DE1989828U - Vorrichtung zum profilieren von massiven werkstuekken. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Profilieren von massiven Werkstücken in Form von Stangen, um Gegenstände wie Kugeln oder Rollen für Wälzlager herzustellen. Die Gegenstände sind zwar normalerweise voneinander getrennt, sie treten aus der Maschine entweder sogar getrennt aus oder lediglich durch einen brüchigen Steg zusammengehalten, die Vorrichtung kann jedoch auch dazu verwendet werden, längliche Gegenstände herzustellen, deren Durchmesser und Profil sich über ihre Länge ändern.

Es sind verschiedene Vorrichtungen zur Herstellung von solchen Gegenständen vorgeschlagen worden. Unter den vielen Typen, die zur Herstellung von Kugeln aus Stangen geeignet sind, besteht ein üblicher Typ aus zwei länglichen Rollen mit einer wendelförmigen Schnecke am Umfang, die so zueinander angeordnet sind, dass eine Kehle gebildet wird, die sich über die ganze Länge der Rollen erstreckt. Die Rollen sind formschlüssig über Zahnräder miteinander gekuppelt und werden um feste Achsen angetrieben, so dass die Kehlen miteinander registrieren. In die Kehle wird an einem Ende eine Stange eingesetzt und diese durchquert die Kehle, dabei wird sie progressiv während des Vorwärtswanderns durch die Schnecken profiliert. Die Stange wird seitlich von Führungen gestützt, die sie während des ganzen Arbeitsvorganges zentral in der Kehle halten. Bei einer bekannten Weiterentwicklung der Konstruktion wird die Kehle von drei Rollen definiert, die gleichen Abstand um das Werkstück herum haben, so dass die Notwendigkeit für getrennte seitliche Stützeinrichtungen beseitigt wird, dabei wird jedoch der minimale Durchmesser des Profils begrenzt.

Die Nachteile dieser Vorrichtungen bestehen zunächst darin, dass die Produktionsraten klein sind, weil immer nur eine Stange gleichzeitig durch die Vorrichtung laufen kann, und ferner, dass die Vorrichtungen massiv konstruiert sein müssen, um den auftretenden

Kräften zu widerstehen, die nicht balanciert sind. Die Anlage- und Benutzungskosten sind deshalb hoch.

Durch die Erfindung soll eine Vorrichtung verfügbar gemacht werden, bei der diese Nachteile nicht auftreten.

Durch die Erfindung soll eine Vorrichtung verfügbar gemacht werden, mit der ein großer Ausstoß möglich ist und die dynamisch balanciert ist. Weiter soll durch die Erfindung eine Vorrichtung verfügbar gemacht werden, mit der zwei oder mehr Stangen gleichzeitig profiliert werden können.

Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung aus einer inneren Rolle, die am Umfang eine Schnecke trägt, eine den Umfang der inneren Rolle im Wesentlichen kontinuierlich umgebende Struktur, die mit dieser eine ringförmige Kehle bildet, wobei die umgebende Struktur ebenfalls mit einer Schnecke versehen ist, um mit der Schnecke auf der Innenrolle zu korrespondieren, und einer Einrichtung, mit der die Innenrolle relativ zur Umgebungsstruktur um ihre Achse gedreht wird, so dass ein Werkstück in der Form einer massiven Stange, die in ein Ende der Kehle eingesetzt ist, in die Vorrichtung gezogen wird und dadurch durch die Kehle wandert, wo sie mit den Schnecken profiliert wird.

Die Umgebungsstruktur kann eine hohle Rolle sein oder ein mit einer Bohrung versehenes Gehäuse, in die bzw. das die Innenrolle konzentrisch montiert ist, oder es kann sich um eine Reihe von einzeln mit Schnecken versehenen Rollen handeln, die so angeordnet sind, dass ihre Oberflächen die Innenrolle umgeben. Bei einer Anordnung sind die Achsen der Außenrollen allgemein parallel zu der der Innenrolle. Bei einer anderen Anordnung sind die Außenrollen mit ihren Achsen rechtwinkelig zu der der Innenrolle angeordnet.

Der Erfindung soll anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden; es zeigen:

Fig. 1 eine halbschematische Stirnansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Kugeln; Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 einen halbschematischen Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung von massiven Umdrehungskörpern; und Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3.

