 83 ausgeübt wird. Auf Grund dieses Momentes ändert sich der Kurbelwinkel , wodurch sich der Pfad der Rollen verdreht; das heißt also, daß der Ort jeder Rolle 31 so verändert wird, daß die Rollen stärker oder schwächer auf das Werkstück einwirken, wie es in Verbindung mit den Fig. 8A und 8B erläutert wurde.

Durch eine Verlagerung der Klammer 83 im Rahmen Il können die Rollkurven bzw. -pfade zur Erzeugung eines gewünschten Ergebnisses verändert werden.

90*·3OY0 2A7

ίο ι

Da die Verstellbewegung jeder Antriebswelle 20 kreisförmig ist, besteht die Notwendigkeit, daß die Verstellung aller vier Antriebswellen synchronisiert wird» Die Antriebswellen 20 werden von den Hauptwellen 4t, 47 über die Kegelgetriebe 48 verdreht» Da jedoch die Rollenhalter-Paare 12 als Ganzes bewegbar sind, müssen die beiden Kegelräder jedes Getriebes 43 in Lagern 91, 9^ gehalten werden, die auch während der Verstellungen ein sicheres Kämmen der Räder gewährleisten.

In Fig., 13 sind zwei extreme Rollkurven gezeigt, wie sie mit der in Verbindung mit den Fig. 11 und 12 erläuterten Verstellvorrichtung erzielbar sind=

Obwohl vorstehend gesagt wurde, daß die Walzen- bzw» Rollenhalter fünf Arme 30 haben, sei darauf hingewiesen, daß die Anzahl der Arme nicht auf die Zahl für.f begrenzt ist und daß jeder Halter zwischen einem und zwölf Arme haben kann. Außerdem können die Zähnezahlen' des Planetenringes und des Planetenrades je nach Anforderung geändert werden.

Eine weitere mögliche Abwandlung besteht darin, daß an jedem Arm 30 Stützrollen befestigt sind. Mit derartigen Stützrollen kann die Roll-Schmiedemaschine mit nur einem Paar von planetenartigen Rädern auskommen, um flache Werkstücke auszuwalzen.

Verständlicherweise können die verschiedensten Modifizierungen vorgenommen werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, da in Kenntnis dieses Gedankens eine große Anzahl verschiedener Wege für die Bewegung der Rollenhalter aufeinander zu und voneinander weg in bestimmter Phasenbeziehung zu ihrer Rotation vorgeschlagen werden kön-

90112070247

nen. -So-können-die Halter beispielsweise in je einem Gehäuse untergebracht sein, das in Führungen gehalten isti die sich -. vorzugsweise unter rechten Winkeln von.der Durchtrittslinie des Werkstückes fort erstrek-■ ken, und es könnten Mittel zum Kin- und Herbewegen der Gehäuse in den Führungen vorgesehen sein. Diese Mittel könnten beispielsweise von Exzentertrieben, einem Nokken Oder einer hin- und· herbewegbar en Nockenplatte gebildet sein, die auf das zugeordnete Gehäuse einwirkt; denkbar ist weiterhin ein Kurbelmechanismus mit einer entsprechenden Kurbelstange,. Weiterhin könnte der Antrieb der Rollenhalter in beliebiger Weise erfolgen, wie z„ Bo über Gelenkwellen oder keilverzahnte "wellen, die in Bewegungsrichtung des Gehäuses angeordnet sind,und auf-verschiebbare, in den Gehäusen angeordnete Zahnräder oder dergleichen einwirken. Denkbar ist schließlich noch eine Abwandlung dahingehend, daß nur ein Rollenhalter vorgesehen ist,'der.von einer Seite auf das Werkstück einwirkt,, während die andere Seite auf einem Amboß oder dergleichen auf15egt»

9ft9MtQ/&247

Claims (18)

A N S P R Ü C H E

1. Verfahren zur Dickenverringerung von Metall oder anderen Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall zwischen mindestens einem Paar von sich gegenüberliegenden Rollenhaltern, die auf sich gegenüberliegenden Seiten des Metalls angeordnet sind, vorgeschoben wird, während die Rollenhalter planetenartig rotierend synchron zueinander angetrieben werden, so daß die von ihnen getragenen Rollen auf nicht-kreisförmigen Pfaden geführt sind und auf das Metall einwirken.

2. Roll-Schmiedemaschine mit einem Rahmen, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen(11)mindestens zwei Walzenbzw. Rollenhalter (12) um versetzte Achsen (23, 25) bewegbar gehalten und an einen Antrieb (20) angeschlossen sind, der die im Rollenhalter angeordneten Rollen auf einem nicht-kreisförmigen Pfad bewegt.

