DE19915344C2

DE19915344C2 - Wellenricht- und -härtemaschine

Info

Publication number: DE19915344C2
Application number: DE19915344A
Authority: DE
Inventors: Karl Heess; Karl-Heinz Schweikert
Original assignee: Karl Heess GmbH and Co Maschinenbau
Current assignee: Karl Heess GmbH and Co Maschinenbau
Priority date: 1999-04-03
Filing date: 1999-04-03
Publication date: 2001-03-08
Anticipated expiration: 2019-04-04
Also published as: DE50000011D1; US6308547B1; EP1043087A1; DE19915344A1; ATE204518T1; EP1043087B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenricht- und -härtemaschine, mit einer Aufnahme für ein wellenförmiges Werkstück, welche um eine zur Achse des Werkstückes im wesentlichen parallele Achse drehbar gelagert ist, mit einem gesteuerten Drehantrieb für die Aufnahme und einem Kühlmittelbad, welches die Aufnahme auf einem Teil ihres Drehweges durchläuft, sowie mit wenigstens einem an einer vorgegebenen Stelle der Länge des Werkstückes angeordneten Richtmittel, welches das Werkstück radial beaufschlagt und zum Be- und Entladen des Werkstückes von diesem abschwenkbar sind.

Bei einer bekannten derartigen Wellenricht- und -härtemaschine (Prospekt Hahn & Kolb Stuttgart, Nr. 2510/24) wird das wellenförmige Werkstück in einer Be- und Entladestation zwischen zwei Spindelstöcke eingespannt. Ferner sind mehrere Richtrollengruppen vorhanden, die längs eines Bettes parallel zur Werkstückachse an diejenigen Stellen seiner Länge verfahrbar sind, an welchen das Werkstück mit vorgegebenem Richtmaß beaufschlagt werden soll. Zum Be- und Entladen des Werkstückes ist eine Richtrolle jeder Richtrollengruppe radial abschwenkbar. Der Drehantrieb führt die Aufnahme mit den zugestellten Richtrollen durch das Kühlmittelbad, meist ein Ölbad, zur Werkstück-Abschreckung. Nach dem Auftauchen aus dem Ölbad wird das gehärtete Werkstück nach dem Abschwenken der Richtrollen aus den Spindelstöcken entnommen.

Dieses relativ punktuelle Richten des Werkstückes kann vor allem dann zu einer unerwünschten Beeinträchtigung des Werkstückes führen, wenn in ihm eine oder mehrere axiale, gegebenenfalls auch exzentrische Bohrungen vorhanden sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Wellenricht- und -härtemaschine der eingangs genannten Art eine beschleunigte Be- und Entladung des Werkstücks zu ermöglichen und günstige Richtmittel zu schaffen.

Zur Lösung der Aufgabe ist bei der eingangs erläuterten Wellenricht- und -härtemaschine erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Aufnahme mehrere parallele Richtwellen aufweist, zwischen welche das Werkstück einfügbar und aus denen entnehmbar ist, wobei jede Richtwelle an ihren Stirnseiten in je einem Laberbock gehalten und eine der Richtwellen radial abschwenkbar ist, und wobei die Richtwellen radial vorstehende Profilierungen als Richtmittel aufweisen.

Das Be- und Entladen der Werkstücke wird durch die Erfindung wesentlich vereinfacht und damit beschleunigt, weil ein Werkstück zwischen zweckmäßigerweise zwei feste Richtwellen nur eingelegt bzw. aus diesen entnommen zu werden braucht, ohne daß die Lagerböcke verstellt werden müßten. Daher können die Lagerböcke auf der Maschine translatorisch fest befestigt sein. Außerdem wird die Herstellung der Richtmittel durch entsprechende Profilierungen der Richtwellen außerhalb der Maschine dann vereinfacht, wenn längs des Werkstückes mehrere Stellen gerichtet werden sollen. Für eine bestimmte Werkstückart wird nur ein Satz von Richtwellen benötigt, die einmal in die Lagerböcke eingespannt werden und dort unabhängig von Werkstückwechseln verbleiben. Für die erwähnten, mit einer oder mehreren Axialbohrungen versehenen Werkstücke erweist sich die Erfindung dann als besonders vorteilhaft, wenn die Profilierungen relativ große axiale Breite haben.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt und nachstehend im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Aufnahme mit Richtmitteln für ein wellenförmiges Werkstück in einer Wellenricht- und - härtemaschine aus dem Stande der Technik;