Die Vorrichtung nach Fign. 1 und 2 besteht aus einer Innenrolle 50, die drehbar um ihre Achse montiert ist und konzentrisch in einer äußeren oder Umgebungsstruktur in Form eines mit einer Bohrung versehenen Gehäuses 51 angeordnet ist. Sowohl der Umfang der Rolle 50 als auch das Innere des Gehäuses 51 sind mit korrespondierenden wendelartigen Schnecken versehen, die die ringförmige Kehle, die zwischen den beiden Teilen gebildet wird, auskleiden. Die Schnecken haben gleiche Steigung und sind in dieser Ausführungsform zweigängig, haben jedoch umgekehrte Richtung (rechts- bzw. linkshändig). Die Rolle 50 ist freitragend in Lager montiert und wird angetrieben, die Montage und der Antrieb sind bekannt und deshalb nicht näher dargestellt. Das Gehäuse 51 steht fest.

Die Schneckenanordnung ist so gewählt, dass längs der Kehle zwei Linien vorhanden sind, in denen die Gewinde in der Rolle und der Bohrung registrieren. Diese Linien liegen einander diametral gegenüber und nehmen zwei Werkstücke 52 auf, die von rechts nach links, gesehen in Fig. 2, in die Kehle eingeschoben und durch diese hindurchgezogen werden, wobei die Rolle 50 im Sinne des Pfeiles in Fig. 1 gedreht wird. Da die Werkstücke gleichen Abstand um die Innenrolle haben, ist die Vorrichtung statisch und dynamisch gut balanciert. Die Maschine kann jedoch auch mit einer eingängigen Schnecke arbeiten, so dass nur ein einziges Werkstück aufgenommen wird, die Vorteile bezüglich hohen Ausstoßes und guter Balance gehen dann aber verloren.

Die Schnecken auf der Rolle 50 und dem Gehäuse 51 sind am Eingangsende der Maschine unvollkommen, so dass Werkstücke leicht eingeführt werden können. Wenn die Werkstücke längs der Kehle fortschreiten, beißen die Schnecken tiefer ein und nähern sich einander stärker, bis die Form gebildet wird, mit der Kugeln erzeugt werden können, die perfekt sphärisch sind. Am Ausgangsende der Maschine bilden die Schnecken diese perfekte Sphäre. Die Schnecken können so ausgelegt werden, das einzelne Kugeln hergestellt werden, wie in Fig. 2 dargestellt ist, oder es kann eine Reihe von Kugeln hergestellt werden, die mit dünnen Stegen miteinander verbunden sind, die in einer einfachen Endbearbeitung entfernt werden können.

Wenn das Gehäuse 51 fest steht und die Rolle 50 sich dreht, drehen sich die Werkstücke um ihre Achsen und kreiseln gleichzeitig um die Rolle 50, wobei ihre diametral einander entgegengesetzten Positionen beibehalten werden. Wenn die Maschine mit Stangen versorgt wird, muss diese Gesamtbewegung berücksichtigt werden. Normalerweise wird es sich beim Rohmaterial entweder um kurze Stangen handeln, oder um kontinuierliche Längen, die von einer Spule oder dergleichen abgezogen werden, die entsprechend der Bewegung des Werkstückes in der Vorrichtung bewegt wird.

Unter Umständen kann vorgezogen werden, die Umgebungsstruktur nicht, wie dargestellt, in Form eines festen Gehäuses vorzusehen, sondern als hohle Rolle, die konzentrisch zur Rolle 50, jedoch in entgegengesetzter Richtung zu dieser rotiert. In diesem Falle kann bei geeigneten Rollengeschwindigkeiten das Werkstück axial stationär gehalten werden, auch wenn es sich um seine Achse dreht. Die Zufuhranordnung wird dann einfacher.

Es können mehr als die beiden dargestellten Werkstücke gleichzeitig profiliert werden. Bei einer dreigängigen Schnecke könnten drei Werkstücke aufgenommen werden, die gleiche Abstände um die Innenrolle haben, usw. Die Balance der Vorrichtung bleibt gut, wenigstens dynamisch.

