DE2600898C3 - Spann- und Auszugseinrichtung für Schälmaschinen und Ziehbänke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Auszdgseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Diese Auszugseinrichtung wird bevorzugt an einer Ziehbank eingesetzt mit zwei nebeneinander angeordneten Spannwagen, die aneinander vorbeifahren können und wechselweise das Ziehgut aus der Ziehdüse ausziehen. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Steuerung der Ziehwagen bei Hin- und Rücklauf. In diesem Zusammenhang ist es an Ziehbänken bereits bekannt, zwei Spannwagen an einer Ziehmaschine vorzusehen, die hintereinander angeordnet sind und abwechselnd das Ziehgut aus der Ziehdüse ausziehen. Dabei bewegt sich ein Spannwagen nur auf der ersten Hälfte der Länge des Ziehbankbettes hin und her, während der zweite Spannwagen die zweite Hälfte der Bettlänge bestreicht. Die Spannwagen werden über je einen nach unten aus ihnen herausragenden Rollenzapfen angetrieben, der in je eine Kurve auf dem Umfang einer Welle großen Durchmessers eingreift, die unterhalb des Spannwagens im Maschinenbett drehbar gelagert ist. Jedem Spannwagen ist eine in sich geschlossene, etwa ellipsenförmige Kurve auf der Mantelfläche der Welle zugeordnet (DE-PS 5 93 437).

Bei dieserAuszugseinrichtung ist durch die Kurve die Auszugsweite jedes Spannwagens begrenzt. Die Kurven auf den Wellen dürfen eine gewisse Steigung nicht überschreiten, da sonst die Kräfte quer zur Auszugseinrichtung zu groß werden.

Eine Steigerung der Auszugsweite ist nur durch eine Vergrößerung des Wellendurchmessers möglich. Der Wellendurchmesser ist jedoch durch den Maschinenrahmen begrenzt Die Umschalthäufigkeit der beiden Spannwagen ist aufgrund der kurzen Auszugsweite der Spannwagen hoch. Die auftretenden Querkräfte sind erheblich. Die Ziehangel muß so groß sein, daß der Z Spannwagen sie erfassen kann.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Auszugseinrichtung zu schaffen, deren Auszugsweite grundsätzlich nicht begrenzt ist und bei welcher die Auszugsgeschwindigkeit bei abwechselnd arbeitenden Spannwagen, auf einfache Weise konstant gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst Die Steigungen der Kurven können sehr flach sein, weil die Anzahl dar Gewindegänge beliebig ist Dadurch werden große Querkräfte vermieden. Der Durchmesser der Welle, auf der die Kurve angeordnet ist kann unabhängig von der Auszugsweite gewählt werden. Es können mehrere Wellen mit Kurven nebeneinander im Maschinengestell angeordnet werden. Dabei sind bevorzugt zwei Wellen vorgesehen, wobei jede Welle nur eine Kurve aufweist Für die Auszugsbewegung ist eine Kurve auf dem Umfang der einen Welle vorgesehen und für den Rücklauf des Spannwagens eine Kurve auf dem Umfang der anderen Welle. Weiterhin ist vorgesehen, daß die Kurven auf den Wellen unterschiedliche Steigungen aufweisen; dann läßt sich der Geschwindigkeitsverlauf der Spannwagen auf dem Hin- und Rückweg beliebig gestalten. Die Bewegung der Spannwagen erfolgt ohne zusätzlichen Steuerungsaufwand. Es können hohe Auszugsgeschwindigkeiten erzielt werden. Die Auszugslänge pro Spannwagen wird von der Kurvenform her nicht begrenzt.

Besondere Aufmerksamkeit gebührt der Übergabephase, wenn der kurz vor dem auslaufseitigen Ende des Maschinenbettes angelangte Spannwagen die Auszugskraft an den dann in der Nähe der Ziehdüse befindlichen Spannwagen übergibt. Im Hinblick darauf ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, den Kurvenveriauf nach Anspruch 2 zu gestalten. Dabei ist die Beschleunigung als Änderung der Geschwindigkeit in der Zeit zu verstehen. Während sich der arbeitende Ziehwagen kurz vor dem auslaufseitigen Ende des Maschinenbettes befindet und sich mit Auszugsgeschwindigkeit bewegt, erhält der zweke Ziehwagen zunächt die Auszugsgeschwindigkeit, dann spannt er das Werkstück radial ein Hieran anschließend werden beide Spannwagen zum Ausgleich der Dehnungen von Maschine und Werkstück geringfügig aufeinander zu bewegt, d. h., beschleunigt. Der übergebende Spannwagen wird also verlangsamt, der übernehmende Spannwagen erhöht seine Geschwindigkeit. Diese Ausgleichsbewegung wird durch eine vorübergehend geänderte Kurvensteigung erzielt.

