DE3611399C2 - Übertragungseinrichtung für den Antrieb einer Radkörper-Formgebungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Übertragungseinrichtung für den Antrieb einer Radkörper-Formgebungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Übertragungseinrichtung für den Antrieb einer Radkörper-Formgebungseinrichtung ist aus der JP 59-212142 A bzw. dem Patents Abstract of Japan Sect. M. Vol. 9 (1985), Nr. 84 (M-371), bekannt. Diese bekannte Übertra­ gungseinrichtung umfaßt eine Formgebungswalze und einen Dorn, ferner eine Stützwalze für den Dorn, wobei ein zu be­ arbeitendes ringförmiges Werkstück über den Dorn gegen die Formgebungswalze gehalten wird. Darüber hinaus ist ein gemeinsamer Antrieb vorhanden zum Antreiben der Formge­ bungswalze und der Stützwalze. Bei dieser bekannten Kon­ struktion ist die Antriebseinrichtung zum Antreiben der Formgebungswalze und der Stützwalze dafür ausgebildet, die­ se nur in einer Richtung anzutreiben.

Aus der US 3 599 463 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Zahnradzähnen bekannt, wobei eine Ringkör­ per-Formgebungseinrichtung zur Anwendung gelangt, die eine Reihe von mechanischen Kupplungselementen aufweist. Die Auf­ gabe dieser mechanischen Kupplungselemente besteht darin, die Antriebskraft einer Antriebsquelle auf zwei Zahnrand­ formwalzen zu übertragen. Die Kupplungselemente bestehen hierbei aus mechanischen Antriebsverbindungselementen in Form von mechanischen Antriebs-Gelenkverbindungen. Die Ver­ wendung derartiger mechanischer Antriebs-Gelenkverbindungen ist bei der bekannten Konstruktion deshalb erforderlich, weil der Axialabstand zwischen den Antriebswellen zweier Antriebsquellen größer ist als der Axialabstand zwischen den Antriebswellen der Zahnradformwalzen. Diese Gelenkver­ bindungselemente bzw. mechanischen Kupplungselemente haben bei dieser bekannten Konstruktion somit lediglich die Funk­ tion einer reinen Kraftübertragung.

Aus der DE 35 10 250 A1 ist eine sog. Taumelpresse bekannt, welche eine glockenförmige Obergesenk-Fassung aufweist, wo­ bei ein Führungszapfen zur Erzeugung von Taumelbewegungen über Pendelrollenlagermittel in eine erste Exzenterhülse eingreift, die in einer zweiten, an einem Maschinenständer über Lagermittel abgestützten Exzenterhülse über weitere Lagermittel umlaufend geführt ist. Die erste Exzenterhülse steht über Kupplungsmittel mit der Welle eines ersten Mo­ tors und die zweite Exzenterhülse über Zahnradmittel mit der Welle eines zweiten Motors in Antriebsverbindung, wobei der eine und/oder der andere der Motoren über eine gemein­ same Steuereinrichtung bezüglich Drehzahl und Drehrichtung regelbar ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Übertragungseinrichtung für den Antrieb einer Radkör­ per-Formgebungseinrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der der Antrieb für die Walzen so vor sich geht, daß auch dann, wenn in Abhängigkeit der veränderlichen Ab­ messungen des Radkörpers beim Walzvorgang die Walzen in ih­ rer Geschwindigkeit verändert werden, ausschließlich der reine Walzdruck wirksam ist.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs durch die im Kennzeichnungsteil des Patentan­ spruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Unter­ anspruch.

Gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung wird der Ringkörper zwischen dem Ringkörper-Formteil und dem Dorn zusammengepreßt, wobei nur ein geringes Ausmaß an Druck erforderlich ist, um den Ringkörper durch Walzen zu verformen, so daß hydraulische Druckmechanismen und der übrige mechanische Aufbau, die vorgesehen sind, dem Druck nur in geringem Ausmaß ausgesetzt sind, was dazu führt, daß die Einrichtung an sich kleinformatig ausgeführt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Übertragungseinrichtung für den Antrieb einer Radkörper-Formgebungseinrichtung,

Fig. 2 eine Vorderansicht, die schematisch eine Antriebseinrichtung zeigt,

Fig. 3 eine Draufsicht, die teilweise zeigt, wie ein innerer Umfangsabschnitt bzw. Innenring geformt wird,

Fig. 4 ähnlich Fig. 3 eine Draufsicht, die teilweise zeigt, wie ein innerer Umfangsabschnitt oder Innenring geformt wird, und

Fig. 5 eine Draufsicht, die teilweise zeigt, wie ein äußerer Umfangsabschnitt bzw. Außenring geformt wird.

