DE3906763C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radial-Gesenkwalzmaschine mit einem Walzkaliber, das eine Dornwalze und einen das Werk­ zeug außen umschließenden motorisch rotierend antreibbaren Radial-Gesenkring aufweist, wobei die Drehachsen der Dornwalze und des Radialgesenkringes zueinander geneigt sind, wobei das Walzkaliber durch den radial wirkenden Radialgesenkring außen, die radial wirkende von unten eingreifende Dornwalze innen, den axial wirkenden Dornwalzenteller unten und die axial wirkende Kegelwalze von oben gebildet wird, wobei Dornwalze und Dornwalzenteller verbunden sind, wobei der Radialgesenkring quer zur Dornwalze verschieblich ist, wobei die Kegelwalze in einer Schwinge drehbar gelagert ist, wobei die Schwenkachse zur Schwinge zur oberen Stirnfläche des Radialgesenkringes so geneigt angeordnet ist, daß die Kegelwalze gleichzeitig in radialer und axialer Richtung von der oberen Stirnfläche des Radialgesenkringes zum Öffnen des Kalibers wegschwenkbar ist, wobei die Drehachse der Kegelwalze zur Stirnfläche geneigt ist, und wobei die Stirnfläche zur Horizontalen geneigt ist.

Eine Radial-Gesenkwalzmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 ist aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung  38 40 020.0-14 vorbekannt. Da bei dieser der Werkzeugausstoßer und die Dornwalzenlagerung auf einer Seite, nämlich unterhalb des Radialgesenkes gelagert sind, kann die Dornwalze ortsfest ausgeführt werden und braucht somit beim Be- und Entladen nicht verfahren zu werden. Das erhöht die Steifigkeit im Walzkaliber und macht nur eine Zustellachse (Walzschlitten) für die Relativbewegung des Radialgesenkringes quer zur Dornwalze erforderlich.

Durch die ortsfeste Dornwalze ist der Abstand zwischen Dornwalzenmitte und Aufnahmepunkt des Werkstückrohlings auf einem seitlich an der Radial-Gesenkwalzmaschine herangeführten Förderer (Transportband) immer gleich. Das ermöglicht die Beladung der Walzmaschinen durch einen einfachen Schwenkmechanismus.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß Walzebene, Führung, Kaliberlagerung und ein etwaiger Vorschubzylinder für den Radialgesenkring in einer Ebene oder praktisch in einer Ebene angeordnet werden können, wodurch eine optimale Steifigkeit erreicht wird.

Da die Schwenkachse der Schwinge für die Kegelwalze zur Stirnfläche des Radialgesenkes geneigt angeordnet ist, führt die Kegelwalze beim Anheben der Schwinge durch mindestens einen Zylinder eine Bewegung aus, welche gleichzeitig in radialer und in axialer Richtung von der Stirnfläche des Radialgesenkes wegführt, um das Be- und Entladen des Werkstückes zu ermöglichen.

Durch die geneigte Achse von Dornwalze und Kegelwalze zur Walzebene entsteht eine Abwälzbewegung am Werkstück, welche einen Verschleiß an den Werkzeugen verhindert.

Des weiteren wird eine große Gesenksteifigkeit erreicht.

Da lediglich ein einfacher Schwenkarmmechanismus erforderlich ist, kann das Werkstück zwischen zwei Fixpunkten mit diesem Schwenkarmmechanismus bewegt werden, nämlich dem Aufnahmepunkt auf dem Förderer, auf dem der Werkstückrohling herangefördert wird und der Dornwalzenmitte der ortsfesten Dornwalze. Umfangreiche Justagearbeiten entfallen dadurch.

Aus der DE-OS 23 19 811 ist eine Axial-Gesenkwalzmaschine vorbekannt. Die Hauptwalze ist eine Tellerwalze. Die stirnseitigen Walzen sind in Form von Keilringen ausgebildet, die so angeordnet sind, daß sich in ihren Innenbohrungen eine innere Schleppwalze befindet, während die Drehachsen der stirnseitigen Walzen unter einem spitzen Winkel zur Drehachse der inneren Walze angeordnet sind.