Während dieser Ausgleichsbewegung übernimmt der zweite Spannwagen die Auszugskraft. Der erste Spannwagen läßt das Werkstück los und wirH auf Null abgebremst. Bei aneinander vorbeifahrenden spannwagen müssen zumindest die Spanneinheiten einander ausweichen. Darum erweist sich die Lösung nach Anspruch 3 als günstig, weil besondere Steuerelemente für die Ausweichbewegung der Spannwagen entfallen. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß ein Zusammenstoß beider Spannwagen bei gegenläufiger Bewegung ausgeschlossen ist, da gegenläufige Bewe-

gungen der Spannwagen dann zwangläufig die richtigen Verschiebungen der Spanneinheiten in den Spannwagen beinhalten.

Die Erfindung wird im einzelnen an Hand des dargestellten Ausführungsbeispiels in Figuren näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Aufsicht auf die Auszugseinrichtung,

Fig.2 eine Schnittzeichnung gem. Linie H-II in Fig.l,

F i g. 3 einen Schnitt durch F i g. 4 nach Linie ill-III,

F i g. 4 eine Ansicht des Getriebes zur Darstellung der betrieblichen Verbindung zwischen der Bewegung der Wellen und der Spannwagen,

F i g. 5 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel entsprechend F i g. 2 (vereinfacht).

F i g. 1 zeigt eine Auszugseinrichtung mit zwei Spannwagen 1, 2, die in einem Maschinenrahmen 3 in Längsführungen 7, 8, (42, 43) in Auszugsrichtung beweglich geführt sind. Einlaufseitig ist der / uszugseinrichtung eine Ziehdüse 44 zugeordnet. Im Maschinenrahmen 3 sind drei Wellen 4,5,6 gelagert. Die Wellen 4, 5, 6 erstrecken sich in Bewegungsrichtung der Spannwagen, d. h, in der Auszugsrichtung. Bei der in F i g. 1 gezeigten 3er-Anordnung der Wellen sind diese horizontal nebeneinander angeordnet Längsprofilierte Umsteuerwellen 9, 10 sind an ihren Enden im Maschinenrahmen 3 drehbar gelagert Sie verlaufen parallel zu den Wellen 4,5,6. Je eine Umsteuerwelle 9, 10 durchdringt einen Spannwangen 1, 2. Alle Wellen 4, 5, 6, 9, 10 ragen in ein Getriebe 11 hinein. Die Spannwagen 1, 2 weisen je eine radial zum Werkstück 12 im Spannwagen verschiebbare Spanneinheit 13, 14 auf. Die Spannwagen sind auch geringfügig in Auszugsrichtung gegen die Wirkung der Federn 60 ... 63 verschiebbar. Die Spannbacken 15, 16 der Spanneinheiten 13, 14 werden von Hydraulikzylindern 17, 18 betätigt Zusammen mit den Spannwagen 1, 2 sind auf den Umsteuerwellen 9, 10 axial verschiebbar zwei Hebel 19, 20 schwenkbar in den Spannwagen gelagert Ein Ende jedes Hebels 19,20 ragt in die Spanneinheiten 13, 14 hinein und ist dort beweglich geführt Es kann auch eine weitere Hebelübersetzung vorgesehen sein, um die Ausweichbewegung der Spanneinheiten so klein wie nötig zu halten. Die gegenüberliegenden Enden der Hebel ragen nach unten aus den Spannwagen heraus und weisen je zwei Rollenzapfen 21, 22; 23, 24 auf. Die Rollenzapfen können bei Schwenkung der Hebel 19,20 wechselweise in e*ne der Kurven 25, 26 bzw. 26, 27 eingreifen. Die Kurven 25, 26, 27 verlaufen auf den Wellen schraubenlinienförmig mit mehreren Umdrehungen. Die Umsteuerwellen 9, 10 weisen an ihren getriebeseitigen Enden Hebel 33 auf, (F i g. 3), welche mit Steuerrollen 34 an ihrem freien Ende in uuf ihrer Stirnfläche genutete Kurvenscheiben 35, 36 eingreifen. Auf den Wellen 4, 5, 6 sitzen getrieblich formschlüssig untereinander verbundene Zahnräder 37,38,39 (F i g. 4). Die Zahnräder 37,39 stehen über Zwischenräder 40, 41 mit den ebenfalls an ihrem Umfang verzahnten Kurvenscheiben 35,36 gleichermaßen in Verbindung.

