DE3228194A1

DE3228194A1 - Walzen-verformungsmaschine mit in laengsrichtung einstellbaren geruesten

Info

Publication number: DE3228194A1
Application number: DE19823228194
Authority: DE
Inventors: Herbert M. 53151 New Berlin Wis. Stoehr
Original assignee: Artos Engineering Co
Current assignee: Artos Engineering Co
Priority date: 1981-07-30
Filing date: 1982-07-28
Publication date: 1983-02-17
Also published as: US4412443A; GB2103130A; IT1148399B; FR2510435B1; GB2103130B; IT8248900A0; FR2510435A1

Description

Walzen-Verformungsmaschine mit in Längsrichtung einstellbaren Gerüsten

Diese Erfindung betrifft Walzen-Formgebungsmaschinen, in welchen ein längliches Metallwerkstück in Längsrichtung durch aufeinanderfolgende Paare von Verformung swalzen bewegt wird, um zu einer gewünschten Querschnittausbildung bearbeitet zu werden; die Erfindung befaßt sich, genauer gesagt, mit einer WaI-zen-Verformungsmaschine, die einen länglichen Rahmen aufweist, der mehrere Verformungsgerüste trägt, von welchen jedes ein Paar Walzenwellen umfaßt, an welchen Verformungsrollen getragen sind, wobei mindestens eines der Verformungsgerüste an irgendeiner ausgewählten Stelle einer Vielzahl alternativer Stellen längs der Längenerstoreckung des Rahmens angeordnet werden kann und mit seinen Walzenwellen in Antriebsverbindung mit einer Hauptwelle steht, die sich längs der einen Seite des Rahmens erstreckt.

Eine Walzen-Verformungsmaschine des allgemeinen Typs, auf welchen sich diese Erfindung bezieht, umfaßt einen länglichen Rahmen oder Tisch, an welchem mehrere Verformungsgerüste bzw. Verformungsköpfe angeordnet

TEl E f C)N (UQO) -JJ 3HO3 TFLEX Oft-TO 3ΘΟ

sind, welche jeweils ein Paar paralleler Walzenwellen aufweisen, die sich quer zum Tisch erstrecken. Ein Paar Walzen, die an den Walzenwellen eines jeden Gerüsts angebracht sind, haben zueinander pa-ssende Profile und greifen in die gegenüberliegenden Seiten eines länglichen Meta11-WerkStücks ein, um es zu einer Querschnittausbildung zu formen, welche im wesentlichen den Walzenprofilen entspricht. Aufeinanderfolgende Sätze von Walzen greifen in das Werkstück ein, um eine fortschreitende Abwandlung seiner Form zu bewirken, bis es bis zu einem gewünschten Querschnitt bearbeitet ist. Die. Walzenwellen eines jeden Gerüstes sind drehbar in entgegengesetzten Richtungen angetrieben, so daß die beiden Walzen eines Paares, wenn sie das Werkstück verformen, auch zusammenwirken, um es in Längsrichtung' von einem Verformungsgerüst zum anderen voranzuführen.

Da das Werkstück eine Änderung in der Querschnittsform bei jedem Eingriff durch zusammenwirkende Verformungswalzen erfährt, ist jener Abschnitt des Werkstücks, welcher sich von einem derartigen Walzenpaar zum anderen hin erstreckt, einem bestimmten Maß an Spannung ausgesetzt. Bei früheren Walzen-Verformungsmaschinen wurden die verschiedenen Formgebungsgerüste am Rahmen mit gleichmäßigen Abständen längs dessen befestigt, und es hat sich manchmal ereignet, daß der festliegende Abstand zwischen einem Paar benachbarter Verformungsgerüste zu kurz für die'Formänderung war, welche auf das Werkstück beim Durchgang von einem der Gerüste zum anderen aufgebracht wurde. In jenem Fall war es erforderlich, die Walzen des einen Verformungsgerüstes zu entfernen, so daß eine größere Werkstücklänge zwischen wirksamen Walzenpaaren vorlag. Oft gab es zwei oder mehr Verformungsgerüste längs der Längenerstreckung des Rahmens, welche auf diese Weise leerlaufen mußten, und häufig war bei derartigen Gelegenheiten die Anzahl der verbleibenden j wirksamen Verfor-

ΊΑ *

mungsgerüste an der Maschine zu klein für die erforderliche Verformungstätigkeit, so daß eine andere, vollständige Verformungsmaschinα verwendet werden mußte, um die erforderliche Gesamtanzahl von arbeiten- ° den Verformungsgerüsten vorzusehen. In der Regel war nur einer oder eine geringe Anzahl von Verformungsgerüsten an der zweiten Maschine wirksam, und der Rest mußte leerlaufen .

Dies hat in der Paraxis bedeutet, daß eine Werkstatt, die in der Lage sein wollte, eine Vielzahl von Walzen-Verformungsaufträgen durchzuführen, zwei Standard-Walzen-Verformungsmaschinen in Tandemanordnung aufeinanderfolgend bereitstellen mußte, während das

tatsächliche Erfordernis lediglich für eine einzige Maschine vorlag, jedoch mit einem vergrößerten Abstand zwischen bestimmten ihrer Verformungsgerüste und einer entsprechend erhöhten Rahmenlänge.