Die DE-OS 14 77 036 beschreibt eine Ringwalzvorrichtung zum Auswalzen ringförmiger Werkstücke auf einem Kern mittels einer in einem Hauptrahmen gelagerten Arbeitswalze und mittels Abkantwalzen. Das eine Ende des Kernes ist in einem einstellbaren Kernschlitten gelagert, wobei das andere Ende des Kernes in einer Lagerbuchse gelagert ist, die auf einem Kernlagerarm angeordnet und relativ zur Längsachse des Kernes beweglich ist, wobei der Arm mit dem Schlitten gelenkig verbunden ist, um sich in der einen Stellung über das eine Ende der Arbeitswalze und quer zur Längsachse derselben zu erstrecken, während der Arm in der anderen Schwenkstellung die Entnahme der Arbeitswalze sowie das Einsetzen und Herausnehmen eines Werkstückes ermöglicht.

Aus der US-PS 36 11 771 ist eine Axialwalzvorrichtung vorbekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radial-Gesenkwalzmaschine zu schaffen, in der hohe, ringförmige Teile herstellbar sind, wobei die Bohrung des Werkstückrohlings möglichst klein sein soll, so daß eine im Durchmesser sehr kleine Dornwalze eingewalzt werden kann.

Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 oder 2 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Bei der Erfindung erhält man bei der Weiterverarbeitung des Werkstückrohlings einen kleinen Butzen. Hierzu ist es notwendig, daß der Werkstückrohling einen kleinen Innendurchmesser besitzt, wobei die Dornwalze eine große Verformungsarbeit leistet, da viel Material im Gesenk verformt werden muß. Ein kleiner Innendurchmesser beim Werkstückrohling erfordert die Anwendung einer Dornwalze mit kleinem Durchmesser, welche, wenn sie in der üblichen Weise ausgebildet ist, nur geringe radiale Kräfte auf den Werkstückrohling ausüben kann. Um auch weiterhin rohe radiale Kräfte ausüben zu können, würde ein solcher geringer Außendurchmesser der Dornwalze eine doppelseitige Lagerung erfordern. Diese Maßnahme ist aus dem genannten Stand der Technik, insbesondere aus der DE-OS 23 19 811, nicht nahegelegt, da dieser Stand der Technik ein Axialringwalzwerk zeigt und beschreibt, bei der der Dorn nur die Zentrierung der axial wirkenden Werkzeuge bewerkstelligt, so daß dieser Dorn radiale Walzkräfte nicht aufbringen kann.

Bei der Erfindung ist bei der Lösung nach Patentanspruch 1 oberhalb des Maschinengehäuses eine Schwinge angeordnet, welche durch mindestens eine Kolben-Zylinder-Einheit, die abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck, z. B. Hydrauliköl, zu beaufschlagen ist, um den ortsfest am Maschinengehäuse angebrachten Drehpunkt geschwenkt. In der Schwinge ist drehbar ein Abstützdorn gelagert, welcher in eine Bohrung der Dornwalze eintaucht. Das Walzkaliber wird in axialer Richtung durch eine Tellerwalze an der Stirnfläche des Radialgesenkes geschlossen. Die Drehachse von Abstützdorn und Tellerwalze sind zur Stirnfläche des Radialgesenkes geneigt angeordnet. Dadurch wird - wie auch an der Dornwalze - eine Abwälzbewegung am Werkstück erreicht, welche einen Verschleiß an den Werkzeugen vermindert. An der Dornwalze wird eine Abwälzbewegung am Werkstück erreicht, welche einen Verschleiß an den Werkzeugen vermindert. Während des Be- und Entladevorganges der Radial-Gesenkwalzmaschine wird die Schwinge mit dem Abstützdorn durch die Kolben-Zylinder-Einheit durch Druckmittelbeaufschlagung von der Dornwalze weggeschwenkt.