Fig. 2: eine aus drei profilierten Richtwellen bestehende Aufnahme mit eingefügtem wellenförmigen Werkstück;

Fig. 3: die Aufnahme nach Fig. 2 in geöffnetem Zustand mit inliegendem Werkstück und

Fig. 4: eine offene Aufnahme mit den Richtwellen nach Fig. 2 und 3, wobei rechte Richtwellengreifer zur Erläuterung der Darstellung seitlich zurückgezogen sind.

Die im Ganzen mit 1 bezeichnete und in Fig. 1 schematisch dargestellte Wellenricht- und -härtmaschine weist zunächst eine Wanne 2 enthaltend Öl 3 als Kühlmittel sowie eine in der Wanne in nicht dargestellter Weise drehbar gelagerte Trommel 4 auf. An den beiden Stirnseiten ist die Trommel 4 über je eine Kette 5, 6 oder dergleichen mit einem Drehantrieb gekoppelt. Auf der sich über das Öl 3 erhebenden Oberseite der Trommel 4 sitzen in der Nähe der beiden Stirnseiten je ein Spindelstock 10, 12, die auf einem Bett 14 an der Oberseite der Trommel 4 in Richtung der beiden Doppelpfeile 11, 13 verschiebbar sind. Zwischen aufeinander zuweisenden Körnerspitzen 15, 17 ist bei der bekannten Maschine 1 ein wellenförmiges Werkstück 20 gelagert und von wenigstens einem mit einem der Spindelstöcke 10, 12 gekoppelten Motor drehangetrieben. Über die Länge des Werkstücks 20 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Richtrollen gruppen 22, 24, 26, 28 an Stellen der Länge des Werkstückes 20 auf dem Bett 14 angeordnet, an denen das Werkstück 20 gerichtet werden muß. Jede Richtrollengruppe 22, 24, 26, 28 besteht aus üblicherweise drei Richtrollen, die in Umfangsrichtung gleich verteilt das Werkstück 20 radial entsprechend dem eingestellten Druck beaufschlagen. Wenn das Werkstück in der Wellenricht- und - härtemaschine wie in Fig. 1 dargestellt einjustiert ist, wird die Trommel 4 durch den nicht dargestellten Drehantrieb so um eine zur Achse des Werkstücks 20 parallele Achse gedreht, daß das warme, gegebenenfalls rot glühende Werkstück 20 in das Öl 3 eintaucht und dort abgeschreckt wird.

Ersichtlich wird bei der bekannten Wellenricht- und -härtemaschine 1 die Aufnahme durch die Spindelstöcke 10, 12 und die zugehörigen Körnerspitzen 15, 17 gebildet, wobei zum Einfügen des Werkstücks 20 die obersten Richtrollen jedes Richtrollenpaares radial abgeschwenkt werden müssen. Die Richtmittel für das Werkstück 20 bilden ersichtlich die Richtrollengruppen 22, 24, 26, 28.