Auch wenn es erkennbar gewesen sein'sollte, daß der Wirkungsgrad und die Anpassungsfähigkeit der Walzen-Verformungsmaschinen wesentlich hätte verbessert werden können, wenn sie mit Verformungsgerüsten versehen gewesen wären, welche auf unterschiedliche

Stellen längs der Längenerstreckung des Maschinenrahmens einstellbar gewesen wären, hätte bisher doch eine derartige Einstellbarkeit Anlaß zu bestimmten Problemen gegeben, welche keine ersichtliche

Lösunq aufwiesen.
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Die verschiedenen Walzenwellen einer Walzen-Verformungsmaschine sollten gemeinsam bzw. synchron rotieren, und deshalb sollten aus Gründen.des Wirkungsgrades alle Walzenwellen von einer gemeinsamen Antriebsquelle her angetrieben sein. Antriebsketten wurden an einigen Walzen-Verformungsmaschinen verwendet, aber ein Kettentrieb neigt zu einer stoßartigon oder schwankenden Drehmomentabgabe und ist

. 1 auch in anderer Hinsicht bei einer Walzen-Verformungsmaschine unerwünscht. Der bevorzugte Antriebsmechanismus umfaßt eine drehbare Antriebswelle, welche Zahnradverb indungen mit den Walzenwellen der verschiedenen Verformungsgerüste aufweist. Bei einer allgemein bekannten, früheren Anordnung trug jedes Verformungsgerüst ein kurzes Segment einer Antriebswelle, welche von diesem aus nach vorne und hinten vorstand, und die We11ensegmente aneinander;;angrenzender Verformungsgerüste längs des Rahmens wurden durch Modul-Wellenlängenabschnitte verbunden, welche an ihren gegenüberliegenden Enden mit den entsprechenden Wellensegmenten an den Verformungsgerüsten mit einer Keilnut-verbindung angesetzt wurden. Um die Mittigkeit der zahlreicher. Wellenelemente aufrechtzuerhalten, hatte jedes Verformungsgerüst Lager, in welchen sein ■Wellensegnent drehbar gelagert war, und jeder Modul-Wellenlängenabschnitt hatte sich durch ein Lager hindurch zu erstrecken, welches von einem festen Lagerträger am Maschinenrahmen getragen war. Infolge der vielen Lagerungen, Wellenelemente und Wellenelement-Kupplungen war ein derartiges Drehmoment-Ubertragungssystem aus dem Stand der Technik für Walzen-Verformungsmaschinen nicht nur kompliziert und teuer, sondern war auch, von der praktischen Warte aus gesehen, dahingehend gänzlich unflexibel, da es nicht ohne weiteres die einstellbare Verlagerung der Verformungsgerüste auf unterschiedliche Stellen längs

des Rahmens aufnehmen konnte.
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Es ist ersichtlich, daß die Einrichtung einer Walzen-Verf ormungsmaschine mit einem oder mehreren Verformungsgerüsten, die an unterschiedlichen Stellen längs der Längenerstreckung des Maschinenrahmens einrichtbar sind, das Grundproblem darstellen, um einen einfachen, billigen und anpassungsfähigen Mechanis mus oder Auf bein zum Übertragen des Drehmoments von einem Motor auE die Walzenwell'en eines jeden derartigen

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Verformungsgerüstes, an jeder Stolle zu finden, an welcher das Verformungsgerüst angeordnet sein kann.¹

Die vorliegende Erfindung zieht in Betracht, als 5" Ersatz für die bisher herkömmliche Welle, die aus zahlreichen Wellenelementen und -verbindungen zusammengesetzt ist, eine drehbare Hauptwelle zu verwenden, welche sich im wesentlichen über die volle Länge des Maschinenrahmens hinweg erstreckt und aus nur einem oder einigen wenigen, langen We llene leinen ten besteht. Die Drehung der Hauptwelle wird auf die Walzenwellen an den verschiedenen Verformungsgerüsten durch Kegelritzel an der Hauptwelle übertragen, und zwar eines für jedes Walzengerüst, wobei jedes mit einem Kegelrad am zugehörigen Verformungsgerüst kämmt. Mit dieser Anordnung muß allerdings dafür, daß das Verformungsgerüst auf verschiedene Stellen längs der Längenerstreckung der Hauptwelle einstellbar ist, das Kegelritzel für dieses Verformungsgerüst dementsprechend längs der Hauptwelle einstellbar sein.

Eine derartige Einstellbarkeit der Kegelritzel bringt allerdings Probleme mit sich, welche dem Fachmann ohne weiteres erkennbar sind.

Jedes Kegelritzel muß an jeder Stelle, an welcher es betrieben werden können soll, ersichtlich eine gute, drehmomentübertragende Verbindung mit der Hauptwelle aufweisen, welche in der Lage ist, Antriebsleistung erheblicher Höhe von der Hauptwelle auf das

Of) ■

^ÖU angetriebene Kegelrad zu übertragen. Eine Nut- und Feder-Verbindung zwischen Welle und Kegelritzel steht außer Frage, und zwar nicht nur wegen der Schwierigkeit, eine Federnut längs im wesentlichen der vollen Längenerstreckung einer langen Welle einzuarbeiten, sondern auch - was noch wichtiger ist - deshalb, weil die Anwesenheit der Nut in der rotierenden Welle jedes Lager zerstören würde, durch welches sich die Welle erstreckt. Eine andere Überlegung, die in Betracht

gezogen werden muß, ist jene, daß Kegelritzel von Zeit zu Zeit der Beschädigung und dem Bruch ausgesetzt sind und der Ersatz eines Kegelritzels nicht erforderlich machen sollte, daß die ganze, lange Welle durch das beschädigte Kegelritzel und alle anderen Ritzel und Lager an der einen axialen Seite von diesem hindurchgezogen werden sollten.

Ein anderer, in Betracht zu ziehender Faktor ist, daß jedes Kegelritzel an der Hauptwelle beim übertragen von Drehmoment auf söin angetriebenes Kegelrad eine . erhebliche seitliche Kraft auf die Hauptwelle aufbringt, und daß zum Verhindern des Durchbiegens der Hauptwelle infolge einer derartigen Kraft diese Welle starr nahe jedem Kegelritzel abgestützt sein sollte. Die Einrichtung zum Aufbringen einer solchen Abstützung für die Hauptwelle sollte nicht die Verlagerung eines Verformungsgerüntes von einer Stelle zu einer anderen längs der Läng'er.erstreckung dieser Welle behindern, noch sollte es -.lie entsprechende Verlagerung der Kegelritzel für die jeweiligen Verformungsgerüste behindern.