Bei der Lösung nach Patentanspruch 2 ist der Abstützdorn mit einer Bohrung versehen, in die der verlängerte Teil der Dornwalze eintaucht. Diese Variante wird dann gewählt, wenn der Durchmesser der Dornwalze sehr klein wird, beispielsweise nur einen Durchmesser von ca. 30 Millimetern aufweist.

In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an drei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine Radial-Gesenkwalzmaschine in der Ansicht,

Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 bei einer ersten Ausführungsform in vereinfachter Darstellung, teils im Schnitt, teils abgebrochen dargestellt, in anderem Maßstab als die Darstellung in Fig. 1 und

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 2.

Oberhalb des Maschinengehäuses 1 ist eine Schwinge 2 an­ geordnet, welche durch eine abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck, insbesondere Hydrauliköl beaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheit 4 oder mehreren solcher Kolben- Zylinder-Einheiten um eine ortsfest am Maschinengehäuse 1 eingebrachte Schwenkachse 5 schwenkbar ist.

In der Schwinge 2 ist drehbar ein Abstützdorn 6 gelagert, welcher in eine Bohrung einer Dornwalze 3 eintaucht.

Ein Walzkaliber wird in axialer Richtung durch eine Tel­ lerwalze 7 an einer Stirnfläche 8 des Radialgesenkes 10 geschlossen.

Die Drehachse 9 des Abstützdornes 6 und der Tellerwalze 7 sind zur Stirnfläche 8 des Radialgesenkes 10 geneigt an­ geordnet. Dadurch wird - wie auch an der Dornwalze 3 - eine Abwälzbewegung am Werkstück 11 erreicht, welche einen Verschleiß an den Werkzeugen vermindert. Während des Be- und Entladevorganges der Radial-Gesenkwalzma­ schine wird die Schwinge 2 mit dem Abstützdorn 6 durch die Kolben-Zylinder-Einheit 4 von der Dornwalze 3 wegge­ schwenkt.

Aus Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Bei dieser Ausführungsform ist der Abstütz­ dorn 6 mit einer Bohrung versehen, in die der verlängerte Teil der Dornwalze 3 eintaucht. Diese Ausführungsform ist besonders dann zweckmäßig, wenn der Durchmesser der Dorn­ walze 3 sehr klein ist, z. B. nur ca. 30 mm beträgt.

Oberhalb des Maschinengehäuses 1 ist ein nicht besonders gekennzeichneter Walzschlitten in zwei Führungen beider­ seits der Dornwalze 3 derart gelagert, daß er eine Vor­ schubbewegung in radialer Richtung zur Dornwalze 3 aus­ führen kann. In dem Walzschlitten ist das durch einen Elektromotor 12 in Drehbewegung versetzbares Radialgesenk 10 derart gelagert, daß die Dornwalze 3 von dem Radi­ algesenk 10 umschlossen ist.

Das Radialgesenk 10 ist geneigt angeordnet. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß beim Abheben der Schwinge 2 durch die Kolben-Zylinder-Einheit 4 eine Bewegung aus­ führt, welche gleichzeitig in radialer und axialer Rich­ tung von der Stirnfläche 8 wegführt oder aber hinführt, je nachdem, welche Seite der Kolben-Zylinder-Einheit 4 mit Druckmitteldruck beaufschlagt wird, um das Be- und Entladen des Werkstückes 11 zu ermöglichen.

Ebenfalls im Maschinengehäuse 1 ist um die Dornwalze 3 ein rotierender, ringförmiger Werkstückausstoßer 14 ange­ ordnet, dessen Rotationsachse 15 parallel zur Drehachse 16 des Radialgesenkes 10 liegt und dessen Drehzahl mit der Drehzahl des Radialgesenkes 10 übereinstimmt. Der Werkstückausstoßer 14 ist in axialer Richtung zum Radial­ gesenk 10 bewegbar. Die Hubbewegung erfolgt dann, wenn der Walzschlitten in diejenige Position verfahren wurde, bei der die Drehachse 16 des Radialgesenkes 10 mit der Rotationsachse 15 des Werkstückausstoßers 14 überein­ stimmt.