F i g. 5 zeigt eine bevorzugte Anordnung mit 2 Wellen 46,47,die Kurven48,49 aufwp'·· η !enen Zapfen 50,51, 52, 53 an Winkelhebeln 54, 53 zugeordnet sind. Die Winkelhebel sind auf den Umsteuerwellen 9, 10 axial verschiebbar, jedoch drehfest gelagert Die Wirkungsweise und Anordnung der Winkelhebel 54,55 ist mit der der Hebel 19,20 gleich. Die Welle 47 bestimmt mit dem Verlauf ihrer Kurve 49 die Auszugsgeschwindigkeit der Spannwagen. Die Welle 46 ist für den Rücklauf der Spannwagen verantwortlich. Je ein Arm 56, 57 der Winkel 54, 55 ragt zwischen die übereinander angeordneten Wellen 46,47. Der andere Arm 58,59 der Winkel 54, 55 ragt nach oben in die radial auf das Werkstück beweglichen (nicht dargestellten) Spanneinheiten. Die Hebel 54,55 übertragen die Kräfte, die zum Auszug des Werkstücks bzw. zum Rücklauf der Spannwagen erforderlich sind. Die Arme 56, 57 der V/inkelhebel tragen an ihren Enden die voneinander abgewandten Rollenzapfen 50, 51, 52, 53. Die Rollenzapfen sind so ausgerichtet, daß sie je nach Schwenkung der Winkelhebel 54, 55 entweder in die Kurve 49 der Welle 46 oder in die Kurve 48 der Welle 47 eingreifen.

Die Kurven 48, 49 können auch erhaben auf den Wellen angeordnet sein. Dann sind anstatt eines Rollenzapfens 50 ... 53 jeweils 2 Rollenzapfen vorzusehen, die dann spielfrei von der Kurve geführt werden.

Zur Beschreibung der Funktionsweise wird von der Darstellung nach F i g. 1 ausgegangen. Der Ziehwagen 1 zieht ein in F i g. 1 nicht dargestelltes Werkstück aus der Ziehdüse 44 aus. Der Ziehwagen 2 befindet sich auf dem Rücklauf. Die Spanneinheit 13 ist in Arbeitsstellung, während die Spanneinheit 14 zurückgezogen ist, so daß Spannwagen und Spanneinheiten aneinander vorbeifahren können. Der Rücklauf des Spannwagens 2 erfolgt mit einer höheren Geschwindigkeit als der Auszugsgeschwindigkeit, da das Übersetzungsverhältnis und der Kurvenverlauf so abgestimmt sind. Wenn der Spannwagen 1 sich kurz vor dem Getriebe 11 befindet, hat der Spannwagen 2 bereits den Auslauf 45/der Rückfahrkurve 26 erreicht. Im Auslauf 45 hat der Spannwagen 2 eine kurze Ruhephase. In der Ruhephase wird der Hebel 20 umgeschaltet. Dadurch wird die Spanneinheit 14 radial auf das Werkstück zu verschoben. Der Hebel 20 wird durch die Welle 10 geschwenkt, deren Bewegung vom Getriebe 11 aus gesteuert wird. Unmittelbar nach der Umschaltung des Hebels 20 beginnt die Beschleunigungsphase des Spannwagens 2. Wenn dieser die Auszugsgeschwindigkeit erreicht hat ergreift die Spanneinheit 14 mittels des Zylinders 18 und der Spannbacke 16 das Werkstück 12. Jetzt haben beide Spanneinheiten das Werkstück erfaßt In dieser Phase findet eine Verschiebung der Spannwagen relativ zu einem gedachten, noch in der Ziehdüse befindlichen, mit gleichmäßiger Geschwindigkeit ausgezogenen Werkstückabschnitt statt Der übernehmende Spannwagen 2 wird zusätzlich zur Auszugsgeschwindigkeit in Ausziehrichtung vorgeschoben. Hierdurch wird das Spiel in den Führungen des Spannwagens 2 beseitigt und der Spannwagen selbst mit der Auszugskraft vorgespannt. Dabei übernimmt letzterer die Auszugskraft vom Spannwagen 1. Dieser wird gleichzeitig mit der Bewegung von Spannwagen 2 relativ zu dem erwähnten Werkstückabschnitt in der Ziehdüse zurückbewegt, so daß er und der Werkstückabschnitt zwischen den Spannwagen sich entspannen können. Um zu vermeiden, daß die übergebende Spanneinheit 13 das zwischen den Spannwagen befindliche Werkstück bei der Übergabe vorübergehend zusammendrückt bzw. knickt, kann die Spanneinheit 13 gegen die Wirkung der Federn 60, 61 geringfügig in Auszugsrichtung verschoben werden. Anschließend entspannt der Zylinder 17 das Werkstück radial und der Spannwagen 1 wird auf die Geschwindigkeit 0 abgebremst der Hebel 19 wird umgesteuert und der gesamte Spannwagen 1 zurückbewegt. Dazu hat der Rollenzapfen 22 in die Kurve 26 eingegriffen.