Angesichts der obigen Überlegungen ist es das Hauptziel der Erfindung, eine einfache, zweckmäßige und billige Walzen-Verformungsmaschine vorzusehen, welche Verformungsgerüste aufweist, die an irgendeiner einer Vielfalt von Stellen längs der Längenersteckung des Maschinenrahmens angeordnet sein können, und eine Hauptwelle aufweist, welche sich im wesentlichen längs

. der vollen Erstreckung des Rahmens erstreckt und nur ein oder einige wenige, lange Wellenelemente umfaßt, wobei die Walzenwellen eines jeden Verformungsgerüstes von einem Kegelrad am Verformungsgerüst her angetrieben werden, welches mit einem Kegelritzel an der Hauptwelle kämmt, und wobei das Kegelritzel für jedes Verformungsgerüst ohne weiteres längs der Längenerstreckung der Hauptwelle einstellbar ist, um eine Anpassung an jede der unterschiedlichen

Stellen herzustellen, an welchen das Verformungsgerüst eingesetzt werden kann.

Ein anderes und spezielleres Zinl ,der Erfindung ist es, ein Kegelritzel vorzusehen, durch welches das Drehmoment von einer Hauptwelle auf ein hiermit kämmendes Kegelrad übertragen werden kann und welches außerordentlich einfach von einer Stelle zur anderen längs der Längenerstreckung der Hauptwelle einstellbar ist, wobei eine gute, drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Ritzel und der Hauptwelle an jeder solchen Stelle sichergestellt ist, und wobei das Kegelritzel ferner den Vorzug hat, daß es ohne weiteres von der Hauptwelle entfernt werden kann, ohne daß

*- die relative, axiale Verschiebebewegung zwischen dem Ritzel und der Welle erforderlich wäre.

Ein weiteres, spezielles Ziel der Erfindung ist es, ein in Längsrichtung gespaltenes Kegelritzel vorzusehen, welches eine zuverlässige, koaxiale Klemmverbindung mit der Welle an jeder gewählten Stelle längs ihrer LängenerStreckung aufweisen kann, um zur gemeinsamen Drehung hiermit gezwungen zu sein, wobei das Kegelritzel aus zwei Teilen gebildet ist, welche in .

einer Ebene trennbar sind, die seine Achse enthält, so daß es ohne weiteres von der Welle entfernbar ist, aber nichts desto weniger Zähne aufweist, welche mit regelmäßigem Abstand angeordnet sind und vollständig ■ gleichförmig sind, wobei die Zähne neben der genannten Ebene an ihren gegenüberliegenden Seiten umfaßt sind.

Es ist ersichtlich, daß es letztlich das Ziel dieser Erfindung ist, eine Walzen-Verformungsmaschine vorzusehen, welche wesentlich universeller ist als-vergleichbare, bisher erhältliche Maschinen, wobei eine weite Vielfalt von Formgebungstätigkeiten mit verhältnismäßig bescheidenen Investitionen bewirkt werden kann, soweit nur eine einzige, erfindungsgemäße Maschine,

deren Rahmen ein wenig länger ist als die Rahmen bisher bekannter, herkömmlicher Maschinen, und die Verformung sgerüste aufweist, welche längs dieses Rahmens einstellbar sind, viele Formgebungstätigkeiten durchführen kann, für welche bisher zwei Maschinen notwendig waren.

In der beigefügten Zeichnung, welche ein gegenwärtig als bevorzugt angesehenes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, ist

Fig. 1 eine in gewissem Maße vereinfachte Perspektivansicht einer die Grundlagen dieser Erfindung verkörpernden Walzen-Verformungsmaschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht, in Richtung der Bewegungs- *5 bahn des Werkstücks gesehen, von einem der

Verforinur.gsgerüste der erfindungsgemäßen Walzen-Verformungsmaschine,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Verformungsgerüst, das

in Fig. 2 gezeigt ist,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Verformungsgerüstes, gesehen von seiner Innenseite oder Antriebsseite her,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Verformungsgerüstes, von seiner Außenseite her gesehen,

Fig. 6 eine Teilansicht im Schnitt, der längs der

Ebene dar Linie 6-6 in Fig. 2 vorgenommen wurde,

Fig. 7 die Ansicht .eines Schnitts durch die ,Kraftübertragungseinrichtung eines Verformungsgerüsts,

wobei seine Walzenwellen von der Hauptwelle her

angetrieben sind,

Fig. 8 eine Perspektivansicht eines der Kegelritzel an der Hauptwelle, wodurch die Walzenwellen eines Vorformungsgerüstes angetrieben werden, in großom Maßstab und zerlegt,

Fig. 9 eine Seitenansicht des Kegelritzel, das an der Hauptwelle angebaut ist,

Fig. 10 eine andere Seitenansicht des Kegelritzels, wobei dieses jedoch um 90° gegenüber seiner in Fig, 9 gezeigten Lage gedreht wurde und mit einem abgebrochenen und im Schnitt gezeigten Abschnitt,

Fig. 11 die Ansicht eines Schnitts, der in der Ebene der. Linie 11-11 in Fig. 10 vorgenommen wurde, und

Fig. 12 die Ansicht eines Schnitts, der in der Ebene der Linie 12-12 in Fig. '10 vorgenommen wurde.