Bei der Erfindung gemäß Fig. 2 bis 4 besteht die Aufnahme 50 für ein wellenförmiges Werkstück 30 aus drei parallel gelagerten Richtwellen 42, 44, 46. Jede der Richtwellen 42, 44, 46 ist stirnseitig in je einem als Körnerspitze ausgebildeten Richtwellengreifer axial unverschieblich gehalten, und zwar die erste Richtwelle 42 zwischen Körnerspitzen 41 und 43, die zweite Richtwelle 44 zwischen den Körnerspitzen 45 und 47 und die dritte Richtwelle 46 zwischen den Körnerspitzen 49 und 51 (Fig. 4). Jede Körnerspitze steht aus einem Lagerbock vor, nämlich die Körnerspitze 41 aus dem Lagerbock 52, die Körnerspitze 43 aus dem Lagerbock 54, die Körnerspitze 55 aus dem Lagerbock 56, die Körnerspitze 47 aus dem Lagerbock 58, die Körnerspitze 49 aus dem Lagerbock 60 und schließlich die Körnerspitze 51 aus dem Lagerbock 62. Die zur Aufnahme der Richtwellen 42 und 44 vorgesehenen Lagerböcke 52, 54 sowie 56 und 58 sind auf dem Bett der im weiteren nicht dargestellten Wellenricht- und -härtemaschine (beispielsweise auf dem Bett 14 nach Fig. 1) fest befestigt. Die Lagerböcke 60 und 62 sind am Ende an je einem Schwenkarm 61, 63 montiert, welche an der Trommel um eine zur Achse der Richtwelle 46 parallelen Achse schwenkbar angelenkt sind.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind in den an einer Seite der Maschine angeordneten Lagerböcken 54, 58, 62 im einzelnen nicht dargestellte, steuerbare Verschiebemittel untergebracht, die es erlauben, die Körnerspitzen 43, 47, 51 axial translatorisch zu bewegen. Die Körnerspitzen 43, 47, 51 können daher durch die Verschiebemittel soweit seitlich nach außen gefahren werden, daß die Richtwellen 42, 44, 46 zwischen die jeweils für sie bestimmten Körnerspitzen durch ein nicht dargestellten Hebezeug eingefügt oder entnommen werden können. Im Betrieb sind die Richtwellen 42, 44, 46 jedenfalls drehfest mit der jeweils angetriebener Körnerspitze 41, 45, 49 verbunden, wobei die jeweils gegenüberliegenden Körnerspitzen 43, 47, 51 mit dem erforderlichen Dreh- Freilauf versehen sind.

Wenn in der im einzelnen nicht dargestellten Be- und Entladestation der erfindungsgemäßen Wellenricht- und -härtemaschine die Schwenkarme 61, 63 gemäß Fig. 3 und 4 so verschwenkt sind, daß die Richtwelle 46 von den beiden nicht verschwenkbaren Richtwellen 42, 44 hinreichend weit abgehoben ist, kann durch das erwähnte Hebezeug das Werkstück 30 in den Spalt zwischen die beiden Richtwellen 42, 44 gemäß Fig. 3 eingebracht werden. Danach wird die obere Richtwelle 46 abgesenkt, so daß das Werkzeug 30 von den drei Richtwellen 42, 44, 46 gemäß Fig. 2 eingefangen ist und radial durch entsprechende Betätigung der Arme 61, 63 mit dem jeweils gewünschten Richtdruck beaufschlagt werden kann.

Zunächst ist weiterhin zu bemerken, daß zur axial sicheren Lagerung des Werkstücks 30 jede Richtwelle 42, 44, 46 an jeder Stirnseite einen radial vorstehenden Bund aufweist, der für die Richtwelle 46 mit 37, 39 bezeichnet ist, so daß das Werkstück 30 zwischen den Bunden 37, 39 axial definiert eingefangen bleibt.

Die Richtmittel sind bei der Erfindung entsprechende Profilierungen des Mantels jeder der Richtwellen 42, 44, 46. So ist aus der Richtwelle 42 an einer werkstückbestimmten vorgewählten Stelle ein erster radial vorstehender Richtring 32 ausgearbeitet, der das Werkstück 30 an der gewünschten Stelle unmittelbar beaufschlagt. Über einen anderen Bereich der Werkstücklänge ist ein relativ breiter Richtring 34 ausgebildet, und der Schlußabschnitt des Werkstücks 30 wird durch einen dritten Richtring 46 der Richtwelle 42 kontaktiert. Entsprechend sind an den Richtwellen 44 und 46 bezüglich der Längsrichtung des Werkstückes 30 auf die Richtringe 32, 34, 36 exakt ausgerichtete Richtringe 72, 74, 76 (an der Richtwelle 44) und 82, 84, 86 (an der Richtwelle 46) ausgebildet. Die Lage der Richtringe bezüglich der Länge des Werkstücks 30 sowie die Breite der Richtringe unterliegt an den Richtwellen 42, 44, 46 keinerlei Beschränkungen, diese Dimensionierung kann vielmehr so gewählt werden, wie es vom gewünschten Ausrichten des Werkstücks 30 her erforderlich ist.