Man erkennt aus den Fig. 1 und 2, daß bei dieser Ausfüh­ rungsform das Walzkaliber durch die Tellerwalze 7 an der Stirnfläche 8 des Radialgesenkes 10 geschlossen wird, während es von unten durch die Dornwalze 3 und deren Walzteller begrenzt ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das Walzkaliber oben durch den Walzteller des Abstützdorns 6 und von un­ ten durch den Walzteller der Dornwalze 3 begrenzt.

Das Einbringen des Werkstückrohlinges 11 geschieht durch einen am Maschinengehäuse 1 nicht dargestellten und in einer Schwenkachse drehbar gelagerten Beladeschwenkarm eines Manipulators.

Der auf einem durchlaufenden, ebenfalls nicht dargestell­ ten Transportband durch eine Zuteileinrichtung festgehal­ tene Werkstückrohling 11 wird bei Aufnahmebereitschaft der Walzmaschine durch Öffnen der Zuteileinrichtung frei­ gegeben und in eine geöffnete Zange transportiert (nicht dargestellt). Durch Schwenken eines Hebels wird der Werk­ stückrohling in der Zange geklemmt. Der Beladeschwenkarm wird durch einen Schwenkantrieb (nicht dargestellt) um die Schwenkachse gedreht, bis der Werkstückrohling 11 über die ortsfeste Dornwalze 3 gestülpt ist.

Walzenebene, Führung, Kaliberlagerung und Vorschubzylin­ der sind etwa in einer Ebene gelagert, wodurch eine opti­ male Radialgesenksteifigkeit erreicht wird.

Dadurch, daß die Walzebene geneigt ist, unterstützt die Schwerkraft das Entladen des fertigen Werkstückes 11 aus dem Radialgesenk.

Der Werkstückausstoßer 14 und die Dornwalzenlagerung sind von unten in bezug auf das Radialgesenk 10 angeordnet.

Infolgedessen kann die Dornwalze 3 ortsfest ausgeführt werden und braucht somit beim Be- und Entladen des Kali­ bers nicht verfahren zu werden. Hierdurch wird eine er­ hebliche Steifigkeit im Walzkaliber erreicht und macht nur eine Zustellachse für den Walzschlitten erforderlich. Die Längsachse der ortsfesten Dornwalze 3 hat immer den gleichen Abstand zum Manipulator. Da sich auch der Aufnahmepunkt für den Werkstückrohling 11 in bezug auf den Manipulator nicht verändert, braucht dieser lediglich eine einfache Schwenkbewegung zwischen dem Aufnahmepunkt für den Werkstückrohling 11 und der Dornwalze 3 auszufüh­ ren. Es ist damit lediglich nur ein konstruktiv einfacher Schwenkmechanismus erforderlich.

Durch die geneigte Achse von Dornwalze 3 und Abstützdorn 6 zur Walzebene entsteht eine Abwälzbewegung am Werkstück 11, welche einen Verschleiß an den Werkzeugen vermindert.

Bezugszeichenliste

 1 Maschinengehäuse
 2 Schwinge
 3 Dornwalze
 4 Kolben-Zylinder-Einheit
 5 Schwenkachse der Schwinge 2
 6 Abstützdorn
 7 Tellerwalze
 8 Stirnfläche des Radialgesenkes
 9 Drehachse des Abstützdornes 6
10 Radialgesenk
11 Werkstück, Werkstückrohling
12 Elektromotor
14 Werkstückausstoßer
15 Rotationsachse des Werkstückausstoßers 14
16 Drehachse des Radialgesenkes 10

Claims (2)