Eine Walzen-Verformungsmaßchine, die die Grundlagen dieser Erfindung verkörpert, umfaßt einen länglichen, tischartigen Rahmen 5 und mehrere Verformungsgerüste

1- bzw. Formgebuncsköpfe 6, welche am Rahmen mit Abständen längs neiner Längenerstreckung angebracht sind. Jedes Ve-.rforinungsgerüst 6 umfaßt eine horizontale und parallele obere und untere Walzenwelle 7 und 8, welche sich quer zum Rahmen 5 erstrecken und in entgegengesetzten Richtungen drehbar sind. Koaxial sind auf die Wellen 7 und 8 eines jeden Verformungsgerüstes Walzen 9, 9' aufgekeilt, welche mit den gegenüberliegenden Seiten eines länglichen Metall-Werkstückes W in Eingriff stehen, um es zu einem gewünschten Querschnitt zu verformen und es in Längsrichtung durch die aufeinanderfolgenden Verformungsgerüste 6 längs des Rahmens zu bewegen. Die Walzenwellen 7, 8 der verschiedenen Verformungsgerüste 6 werden zu ihrer Drehung durch eine Hauptwelle 10 angetrieben, welche sich längs im wesentlichen der vollen LängenerStreckung des Rahmens 5 an seiner einen Seite erstreckt und welche ihrerseits durch einen Motor 11 zur Drehung angetrieben ist.

Die Hauptwelle 10 kann, wie gezeigt, ein einziges, langes Wellenelement umfassen, welches nahe seinen gegenüberliegenden Enden durch Stützlager. 12 abgestützt ist, welche am Rahmen 5 befestigt sind. Die

Welle 10 könnte ersieh ti Icherweise zwei oder einiget wenige Längenabschnitte von Wellenstangen umfassen, welche Ende an Ende miteinander verbunden sind, aber die Welle weist in jedem Falle vorzugsweise einen gleichförmigen Durchmesser längs im wesentlichen ihrer gesamten LängenerStreckung auf.

Jedes- Verformungsgerüst 6 umfaßt ein inneres und äußeres Ständerteil 14 und 15, welches die Walzenwellen 7, nahe ihren inneren bzw. äußeren Enden lagert. Das innere iStänderteil 14, welches an jener Seite des Rahmens 5 angeordnet ist, längs wessen sich die Hauptwelle 10 erstreckt, trägt eine Kraftübertragungseinrichtung 19 sowie Lagerungen 16 und 17 für die inneren Enden der Walzenwellen 7 und 8. Das äußere Ständerteil 15, welches nahe der gegenüberliegenden Seite des Rahmens 5 angeordnet ist, dient im wesentlichen nur als Abstützung für die Lagerungen 16", 17' an'den äußerer. Snden der 'Walzenwellen 7, 8. Bei einer bekannten Anordnung sind die Lagerungen 16, 16' für die obere Walzenwelle 7 nach oben und unten in ihren jeweiligen Ständerteilen 14, 15 derart einstellbar, daß Verformungswalzen 9 verschiedenartiger Größen und Formen im Verformungsgerüst aufgenommen werden können.

Die Kraftübertragungs- bzw. Getriebeeinrichtung 19 am inneren Standerteil 14, wodurch die Walzenwellen 7, 8 zur Drehung von der Hauptwelle 10 angetrieben wer-

den, umfaßt ein angetriebenes Kegelrad 21, welches mit einem Kegelritzel 22 an der Hauptwelle kämmt. · Das angetriebene Kegelrad 21 kann am inneren Ende der unteren WaLzenwelle 8 befestigt sein, um sie unmittelbar anzutreiben, und die Getriebeeinrichtüng 19 kann ferner Stirnräder an der oberen und unteren Walzenwelle aufweisen, welche mit Zwischen-Stirnrädern zusammenwirken, um eine Getriebeanordnung 24 zu ergeben, durch welche die obere Walzenwelle 7

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von der unteren Walzenwelle 8 arvgetrieben wird- Die Zwischenzahnräder der Getriebeanordnung 24 sind auf bekannte Weise derart angeordnet, daß sie die verschiedenartigen vertikalen Stellen ausgleichen, auf welche die obere Walzenwelle 7 οingestellt sein kann.

Im vorliegenden Fall ist jedes der Verformungsgerüste 6 einstellbar auf irgendeine einer Vielzahl unterschiedlicher Stellen längs der Längenerstreckung des Rahmens 5 verschieblich, um die Maschine an die Erfordernisse des speziellen Werkstückes anzupassen, welches zu verformen ist, sowie an die Form, welche dem Werkstück mitzuteilen ist. Zu diesem Zweck sind das innere und äußere Ständerteil 14, 15 im Verform

Ir mungsgerüst am Rahmen 5 mittels Maschinenschrauben 26 befestigt, welche sich durch die Sockelabschnitte der Ständerteile hindurch erstrecken und in Gewinaebohrungen 27 im Rahmen aufgenommen sind. Die Bohrungen 27 sind mit regelmäßigen Abständen über die gesamte LängenerStreckung des Rahmens angeordnet, um eine große Anzahl unterschiedlicher Stellen zu bieten, an welchen jedes Verformungsgerüst angeordnet werden kann. Der Abstand zwischen diesen Bohrungen 27 beträgt typischerweise 28,1 oder 50,8 mm.