Man sieht, daß die Richtwellen 42, 44, 46 solange zwischen den zugehörigen Körnerspitzen eingespannt bleiben können, wie gleichartige Werkstücke ausgerichtet und gehärtet werden sollen. Solange die Art des Werkstückes 30 gleich bleibt, bedarf es keiner weiteren Einstellung an der Maschine, es genügt, das warme Werkstück 30 in die Aufnahme 50 einzulegen, die Aufnahme 50 zu schließen, die Trommel so zu drehen, daß die Richtwellen 42, 44, 46 mit Werkstück 30 in gewünschter Weise durch das Ölbad wandern und anschließend durch Öffnen der Aufnahme 50 das Werkstück 30 aus der Aufnahme 50 wieder zu entnehmen.

Claims

1. Wellenricht- und -härtemaschine, mit einer Aufnahme für ein wellenförmiges Werkstück, welche um eine zur Achse des Werkstückes im wesentlichen parallele Achse drehbar gelagert ist, mit einem gesteuerten Drehantrieb für die Aufnahme und einem Kühlmittelbad, welches die Aufnahme auf einem Teil ihres Drehweges durchläuft, sowie mit wenigstens einem an einer vorgegebenen Stelle der Länge des Werkstücks angeordneten Richtmittel, welches das Werkstück radial beaufschlagt und zum Be- und Entladen des Werkstückes von diesem abschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (50) mehrere parallele Richtwellen (42, 44, 46) aufweist, zwischen welche das Werkstück (30) einfügbar und aus denen entnehmbar ist, wobei jede Richtwelle (42, 44, 46) an ihren Stirnseiten in je einem Lagerbock, (52, 54; 56, 58; 60, 62) gehalten und eine der Richtwellen (46) radial abschwenkbar ist, und wobei die Richtwellen (42, 44, 46) radial vorstehende Profilierungen (32, 34, 36; 72, 74, 76; 82, 84, 86) als Richtmittel aufweisen.

2. Wellenricht- und -härtemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerböcke (60, 62) der abschwenkbaren Richtwelle (46) an jeweils einem Schwenkarm (61, 63) befestigt ist, der an der Maschine um eine zur Achse der Richtwelle (46) parallele Achse schwenkbar befestigt ist.

3. Wellenricht- und -härtemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen der Richtwellen (42, 44, 46) als radial vorstehende Ringe (32, 34, 36; 72, 74, 76; 82, 84, 86) variabler axialer Länge ausgebildet sind.

4. Wellenricht- und -härtemaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die an einer Seite der Richtwellen (42, 44, 46) vorgesehenen Lagerböcke (54, 58, 62) mit steuerbaren Verschiebemitteln zur axialen translatorischen Bewegung von Richtwellengreifern (43, 47, 51) ausgerüstet sind, so daß durch Rückzug der zugehörigen Richtwellengreifer (43, 47, 51) ein Einsetzen und Entnehmen der Richtwellen (42, 44, 46) ermöglicht ist.

5. Wellenricht- und -härtemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtwellengreifer (43, 47, 51) Körnerspitzen sind.

6. Wellenricht- und -härtemaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Richtwelle (42, 44, 46) an ihren stirnseitigen Enden je einen radial vorstehenden Bund (37, 39) aufweist.

7. Wellenricht- und -härtemaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerböcke translatorisch an der Wellenricht- und - härtemaschine feststellbar sind.

8. Wellenricht- und -härtemaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (50) zwei ortsfeste Richtwellen (42, 44) sowie eine abschwenkbare Richtwelle (46) aufweist.