Die Beschleunigung und Verschiebungen werden ausschließlich durch den Kurvenverlauf der Kurven 25, 26,27 und deren Drehzahlverhältnis bewirkt.

Das Umsteuern der Spanneinheiten 13, 14 geschieht durch die nachfolgend beschriebene getriebliche Verbindung der Wellen 4, 5, 6, 9, 10 mit den Spannwagen bzw. deren Zusammenwirken im Getriebe 11. Die Kurven 25 und 27 auf den Wellen 4 und 6 sind für die Bewegung in der Auszugsphase verantwortlich, die Welle 5 für den Rücklauf beider Spannwagen. Die Welle 5 dreht sich schneller, wie aus dem Übersetzungsverhältnis nach Fig.4 ersichtlich. Der Antrieb erfolgt durch einen nicht dargestellten Motor. Die Welle 5 wird direkt angetrieben. Die Kurvenscheiben 35, 36 laufen mit gleichmäßiger, stark untersetzter Drehzahl um. Während einer Umdrehung derselben wird der zugehörige Spannwagen einmal hin- und herbewegt Der Kurvenverlauf auf beiden Kurvenscheiben 35,36 ist so ausgelegt, daß der kleinere Sektor mit der Kurve stärkerer Krümmung für den Rücklauf bestimmt ist Durch die Veränderung des Kurvenradius in der Kurvenscheibe 35, 36 werden die Hebel 33 (an jeder Welle 9,10 vorhanden) und die Welle 9,10 geschwenkt Die Kurvenscheiben 35,36 sind so ausgerichtet daß die Umschaltbewegung in den Endstellungen der Spannwagen erfolgt. Mit der Schwenkbewegung der Wellen 9,10 werden auch die Hebel 19,20 umgelegt Dabei kommen an Stelle der in F i g. 2 gezeigten Lage die Zapfen 22 und 24 in Eingriff. Die Umschaltung beider Hebel 19, 20 geschieht, wie bereits sinngemäß ausgeführt nicht gleichzeitig, da sich vorübergehend beide Spannwagen in Auszugsrichtung bewegen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: I ί-I ι

1. Spann- und Auszugseinrichtung für Schälmaschinen, Ziehbänke und dergleichen Bearbeitungsmaschinen mit zwei Spannwagen pro Werkstück und mit sich in gleicher Richtung erstreckenden, parallel zum Werkstück verlaufenden Geradführungen für die Spannwagen, wobei jedem Spannwagen zwei etwa radial zum Werkstück bewegliche Spannbacken zugeordnet sind (nach DE-PS 24 60 168) bei der die Spannwagen ihren Antrieb von Kurven auf der Mantelfläche von mindestens einer im Maschinenbett in Auszugsrichtung längs angeordneten, drehbar gelagerten Welle ableiten, in welche Kurven ein Zapfen eines jeden Schlittens eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitten (1,2) mindestens zwei Zapfen (50,51; 52,53) aufweist, daß die Zapfen ochwenkbar in den Spannwagen gelagert sind, daß zwei Kurven (48,49) im Bereich der Zapfen eines Spannwagens liegen, und daß jede Kurve auf ihrer Welle (46, 47) schraubenlinienförmig mit mehreren Umdrehungen verläuft.

2. Auszugseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungen der für den Auszug bestimmten Kurven so ausgelegt ist, daß bei der Obergabe des Werkstücks die Spannwagen (1,2) zum Ausgleich der Dehnungen von Spannwagen und Werkstück (12) aufeinander zu verschoben werden.

3. Auszugseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, mit zwei aneinander vorbeifahrenden Spannwagen mit ausweichenden Spannzangen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung der Zapfen (50, 51) mit der Ausweichbewegung der Spannzangen durch Hebel (58) gekoppelt ist.