· An jedem Verformungsgerüst übt das Kegelritzel 22 für das Verformungsgerüst beim übertragen von Drehmoment auf das angetriebene Kegelrad 21 auf die Hauptwelle 10 eine seitliche Gegenkraft aus, welche 3^ danach trachtet, diese Welle durchzubiegen. Einer solchen seitlichen Kraft wird durch ein starres, aufrechtes Wellen-Abstützteil 30 am inneren Stan-' derteil 14 des Verformungsgerüstes Widerstand entgegengebracht , welches in die Hauptwelle unmittelbar vor dem Kegelritzel 22 gegenüber dem angetriebenen Kegelrad 21 eingreift. Der untere Abschnitt 31 des Wellenabstützteils 30 ist abnehmbar am inneren Ständerteil 14 etwa mittels Schrauben 32 befestigt, und sein

oberer Abschnitt weist eine C-förmige Ausbuchtung oder einen Ausschnitt 33 auf, welcher sich zum angetriebenen Kegelrad 21 hin öffnet und in welchem die Hauptwelle 10 eine enge Drehpassung aufweist. Eine Fettbüchse 34 am Wellenabstützteil 30 sorgt für die Schmierung seiner Oberfläche, die mit der Welle in Eingriff steht»

Das Wellenabstützteil 30 ergreift die Hauptwelle etwa rund um die Hälfte ihres Umfangs und legt sie somit gegenüber der Auslenkung nach oben und unten sowie gegen seitliches Ausbiegen fest, aber kann, weil es die.Welle 10 nicht umgibt, seitlich in die betriebliche Zuordnung zur Welle und aus dieser heraus bewegt werden. Wenn somit ein Verformungsgerüst 6 in eir.e neue Stelle längs des Rahmens verschoben werden soll, kann sein Wellenabstützteil 30 mühelos entferr.ζ werden, worauf das innere Ständerteil 14 vollständig aus dem Eingriff mit der Haupt· ■ welle 10 gelösi ist, um die erneute Positionierung zu erleichtern.

Wie nachfolgend erkennbar wird, kann, wenn ein Verformung sge rüst 6 von einer Stelle zu einer anderen verschoben werden soll, sein Kegelritzel 22 axial längs der Hauptwelle 10, falls gewünscht, aufgetrennt werden, es kann aber auch jedes Kegelritzel 22 insgesamt rasch, mühelos und ohne das Erfordernis der relativen, axialen Verschiebung insgesamt von der

Hauptwelle entfernt werden. Zu diesem Zweck umfaßt jedes Kegelritzel 22 ein Ritzelteil' 36 und ein koaxiales Hüisenteil 37, und jedes dieser Teile umfaßt . seinerseits zwei zueinander komplementäre Teile 36a, 36b bzw. 37a, ?>7b, welche voneinander in einer Ebene trennbar sind, welche die Achse des Teiles enthält; diese Teile sind jedoch normalerweise durch Schrauben bzw . Maschinenschrauben miteinander verbunden, welche sich quer zur genannten Ebene erstrecken.

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ν*

Das Ritzelteil 36 weist, wenn e:> zusammengebaut ist, eine koaxiale, kegelstumpfförmige Stirnfläche 39 auf, an welcher seine Zähne ausgebildet sind, und weist einen koaxialen, hinteren Körperabschnitt 40 auf, ' durch welchen sich die Schrauben 41 erstrecken, "welche seine beiden Teile 36a, 36b miteinander verbinden. Nach dem Zusammenbau weist, wenn die Schrauben 41 fest angezogen sind, das Ritzel teil 36 eine Durchgangsbohrung 4 2 auf, welche einen solchen Durchmesser aufweist, daß sie einen Spielsitz auf der Welle 10 aufweist.

Das Hülsenteil 37 spannt die Welle 10 unmittelbar hinter dem Ritzelteil 36 fest, um dieses in kämmendem 15- Eingriff mit dem angetriebenen Kegelrad 21 zu halten und um die Wellendrehuig auf das Ritzelteil 36 durch eine Zungen- und Nutverbindung zu übertragen, welche nachfolgend beschrieben wird.

Die beiden Teila 36a, 36b, welche das Ritzelteil 36 bilden, sind aus zwei Rohteilen gefertigt, welche aneinanderstoßende, flache Oberflächen in der Trennebene aufweisen, wobei die Achse des Teiles in dieser

Ebene enthalten ist.
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Beim Herstellen des Ritzelteiles 36 werden die Rohteile, die seine beiden Teile 36a, 36b bilden sollen, an ihren jeweiligen Oberflächen, welche an der Trennebene liegen, derart bearbeitet, daß sie genau eben sind, . und dann werden sie derart gebohrt und mit Innengewinden versehen, daß sie Spannschrauben 41 aufnehmen, mittels welcher sie stramm an ihren genannten, in Eingriff stehenden Oberflächen zusammengezogen werden können. Nachdem sie derart verbunden sind, wird die die beiden Rohteile 36a, 36b bildende Baugruppe mit einer'Innenbohrung versehen und auf sonstige Weise weiterbearbeitet, um die Formgebung des fertigbearbeiteten Ritzelteiles 36 zu erhalten. Das Ritzelteil hat

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bevorzugt eine gerade Zähnezahl, wobei diese Zähne bezüglich der Einzelteile 36a, 36b derart angeordnet sind, daß die Trennebene in der Mitte zwischen nebeneinanderstoßenden Zähnen an jeder Seite des Ritzels liegt. Wegen des Spielsitzes auf der Hauptwelle 10 ist das Ritzelteil 36 mit den gegenüberliegenden Flächen seiner Einzelteile 36a, 36b fest zusammengespannt, wenn es bezüglich der Welle zusammengebaut ist, so daß der regelmäßige Abstand und die regelr mäßige Ausbildung seiner Zähnung aufrechterhalten bleiben, ungeachtet des Umstands, daß es aus zwei Einzelteilen hergestellt ist.