3. Roll-Schmiedemaschine mit einem Rahmen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rahmen. (11) mindestens zwei Walzen- bzw. Rollenhalter mit ihren Achsen (25) zueinander versetzt angeordnet und von einem Antrieb (20) synchron zueinander drehend angetrieben sind, so daß in den Rollenhaltern angeordnete Rollen (31) nicht-kreisförmigen Pfaden folgen, die in einer Betriebszone (z), d. h. im Bereich größter Annäherung der Rollenhalter etwas abgeflacht sind.

4. Roll-Schmiedemaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenhalter (12) in sich gegenüberliegenden Paaren angeordnet und.um parallele Achsen gegensinnig drehend angetrieben sind.

909830/0247

-

5. Roll-Schmiedemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel (20, 24, ...) zum planetenartigen Bewegen jedes Rollenhalters um seine Achse.

6. Roll-Schmiedemaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bewegen jedes Rollenhalters eine Antriebswelle (20), einen an dieser vorgesehenen Exzenter (24), eine um den Exzenter verdrehbare Buchse (28), an der der Walzenhalter befestigt ist, ein mit der Buchse verbundenes Zahnrad (27) sowie einen mit Innengewinde versehenen Zahnring (26) aufweisen, der konzentrisch zur Antriebswelle angeordnet ist und in dem das Zahnrad (26) kämmend rotiert wird.

7. Roll-Schmiedemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rollenhalter (12) ein Mittellager (.14) o; dgl., mindestens zwei an diesem befestigte und um dessen Achse gleichmäßig verteilte Arme (30) sowie im freien Ende jedes Armes mindestens eine Rolle (31) in einer Anordnung aufweist, daß die Rollenachse parallel zur Achse des Mittellagers verläuft.

8. Roil-Schmiedemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit mindestens einem Rollenhalter jedes Rollenhalterpaares eine Einstellvorrichtung gekoppelt ist, mit der der Pfad oder die Pfade der Rollen(31)und damit der Abstand gegenüberliegender Rollenpaare veränderbar ist.

9.' Roli-Schmiedemaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung einen Hebel (z. B. 32) aufweist, der mit seinem Zahnring (26)ver-

909830/0247

18'IbUl/

bunden und an eine Verstelleinrichtung angeschlossen ist, durch die der Zahnring relativ zur Antriebswelle (20) des zugeordneten Rollenhalters (12) verdrehbar ist.

10. Roll-Schmiedemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Rollenhalter (12) von der Einstellvorrichtung in seiner Gesamtheit relativ., zur Durchtrittslinie der Werkstücke verschiebbar ist.

11.. Roll-Schmiedemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, die Einstellvorrichtung zwei Paare von Exzenter-Buchsen (65, 66; 68, 69) aufweist, von denen die Buchsen jedes Paares ineinander angeordnet und von denen die innere Exzenter-Buchse (65) des einen Paares den Zahnring (26) aufnimmt; daß für den Zahnring (26) eine Verdrehsicherung (63) vorgesehen ist; daß das dem Zahnrad (27) abgekehrte Ende der Antriebswelle (20) in der inneren Exzenter-Buchse des anderen Buchsenpaares liegt; und daß Antriebe (67; 70) an· die Buchsen beider Paare angeschlossen sind, die diese innerhalb jedes Paares gegensinnig zueinander symmetrisch verdrehen.

12. Roll-Schmiedemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung Gewindespindeln für die Verlagerung der Rollenhalter (12) aufweist.

13. Roll-Schmiedemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung Keile zum Verlagern der Rollenhalter(12)aufweist.

909830/Q247

IO I *J V £. f

14. Roll-Schmiedemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung zum Verdrehen des Zahnkranzes (26) gegenüber der Antriebswelle (20) und zum Verschieben des Rollen-, halters (12) relativ zum Durchtrittsbereich der Maschine (10) ausgebildet ist. .

15. Roll-Schmiedemaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung eine Erst-Exzenter-Buchse (85) aufweist, in der der Zahn- bzw. P netenring (26) angeordnet ist; daß das eine Ende eines Hebels (82) gelenkig.an den Rahmen (11) angeschlossen und andererseits mit dem Zahnring. (26) verbunden ist.; daß zur Aufnahme des dem Zahnrad (27) abgekehrten Endes der Antriebswelle (20) eine zweite Exzenter-Buchse (88) vorgesehen ist;und daß beide Exzenter-Buchsen (85, 88) mit Hilfe eines. Antriebes (86, 87; 89, 90) relativ zur Antriebswelle (20) verdrehbar sind.

16. Roll-Schmiedemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch mindestens zwei Paare von einander gegenüberliegenden. Rollenhaltern (12), die um eine gemeinsame Achse gleichmäßig verteilt sind.

17. Roll—Schmiedemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Paare von sich gegenüberliegenden Rollenhaltern (12), von denen mindestens ein Rollenhalter des einen Paares über ein Kegelgetriebe (48) mit mindestens einem Rollenhalter (12) des anderen Paares gekuppelt ist.

18. Roll-Schmiedemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Arm (30) außer, der Rolle (3D eine Stützrolle angeordnet ist.

909830/0247