1. Radial-Gesenkwalzmaschine mit einem Walzkaliber, das eine Dornwalze (3) und einen das Werkzeug außen umschließenden motorisch rotierend antreibbaren Radialgesenkring aufweist, wobei die Drehachsen der Dornwalze und des Radialgesenkringes zueinander geneigt sind, wobei das Walzkaliber durch den radial wirkenden Radialgesenkring außen, die radial wirkende von unten eingreifende Dornwalze innen, den axial wirkenden Dornwalzenteller unten und die axial wirkende Kegelwalze von oben gebildet wird, wobei Dornwalze und Dornwalzenteller verbunden sind, wobei der Radialgesenkring quer zur Dornwalze verschieblich ist, wobei die Kegelwalze in einer Schwinge drehbar gelagert ist, wobei die Schwenkachse der Schwinge zur oberen Stirnfläche des Radialgesenkringes so geneigt angeordnet ist, daß die Kegelwalze gleichzeitig in radialer und axialer Richtung von der oberen Stirnfläche des Radialgesenkringes zum Öffnen des Kalibers wegschwenkbar ist, wobei die Drehachse der Kegelwalze zur Stirnfläche geneigt ist, und wobei die Stirnfläche zur Horizontalen geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Kegelwalze als Tellerwalze (7) ausgebildet ist,
• b) die Dornwalze (3) eine Bohrung besitzt,
• c) in der Schwinge (2) der Abstützdorne (6) drehbar gelagert ist und in die Bohrung der Dornwalze (3) eintaucht,
• d) die Drehachse (9) des Abstützdornes (6) und der Tellerwalze (7) zusammenfallen,
• e) oberhalb an einem Maschinengehäuse (1) eine Schwinge (2) angeordnet ist, welche durch mindestens eine abwechselnd durch Druckmitteldruck beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit (4) od. dgl. um eine ortsfest am Maschinengehäuse (1) angebrachte Schwenkachse (5) hin- und herschwenkbar und in der jeweils gewünschten Stellung auch arretierbar ist.

2. Radial-Gesenkwalzmaschine mit einem Walzkaliber, das eine Dornwalze und einen das Werkstück außen umschließenden, motorisch rotierend antreibbaren Radialgesenkring aufweist, wobei die Drehachsen der Dornwalze und des Radialgesenkringes zueinander geneigt sind, wobei das Walzkaliber durch den radial wirkenden Radialgesenkring außen, die radial wirkende von unten eingreifende Dornwalze innen, den axial wirkenden Dornwalzenteller unten und die axial wirkende Kegelwalze oben gebildet wird, wobei Dornwalze und Dornwalzenteller verbunden sind, wobei der Radialgesenkring quer zur Dornwalze verschieblich ist, wobei die Kegelwalze in einer Schwinge drehbar gelagert ist, wobei die Schwenkachse der Schwinge zur oberen Stirnfläche des Radialgesenkringes so geneigt angeordnet ist, daß die Kegelwalze gleichzeitig in radialer und axialer Richtung von der oberen Stirnfläche des Radialgesenkringes zum Öffnen des Kalibers wegschwenkbar ist, wobei die Drehachse der Kegelwalze zur Stirnfläche geneigt ist und wobei die Stirnfläche zur Horizontalen geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Kegelwalze als Tellerwalze ausgebildet ist,
• b) in der Schwinge (2) ist drehbar ein Abstützdorn (6) gelagert, der mit einer Bohrung versehen ist, in die ein verlängerter Teil der Dornwalze (3) eintaucht,
• c) die Drehachse (9) des Abstützdorns (6) und der Tellerwalze (7) zusammenfallen,
• d) daß oberhalb an einem Maschinengehäuse (1) eine Schwinge (2) angeordnet ist, welche durch mindestens eine abwechselnd durch Druckmitteldruck beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit (4) od. dgl. um eine ortsfest am Maschinengehäuse (1) angebrachte Schwenkachse (5) hin- und herschwenkbar und in der jeweils gewünschten Stellung auch arretierbar ist.