Das Hülsenteil 37 ist allgemein in derselben Weise wie das Ritzelteil 36 hergestellt, wobei seine Roh-.teile 37a, 37b durch Schrauben 4 5 aneinander befestigt sind. Die konzentrische Bohrung 43 durch das Hülsenteil, die vorgenommer wurde, bevor seine Einzelteile 37a, 37b getrennt wurde:, weist einen Durchmesser auf, der sehr geringfügig kleiner ist als jener der Hauptwelle 10 (d.h. ein Fest- bzw. Preßsitz). Nachdem die Hülsenanordnung mit ihrer Bohrung versehen wurde, werden die gegenüberliegenden, flachen Oberflächen der Einzelteile 37a, 37b bis zu'einem gewissen Maß ²^ abgetragen, so daß, wenn die Teile wieder rund um die Hauptwelle 10 zusammengebaut werden, die Schrauben 4 5 für das Hülsenteil so fest gezogen werden können, daß sie die Einzelteile in einer zuverlässigen Reibungsverbindung an der Welle festspannen. Der

bevorzugte Weg zum Abtragen der gegenüberliegenden Oberflächen der Einzelteile 37a, 37b besteht darin, daß man einen Sägeschnitt durch die mit der Bohrung versehene Hülsenanordnung in ihrer Teilebene hindurchführt, woraufhin die Breite des Sägeschnitts den ungefähren Abstand zwischen den Einzelteilen 37a, 37b festlegt, wenn sie an der Welle 10 festgespannt sind.

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Die Zungen- und Nut-Verbindung zwischen dem Ritzelteil 36 und dem Hülsenteil 37 umfaßt vorzugsweise sich axial nach hinten öffnende Nuten 46, die in der rückwärtigen Fläche des Ritzelteiles ausgebildet sind, und sich axial nach vorne öffnende Nuten 47, welche in der vorderen Fläche des Hülsenteiles ausgebildet sind, zusammen mit stangenartigen Federn bzw. Keilen 49, welche in den gegenüberliegenden Nuten der jeweiligen Teile aufgenommen sind. Die Nuten 46, 47 in jedem Teil 36, 37, welche von den gegenüberliegenden Seiten der Wellenbohrung 42, 4 3 durch das Teil, hindurch offen sind, sind radial bezüglich dem Teil offen und erstrecken sich in ihrer Längs quer durch die Trennebene des Teils. Wie gezeigt, enden die Nuten

-5 4 7 i-, Hülsenteil 37 kurz vor seinem Umfang, um Anschläge 50 zu bilden, welche radial nach außen die Verlagerung der Keile 4 9 begrenzen. Es ist ersichtlich, daß die Nuten 4 6 im Ritzelteil 36 eine ähnliche Ausbildung aufweisen können.

Es ist ersichtlich, daß ein Kegelritzel 22 von einer Stelle zur anderen längs der Hauptwelle to dadurch verschoben werden kann, daß man lediglich die Spannschrauben 45 an seinem Hülsenteil 37 löst und sein Hülsen- und Ritzelteil axial längs der Welle verschiebt. Falls gewünscht, kann andererseits aber auch das gesamte Kegelritzel (22) oder nur sein Ritzelteil 36 insgesamt von der Hauptwelle entfernt werden, ohne daß man irgendeinen anderen Teil der Maschine in Mitleidenschaft zieht.

Aus der vorangegangenen Beschreibung, welche zusammen mit den beigefügten Zeichnungen in Betracht gezogen werden muß, ist ersichtlich, daß diese Erfindung eine Walzen-Verformungsmaschine liefert, welche weniger kompliziert und teuer in Bezug auf ihrem Antriebsmechanismus ist als solche früheren -Maschinen, nichtsdestoweniger aber universeller einsetzbar ist. Es

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1 kann insbesondere gesehen werden, daß die Erfindung eine Wälzen-Verformungsmaschine liefert, die Verformungsgeruste aufweist, welche ohne weiteres auf unterschiedliche Positionen längs des Rahmens der 5 Maschine verschoben werden können, und einen Aiitriebs-• mechanismus für die Walzenwellen an jedem Verformungsgerüst aufweist, welcher es ermöglicht, daß ein solches Umsetzen der Verformungsgerüste rasch und mühelos durchgeführt werden kann. 10

Leerseite

Claims

New Berlin, Wisoonsin 53151 USA P 17 444 P. H. JAKOB. ow.iNa DR. G. BEZOLO. o.«--o«« W. MEISTER, ο«-·»» 28.7.1982-Ms 8OOO MÜNCHEN 22 MAXIMIUANSTHASSg *3 Walzen-Verformungsmaschine mit in Längsrichtung einstellbaren Gerüsten Ansprüche Walzen-Verformungsmaschine mit einem länglichen Rahmen (5) und mehreren Verformungsgerüsten (6), welche mit Abständen längs des Rahmens angeordnet sind, wobei jedes Verformungsgerüst einen Ständer (1.4, 15) aufweist, welcher ein Paar sich seitlich erstreckender Walzenwellen (7, 8) abstützt, an welchen Verformungswalzen (9, 91) getragen sind, sowie eine Getriebeeinrichtung (19) zum drehbaren Antrieb der Walzenwellen (7, 8), gekennzeichnet durch die €olgenden Merkmale: A) eine zusammenwirkende, abnehmbare Befestigungseinrichtung (26, 27) am Rahmen (5) und am Ständer (14, 15) mindestens eines Verformungsgerüstes (6), um den Ständer (14, 15) am Rahmen (5) an irgendeiner gewählten Stelle einer Vielzahl von Stellen längs der Längenerstreckung des Rahmens (5) zu befestigen, TELETOt ~" B) eine drehbare Hauptwelle (10) bzw. durchgehende Welle, welche sich in Längsrichtung längs der einen Seite des Rahmens (5) bis über die genannten Stellen hinaus erstreckt, C) ein angetriebenes Kegelrad (21) an dem genannten, einen Verformungsgerüst (6) zum drehbaren Antrieb seiner Walzenwellen (7, 8) über sein Getriebe (19), wobei das Kegelrad (21) mit seiner Achse parallel zu den Achsen der Walzenwellen (7, 8) steht, und D) ein Kegelritzel (22), welches an der Hauptwelle (10) an irgendeiner ausgewählten Stelle der genannten Stellen befestigbar ist, um die Drehung der Hauptwelle (10) auf das angetriebene Kegelrad (21) zu übertragen, wobei das Kegelritzel (22) die folgenden Merkmale aufweist:

1) ein Ritzelteil (36), welches·, eine konzentrische Durchgangsbohrung (4 2) mit einem solchen Durchmesser aufweist, daß diese eine Spielpassung gegenüber der Hauptwelle (10) aufweist, und mit einer . konzentrischen, kegelstumpfförmigen Vorderfläche (39), an welcher Zähne zum kämmenden Eingriff mit den Zähnen am angetriebenen Kegelrad (21) angeordnet sind, wobei das Ritzelteil (36) die folgenden Merkmale aufweist:

a) zwei Ritzelteil-Einzelteile (36, 36b), welche

voneinander in einer Ebene trennbar sind, welche die Achse des Ritzelteils (36) umfaßt, b) eine Schraube (41), welche sich quer zur

Ebene erstreckt und normalerweise die ge-

nannten Einzelteile (36a, 36b) verbindet,

2) ein Hülsenteil (37), mit den folgenden Merkmalen:

a) zueinander komplementäre Hülsen-Einzelteile (37a, 37b), welche mit der Hauptwelle (10)

an ihren gegenüberliegenden Seiten in Eingriff bri'ngbar sind, und

b) eine Schraubeneinrichtung (45), welche normalerweise die Hülsen-Einzelteile (36a, 36b) zur Spannbefestigung des Hülsenteils (37) an der

Hauptwelle (10) an das Ritzelteil (36) angrenzend und hinter diesem verbindet, und 3) zusammenwirkende, exzentrisch angeordnete Anschlageinrichtungen (47, 46, 49) an einer vorderen Fläche des Hülsenteils (37) und an

einer hinteren Fläche des Ritzelteils (36), um dieses zur Drehung zusammen mit dem Hülsenteil (37) zu zwingen.

2. Walzen-Verformungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzelteil (36) mit seinen Zähne symmetrisch zur Ebene angeordnet ist, wobei jene Zähne, die neben der Ebene liegen, an jeder Seite des Ritzelteils (36) mit gleichen Abständen an den gegenüberliegenden Seiten der Ebene angeordnet s ind.

3. Walzen-Verformungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenteil (37) , wenn seine Einzelteile zur Spannbefestiguhg an der Hauptwelle (10) verbunden sind,

1) eine Durchgangsbohrung (43) mit einer solchen Größe aufweist, daß es einen Festsitz auf der Hauptwelle (10) aufweist, und . 2) die Hülsen-Einzelteile (37a, 37b) gegenüberliegende, flache Oberflächen aufweisen, welche einen Abstand zueinander aufweisen und an den gegenüberliegenden Seiten und parallel zu einer Ebene liegen, welche die Achse der letztgenannten Bohrung (4 3) enthält.

4. Walzen-Verformungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Anschlageinrichtungen (47, 46, 49) von den folgenden Elementen gebildet sind:

1) ein Paar radial angeordneter, länglichen Nuten (46, 47) in der rückwärtigen Fläche des Ritzelteils (36) und der vorderen Fläche des Hülsen-

teils (37), wobei die Nuten (46, 47) in jedem der Teile (36, 37) an den gegenüberliegenden Seiten der Durchgangsbohrung (4 2, 4 3) angeordnet sind und sich in Längsrichtung senkrecht zur Ebene zwischen den Einzelteilen (36a, 36b; 37a,

37b) des jeweiligen Teils erstrecken, und 2) ein Paar stangenartiger Keile (49), welche jeweils in einer der Nuten (46, 47) in jedem der Teile aufgenommen sind.
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5. Walzen-Verformuhgsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein VIellenabstützteil (30) abnehmbar an dem Ständer (14, 15) des einen Verformung sgerüsts (6) befestigt ist und mit der Hauptwelle (10) rund um im wesentlichen ihren halben Umfang in Eingriff steht, um eine Abstützung gegenüber Quer-. kräften zu liefern, weiche auf die Welle (10) durch Gegenkräfte zu dem Drehmoment aufgebracht werden, welches vom Kejelritzel (22) übertragen wird.

6. Antriebseinrichtung (22) für eine Maschine mit einer .langen Hauptwelle (10), welche längs ihrer im wesentlichen gesamten Länge einen gleichförmigen Durchmesser aufweist, wobei die Antriebseinrichtung (22) zum Übertragen der Drehung der Welle ■ (10) auf ein angetriebenes Teil (21, 19,.7, 8) vorgesehen ist, welches an einer ausgewählten Stelle von einer Vielzahl von Stellen längs der Längenerstreckung der Welle (10) befestigt werden kann und ein angetriebenes Kegelrad (21) umfaßt, welches auf einer Achse quer zur Achse der Welle (10) rotiert, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: A) ein Kegelritzelteil (36), welches konzentrisch verschieblich die Welle (10) umgibt und eine gezahnte, kegelstumpfförmige Vorderfläche (39) aufweist, welche in kämmenden Eingriff mit dem angetriebenen Kegelrad (21) bringbar ist, wobei das Ritzelteil (36) aus zwei Einzelteilen (36a, 36b) gebildet ist,

welche auf einer Ebene trennbar sind_r die die Achse des Ritzelteiles enthält, und welche abnehmbar aneinander durch eine Verschraubung (41) befestigt sind, welche sich durch die Ebene erstreckt, B) ein Hülsenteil (37), welches in Spanneingriff mit der Welle (10) bringbar ist, und zwar hinter dem Ritzelteil (36) und an dieses angrenzend, um zur Drehung mit der Welle (10) gezwungen zu werden und das Ritzelteil (36) gegenüber axialer Verlagerung aus dem kämmenden Eingriff mit dem angetriebenen Kegelrad (21) heraus festzulegen, und

