-
Die Erfindung bezieht sich auf Walzwerke zum Walzen von Werkstücken
mit schraubenförmigen Nuten, insbesondere von Bohrern.
-
Es sind Walzwerke zum Schrägwalzen von Bohrern mit zylindrischen
Schäften bekannt, die ein Walzgerüst mit Walzen, die bezüglich des Rundknüppels
um einen Winkel schräggestellt sind, der dem Steigungswinkel der Nut vom Bohrer
entspricht, einen synchronen Antrieb von Walzen und allen Walzwerksmechanismen,
ein Vorschubwerk zum periodischen Zubringen von Knüppeln ins Walzgerüst, einen Heizinduktor
zur Erwärmung von Knüppeln, eine vordere und eine hintere Führung für die Werkstücke,
eine Schaltwelle und ein Steuersystem für Walzwerke enthalten.
-
Die bekannten Walzwerksbaunrten sind für einfache zylindrische Knüppel
geeignet, von denen jeder in Reihenfolge vorgeschoben und für eine bestimmte Zeit
in eine der drei Stellungen gebracht wird: in die Beschickungsvorrichtung, in den
Heizinduktor (Erwärmungsstufe) und in die hintere Führung (Walzstufe). In dem Induktor
wird dabei nur der zu walzende Arbeitsteil des zu erwärmenden Knüppels untergebracht.
Der Schaftteil desselben befindet sich dabei in der vorderen Führung, die am Heizinduktor
seitens des Walzgerüstes angrenzt. In der hinteren Führung, die hinter den Walzen
angebracht ist und beim Walzen eine geradlinige Bewegung längs der Walzachse ausführt,
wird beweglich (mit Spiel) der Schaftteil des zu walzenden Knüppels untergebracht.
-
Der Vorschub des erwärmten Knüppels aus dem Heizinduktor in die hintere
Führung für das Walzgut wird durch einen nachfolgenden Knüppel bewerkstelligt, der
aus der Beschickungsvorrichtung in den Heizinduktor mit Hilfe eines Vorschubwerks
verschoben wird.
-
Für das Walzen einiger komplizierter Erzeugnisse mit schraubenförmigen
Nuten, beispielsweise von Bohrern mit Kegelschäften, sollen jedoch, um ein wirtschaftliches
Fertigungsverfahren zu gewährleisten, nicht einfach zylindrische, sondern Knüppel
mit unterschiedlichem Durchmesser und verschiedener Form des (zylindrischen) Arbeits-
und des (kegeligen oder zylindrischen) Schaftteils verwendet werden.
-
Die bekannten Walzwerke eignen sich nicht zum Walzen solcher Knüppel.
-
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Walzwerks
zum automatisierten Schrägwalzen von Knüppeln mit veränderlichem Querschnitt, insbesondere
mit Kegelschäften, das ein ungehindertes Zubringen von Knüppeln komplizierter Gestalt
aus der Beschickungsvorrichtung in den Heizinduktor und die hintere Führung und
eine sichere zentrierte Einstellung von diesen beim Erwärmen und Walzen gewährleistet.
-
Das genannte Ziel der Erfindung wird durch Entwicklung eines solchen
Walzwerks zum Walzen von Erzeugnissen mit Schraubenprofil erreicht, bei dem gemäß
der Erfindung die vordere Führung als eine nichtmetallische Hülse ausgebildet ist,
deren Abmessungen denen der Knüppel entsprechen und die unmittelbar im Heizinduktor
untergebracht ist und an die Beschickungsvorrichtung angrenzt, während die hintere
Führung als eine Hülse, insbesondere Zangenhülse mit mit dem Knüppelschaftteil kongruenter
kegeliger oder zylindrischer Bohrung ausgeführt ist, sich um die und entlang der
Walzachse
und über die auseinandergeschobenen Walzen bis zur vorderen Führung durchgehend
bewegbar ist, um den Knüppel unmittelbar der Beschickungsvorrichtung zu entnehmen
und in der Hülsenbohrung den Schaftteil des Knüppels beim Unterbringen seines Arbeitsteils
im Heizinduktor für die Erwärmungsperiode zentriert einzustellen, und die außerdem
den erwärmten Knüppel zu den Walzen vorschiebt und sich zusammen mit dem gewalzten
Knüppel schraubenartig bewegt. Beim Walzen von Knüppeln mit zylindrischem Schaftteil
kann die Hülse der hinteren Führung auch unbeweglich um die Walzachse sein und nur
die axiale Verschiebung ausführen.
-
Folglich wird die Zahl der Stellungen für Knüppel im Walzwerk von
drei auf zwei (Beschickungsvorrichtung und hintere Führung) herabgesetzt, so daß
das Vorschubwerk der Knüppel je Arbeitshub eine durch die vordere Führung genau
ausgerichtete Verschiebung des Knüppels aus der Beschickungsvorrichtung unmittelbar
in die hintere Führung und eine zentrierte Anordnung des Knüppelschaftteils in derselben,
die auch beim Erwärmen und Walzen beibehalten bleibt, bewerkstelligt.