Wenn sehr große Ausstoßmengen erforderlich werden, die nicht notwendigerweise kugelförmige Gegenstände betreffen, wird eine Vorrichtung nach Fign. 3 und 4 verwendet. Bei dieser wird ebenfalls eine freitragende Innenrolle 60 verwendet, die am Umfang mit Schneckenstrukturen umgeben ist, und zwar in der Form von Reihen von identischen Rollen 64, deren Achsen rechtwinkelig zu der der Innenrolle 60 liegen. Die Rolle 60 liegt in Lagern und wird in nicht dargestellter Weise angetrieben. Jede Rolle 64 ist in einen Tragarm 66 montiert, der radial aus einer Bohrung in einem festen Gehäuse 72 hervorsteht. Der Klarheit halber sind die meisten Rollen 64 in Fig. 3 nur strichpunktiert dargestellt. Die Rollen 64 sind in Längsrichtung mit Teilen einer Schnecke profiliert, die wegen der geringen Abstände der Rollen 64 am Umfang der Rolle 60 im Wesentlichen kontinuierlich ist. Die Rollen 64 sind mit nicht dargestellten Zahnkränzen gekuppelt und sind so angeordnet, dass sie synchron mit der Drehung der Rolle 60 angetrieben werden können, so dass die Schnecke auf der Rolle 60 immer mit der Schnecke registriert, die durch die Reihe von Rollen 64 gebildet wird.

Die Konstruktion ist so gewählt, dass Werkstücke fast kontinuierlich rings um die Rolle 60 aufgenommen werden können. Es kann auf diese Weise praktisch jede beliebige Zahl gleichzeitig profiliert werden, vorausgesetzt, dass die Vorrichtung ausreichend kräftig gebaut ist, um den erzeugten Kräften zu widerstehen, und dass ausreichend Leistung zum Antrieb verfügbar ist. Solange die Werkstücke gleichmäßig um die Rolle 60 herum verteilt sind, ist die Vorrichtung gut balanciert.

Wie bei der Vorrichtung nach Fign. 1 und 2 kreiseln die Werkstücke 62 um die Innenrolle 60, wenn diese rotiert, wie durch den Pfeil in Fig. 3 angedeutet ist. Die Zuführung für die Vorrichtung muss entsprechend angeordnet werden. Gewünschtenfalls kann das feste Gehäuse 72 durch eine hohle Rolle ersetzt werden, die in Verbindung mit Fign. 1 und 2 erläutert ist.

Der Ausstoß der Maschine wird in einem Auslaufkanal 70 oder dergleichen aufgenommen.

Wenn die durch die Vorrichtung erzeugten Gegenstände keine Kugeln sind, sondern andere Drehkörper, ist das Schneckenprofil natürlich nicht kreisförmig, wie dargestellt, sondern hat eine zu der gewünschten Gegenstandsform komplementäre Form. Die Schnecke auf der Rolle 60 in Fign. 3 und 4 hat konstante Steigung und Profil und ist eingängig. Die Nuten in den Rollen 64 sind ebenfalls gleichförmig. Ein progressives Profilieren der Werkstücke findet statt, weil die ringförmige Kehle konvergiert, so dass die Schnecken immer tiefer in das Werkstück eindringen, während dieses nach vorn wandert.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Profilieren von massiven Werkstücken in Form von Stangen, bestehend aus einer Innenrolle mit einer Schnecke auf dem Umfang, einer Außenstruktur, die um den Umfang der Innenrolle herum angeordnet ist, und einer Einrichtung, mit der die Innenrolle um ihre Achse relativ zu der Umgebungsstruktur in Drehung versetzt wird, so dass ein in ein Ende der Kehle eingesetztes Werkstück in die Vorrichtung eingezogen und durch die Kehle gezogen wird, wo es durch die Innenrolle und die Außenstruktur profiliert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenstruktur die Innenrolle im Wesentlichen kontinuierlich umgibt und so mit einer Schnecke versehen ist, dass sie mit der Schnecke der Innenrolle korrespondiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenstruktur ein hohles Element ist, in das die Innenrolle konzentrisch montiert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hohle Element ein festes Gehäuse ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das hohle Element eine Rolle ist, die drehbar um ihre Achse montiert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenstruktur aus einer Reihe von Rollen besteht, die so angeordnet sind, dass ihre Oberflächen die Innenrolle umgeben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Außenrollen rechtwinkelig zu der der Innenrolle liegen, und dass Zahnkränze vorgesehen sind, mit denen die Außenrollen so gekuppelt werden, dass die durch ihre Oberflächen definierte Schnecke konstant mit der Schnecke der Innenrolle registriert.