C) zusammenwirkende, exzentrisch angeordnete Anschlageinrichtungen (47, 46, 49) an einem vorderen Ab- " schnitt des Hülsenteils (37) und an einem rückwärtigen Abschnitt des Ritzelteils (36), um dieses zur Drehung zusammen mit dem Hülsenteil (37) zu · zwingen. · ■ '

7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenteil (37) ein Paar ' Hülsen-Einzelteile (37a, 37b) sowie eine Verschraubung (45) umfaßt, mittels welcher die Hüleen-Einzelteile (37a, 37b) verbunden sind, wobei die Hülsen-Einzelteile (37a, 37b), wenn sie auf der Welle (10) festge-

2S spannt sind, eine durch das Hülsenteil (37) durchgehende, konzentrische Bohrung (43) festlegen, welche mit der Welle (10) einen Festsitz aufweist, und gegenüberliegende, flache Oberflächen aufweisen, welche parallel zu einer Ebene und mit Abstand an deren

° gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, welche die Achse der Bohrung (43) enthält.

8. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung (47, 46,-49) stangenartige Keileinrichtungen (49) umfaßt, welche in radial länglichen Schlitzen (47, 46) eingeschlossen sind, die in gegenüberliegenden, axial einander zugewandten Oberflächen des Hülsenteils (37) und des

Ritzelteils (36) ausgebildet sind.

9. Walzen-Verformungsmaschine mit einem länglichen Rahmen (5) und einer Vielzahl von Verformungsgerüsten (6), welche mit Abständen längs des Rahmens (5> angeordnet sind, wobei jedes Verformungsgerüst (6) ein Paar sich seitlich erstreckender Walzenwellen (7, 8) aufweist, an welchen Verformungswalzen (9, 9') getragen sind, ein Kegelrad (21) , das ein einer Achse parallel zu jene» der Walzenwellen (7, 8) drehbar ist und durch welches die Walzenwellen (7, 8) zur Drehung angetrieben sind, sowie einen Ständer (14, 15) , der die Walzenvellen (7, 8) und das Kegelrad (21) trägt, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: ■*■" A) eine zusammenwirkende, abnehmbare Befestigungseinrichtung (26, 27) am Rahmen (5) und am Ständer (14, 15) mindestens eines Verformungsgerüstes (6), um den Ständer (14, 15) am Rahmen (5) an irgendeiner ausgewählten Stelle einer Vielzahl von Stellen längs der Längenerstreckung des Rahmens (5) zu befestigen,

B) eine drehbare Hauptwelle (10), welche sich in Längsrichtung längs der einen' Seite des Rahmens (5) bis hinter die Stellen erstreckt und in Lagerungen (12) nahe ihren entgegengesetzten Enden getragen ist, wobei die Hauptwelle (10) längs im wesentlichen ihrer gesamten Länge zwischen den Lagerungen (12) einen gleichförmigen Durchmesser aufweist,

C) ein Keyelrj t.zel (22), welches lösbar an der Haupt-

welle (10) an irgendeiner ausgewählten der genannten Stellen beftistigbar ist, um Drehung der Hauptwelle (10) auf das Kegelrad (21) zu übertragen, und

D) ein Wellenabstützteil (30) , .welches abnehmbar am

Ständer (14, 15) des einen Formgebungsgerüstes 35

(6) befestigt ist und einen bogenförmigen Ausschnitt

(33) aufweist, in welchem die Hauptwelle (10) aufgenommen if.t und der eine gekrümmte Oberfläche festlegt, welchο mit der Hauptwelle (10) rund um im

wesentlichen ihren halben Umfang in Eingriff steht, um seitliche Kräfte abzustützen, welche auf die Hauptwelle (10) in Gegenwirkung zum Drehmoment aufgebracht werden, welches vom Kegelritzel (22) übertragen wird.

10. Walzen-Verformungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelritzel (22) die folgenden Merkmale aufweist:

D ein Ritzelteil (36), welches zwei Ritzel-Einzel-' teile (36a, 36b) umfaßt, die normalerweise durch eine Verschraubung (41) verbunden sind und zusammenwirken, um die folgenden Merkmale zu bilden: .

a) ein vorderer Ritzelabschnitt mit einem nach vorne gewandter: _f kegeis tumpfförmigen Abschnitt (39),

an welcher; Zähne ausgebildet sind, .

b) ein koaxialer, im wesentlichen zylindrischer hinterer Abschnitt (40) , durch welchen sich die Verschraubung erstreckt, und c} eine Bohmng (42), welche sich koaxial durch den vorderen und hinteren Abschnitt erstreckt und einen solchen Durchmesser aufweist, daß sie verschieblich auf die Hauptwelle (10) paßt, wobei die Einzelteile (36a, 36b) in'einer Ebene trennbar sind, welche die Achse der Bohrung (42) enthält,

2) ein Hülsenteil (37), welches zwei Hülsen-Einzelteile (3 7a, 37b) umfaßt, welche normalerweise durch Spannschrauben (4 5) verbunden sind und zusammenwirken, um eine Hülsenbohrung (43) zu bilden, welche einen Festsitz mit der Hauptwelle (10) bildet, wobei die Hülsen-Einzelteile (37a, 37b) einander zugewandte, parallele Oberflächen aufweisen, welche mit Abstand an den gegenüberliegenden Seiten einer Ebene angeordnet sind, welche die genannte Hülsenbohrung (4 3) enthält, und

3) zusammenwirkende, exzentrische Anschlageinrichtungen (47, 46, 49) an einer vorderen Oberfläche des

Hülsenteils (37) und der zugewandten hinteren Oberfläche des Ritzelteils (36), wobei dieses gegenüber einer Drehung relativ zum Hülsenteil (37) festgelegt ist.