-
Im folgenden wird die Erfindung durch Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
des Walzwerks zum Schrägwalzen von Bohrern mit Kegelschäften und an Hand der Zeichnung
erläutert. Es zeigt F i g. 1 Schema des erfindungsgemäßen Walzwerks, F i g. 2 Aufbau
und Anordnung der vorderen und der hinteren Führung, des Heizinduktors, der Beschickungsvorrichtung
und der Arbeitswalzen in der Ausgangsstellung des Walzwerks (Ansicht in RichtungA
der Fig. 1).
-
Der Elektromotorl (Fig. 1) des Walzwerks ist über einen Keilriementrieb
mit einer Schwungscheibe 3 verbunden, die auf der Eingangswelle des Getriebes angebracht
und mit dieser Welle mittels einer Schalt- 4 und einer Sicherheitskupplung 5 in
Verbindung steht.
-
Die Zahnradübersetzung 6 der ersten Stufe des Getriebes ist als Vorgelege
mit veränderlicher Übersetzung ausgebildet, welches eine Regelung der Walzendrehzahl
ermöglicht.
-
Auf der Getriebeeingangswelle ist eine Bremskupplung 7 angeordnet,
die für das Bremsen und Festhalten der Walzwerksmechanismen beim Ausrücken der Schaltkupplung
sorgt.
-
Über das Vorgelege6, die Zahnradübersetzung8 der zweiten Stufe des
Getriebes und die die Getriebeausgangswelle mit der Eingangswelle des Verteilergetriebes
verbindende Kupplung 9 wird das zentrale Antriebsrad 10 des Verteilergetriebes und
vier mit ihm kämmende getriebene Räder 11 sowie Antriebskegelräder 12 angetrieben.
Die Kegelräder 12 sind auf den Ausgangswellen des Verteilergetriebes angeordnet
und stehen mit ihnen über Einstellkupplungen 13 in Verbindung, die eine Einzeleinstellung
der Lage von Zahnrädern und folglich von Walzen ermöglichen.
-
Die Antriebskegelräder 12 stehen mit den Abtriebskegelrädern 14 der
Spindelköpfe des Walzgerüstes im Eingriff und erteilen den Spindeln 15 und den in
diesen in der Mitte des Walzgerüstes nach dem Schema des Schrägwalzens angeordneten
vier Walzen 16 eine synchrone Drehbewegung. Die letzteren sind als Segmente mit
einem solchen wirksamen Profil gestaltet, daß es dem Profil und der Länge des zu
walzenden Arbeitsteils der Bohrer entspricht und
ein geschlossenes
Kaliber bildet. Die Kaliberachse ist die Achse des zu walzenden Knüppels (Walzachse).
-
Vor den Walzen ist gleichachsig mit der Walzachse eine den Knüppelabmessungen
entsprechende nichtmetallische Hülse 17 der vorderen Führung angeordnet, die zu
einer gerichteten Verschiebung der Knüppel bestimmt und im Heizinduktor 18 untergebracht
ist. Der Heizinduktor ist an einen Hochfrequenzstromerzeuger für die Induktionserhitzung
der Knüppelarbeitsteile angeschlossen.
-
Die Hülse 17 für die Führung grenzt an die Hülse 19 (Fig.2) der Beschickungsvorrichtung
an, die im Magazin 20 montiert ist. Das Magazin liegt an einem Bunker 21 (F i g.
1) an, der bezüglich des Magazins eine schwingende Bewegung ausführt und von einer
der Wellen des Verteilergetriebes durch einen Kettentrieb 22 über die Sicherheitskupplung
23, Zahnradübersetzung24 und den Schubkurbeltrieb25 angetrieben wird, um systematische
Zuführung der Knüppel aus dem Bunker über das Magazin in die Hülse 19 zu gewährleisten.
-
Periodisches Zuführen der Knüppel aus der Beschickungsvorrichtung
in das Walzgerüst erfolgt mit Hilfe einer Zubringervorrichtung. Der Stößer 26 dieser
Vorrichtung ist der Hülse der Beschickungsvorrichtung angepaßt und an einem Gleitstück
27 befestigt, das eine hin- und hergehende periodische Bewegung entlang der Walzachse
ausführt und mittels Verzahnungen über ein Blockrad 28 und einen Schwenkhebel 29
von einem umlaufenden Nocken 30 angetrieben wird. Eine Feder 31 sorgt für die Berührung
zwischen dem Schwenkhebel und dem Profil des Nockens.
-
Hinter den Walzen 16 ist eine bewegliche Hülse 32 (Fig.2) angeordnet,
die eine zentrierte Anordnung des Schaftteils der Knüppel beim Erwärmen und Walzen
derselben und die Abführung der gewalzten Bohrer aus dem Walzgerüst gewährleistet.
-
Die Hülse 32 weist eine dem Knüppelschaftteil kongruente kegelige
Bohrung auf und ist gleichachsig sowie beweglich um und entlang der Walzachse in
einem Gleitstück 33 zusammen mit einem Ausstoßer 34 für die gewalzten Bohrer angeordnet.
Das Gleitstück ist entlang der Walzachse verschiebbar und kann bei auseinandergeschobenen
Walzen bis zur vorderen Führung gelangen. Angetrieben wird das Gleitstück mittels
einer Verzahnung über ein Blockrad 35 und einen Schwenkhebel 36 von einem umlaufenden
Nocken 37 (F i g. 1), der mit dem Hebel 36 durch eine Feder 38 zur Anlage gebracht
ist.
-
Die Nocken für den Antrieb der Führung und der Zubringervorrichtung
sind auf einer Steuerwelle 39 angeordnet, die über eine Zahnradübersetzung 40 durch
einen Kettentrieb 41 von der Eingangswelle des Verteilergetriebes angetrieben wird.
-
Die Verbindung der elektrischen Steueranlage des Walzwerks mit dessen
Mechanismen wird mittels Endschalter 42 hergestellt.
-
Das Walzwerk arbeitet folgenderweise: In der Ausgangsstellung des
Walzwerks sind die Walzen 16 auseinandergeschoben und die Kupplung 4 ausgerückt.
Die hintere Führungshülse 32 befindet sich in der vorderen Endstellung und in ihr
ist der Schaftteil des Knüppels untergebracht, dessen Arbeitsteil sich in der vorderen
Führungshülse 17 und somit im Heizinduktor 18 befindet. Der Einstößer 26 der Zubringervorrichtung
nimmt die vordere Stellung ein, ist jedoch aus dem Heizinduktor herausgeführt.
-
Die Arbeit des Walzwerks ist eine intermittierende und erfolgt unter
Stillsetzung der Walzendrehung am Ende jedes Arbeitsspiels.
-
Bei Einschaltung des Elektromotors setzt die Drehung der Schwungscheibe
3 ein. Die Inbetriebnahme des Walzwerks führt zum gleichzeitigen Einschalten des
Heizinduktorsl8 und eines Zeitrelais, das nach einer bestimmten Zeit, die für die
Knüppelerwärmung erforderlich ist, die Kupplung 4 einrückt.
-
Die Walzen 16 werden angetrieben und nähern sich dem Knüppel; die
hintere Führung 32 verschiebt sich nach hinten und führt den erwärmten Knüppel aus
dem Heizinduktor 18 heraus; der Einstößer 26 bewegt sich in der Hülsel9 der Beschickungsvorrichtung
vom Induktor 18 weg, wobei am Ende des Rückhubes der nächstfolgende Knüppel aus
dem Magazin 20 in die Hülse 19 gelangt.
-
Die Walzen ergreifen den erwärmten Knüppelteil und walzen in ihm
die schraubenförmige Nut des Bohrers. Der Knüppel vollführt dabei eine schraubenartige
Bewegung entlang der Walzachse zusammen mit der Hülse 32, während das Gleitstück
33 dieser Führung sich geradlinig bewegt, wobei seine Bewegung der Richtung und
Geschwindigkeit der axialen Verschiebung des zu walzenden Knüppels entspricht.
-
Der gewalzt Bohrer wird aus dem Walzgerüst abgeführt und aus der
Hülse 32 am Ende ihres Hubes in eine Austragrinne herausgestoßen.
-
Danach kehrt die hintere Führung in die vordere Stellung zurück,
während der Einstößer 26 einen Arbeitshub nach vorn macht und den nächsten Knüppel
aus der Hülsel9 der Beschickungsvorrichtung über die vordere Führung 17 in den Heizinduktor
18 und die hintere Führung verschiebt, wobei er den Schaftteil in die Hülse 32 satt
einführt.
-
Am Ende des Arbeitsspiels wird der Endschalter 42 betätigt, der die
Kupplung 4 ausrückt und das Zeitrelais einschaltet.
-
Das Relais beginnt die Messung der Erwärmungszeit des Knüppels im
Heizinduktor, worauf es wieder die Kupplung 4 einrückt und somit den Antrieb der
Walzen und aller Walzwerksmechanismen einschaltet. Somit beginnt der weitere Arbeitszyklus.
-
Die Abstimmung des Zeitrelais erfolgt nach einem Photozellenpyrometer,
welches die tatsächliche Temperatur der Knüppel im Heizinduktor feststellt. Das
Photozellenpyrometer kann auch an Stelle des Zeitrelais verwendet werden.
-
Diese Bauart des Walzwerks ermöglicht es, die Knüppel mit zylindrischen
Schäften zu walzen, was durch Anordnung in der hinteren Führung einer Hülse 32 mit
mit den Knüppeln entsprechender zylindrischer Bohrung erreicht wird. Außerdem wird
es möglich, das volle Profil der Erzeugnisse in mehreren aufeinanderfolgenden Durchgängen
bei der Anordnung einer die Knüppel orientierenden Zangenvorrichtung in der Führung
zu walzen.
-
Eine ähnliche Walzwerksbauart kann zum Walzen von Gewindebohrern,
Fräsern und dergleichen Erzeugnissen mit Schrauben- sowie geradem Profil.
-
angewendet werden.