Es werden nun im einzelnen Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, die eine Einrichtung zum Formen eines Lagerringkörpers zeigt, die dazu eingerichtet ist, einen inneren Umfangsabschnitt bzw. Innenring und einen äußeren Umfangsabschnitt bzw. Außenring einer Lage­ rung und jeden Ringkörper eines Futters zu bilden, wobei insbesondere Fig. 1 eine Einrichtung zum Formen eines ringförmigen Werkstücks zeigt. Die Formgruppe 13 ist dazu eingerichtet, mittels eines Antriebs 14 angetrieben zu werden und ist auch mit einer Endbearbeitungsgruppe 15 versehen, um einen bereits mittels der Form­ gruppe 13 verformten Ringkörper durch Nachbearbeitung auf sein gewünschtes Endmaß zu bringen. Mit 12 ist eine Zuführgruppe bezeichnet, um ringförmige Werkstücke zuzuführen.

Es erfolgt nun die Beschreibung der Formgruppe 13. Wie in den Fig. 3 bis 5 gezeigt ist, wird mittels der erwähnten Formgruppe 13 ein Ringkörper 11, der von der Zuführgruppe 12, die oberhalb der Formgruppe 13 angeordnet ist, zugeführt wurde, feingeformt oder, genauer gesagt, in die gewünschte Form eines Innenrings, eines Außenrings oder eines Futterkörpers umgeformt.

Die Formgruppe 13 weist drei drehbare Elemente auf, die aus einer Formgebungs­ walze 31, einem Dorn 32 und einer Stützwalze 33 zusammengesetzt sind, wobei die drei drehbaren Elemente mit ihrer jeweiligen Achse parallel in Bezug auf eine Ebene angeordnet sind. Die Formgebungswalze 31 ist in ihrem mittleren Umfangs­ flächenbereich mit einem Ringkörper-Formteil 34 versehen, das aus einer Vielzahl von Formgebungswalzen 31 auswählbar ist, die entsprechend jeder Größe des Ring­ körpers 11 so vorbereitet sind, daß der Ringkörper 11 in eine Hohlform für einen Innenumfangsabschnitt bzw. Innenring oder in eine konkave Form für einen Außen­ umfangsabschnitt bzw. Außenring geformt werden kann.

Ferner sind an beiden Umfangsflächenbereichen des Ringkörper-Formteils 34 der Formgebungswalze 31 Regulierflächen 35 auf eine solche Weise ausgebildet, daß sie den Regulierflächen (später noch zu beschreiben) des Dorns 32 gegenüberliegen. Die Formgebungswalze 31 wird durch eine Nutfeder an einer ersten Welle 36 gehalten, während die erste Welle 36 drehbar gelagert ist.

Die Lagerteile für die Welle 36 sind an der Vorderseite eines Gleitblockes 40 ausgebildet, wobei die Formgebungswalze 31 ausgetauscht werden kann.

Ein Lagerteil ist einstückig mit dem Gleitblock 40 ausgebildet, der innerhalb einer kastenförmigen Abdeckung 45 aufgenommen ist, wobei eine Schwalbenschwanz­ führung dazu dient, die Gleitbewegung des Gleitblocks 40 zu ermöglichen.

Hinter dem Gleitblock 40 ist ein Kolben (nicht gezeigt) angesetzt, der dem Gleit­ block 40 die Gleitbewegung ermöglicht.

In Fig. 3 bis 5 der beigefügten Zeichnung ist der Dorn 32 gezeigt, dessen mittlerer Umfangsflächenbereich als ein Ringkörper-Formteil 49 geformt ist, welches konkav geformt ist, wenn der Ringkörper 11 ein Innenumfangsabschnitt bzw. Innenring ist, aber konvexförmig, wenn der Ringkörper 11 ein Außenumfangsabschnitt bzw. Außenring ist. Es wird das Ringkörper-Formteil 49 entsprechend der Form und den Abmessungen des zu formenden Ringkörpers 11 ausgewählt.

An beiden Umfangsflächenbereichen des Ringkörper-Formteils 49 des Dorns 32 sind Regulierflächen 50 ausgebildet, die den entsprechenden Regulierflächen 35 der Formgebungswalze 31 gegenüberliegen.

Die Enden des Dorns 32 sind drehbar über Lagerteile an einem Trageteil auf eine solche Weise getragen, daß der Dorn 32 durch einen neuen ersetzt werden kann.

Die Formgruppe 13, die auf die obige Weise aufgebaut ist, ist in ihrer Lage so einstellbar, daß sie sich in einer Richtung nach vorne und hinten in jene korrekte Lage bewegen kann, in welcher eine Berührung mit der Stützwalze 33 stattfindet, wobei dann, wenn der Dorn 32 unter dem Druck der Formgebungswalze 31 her belastet wird, die zugeordneten Flächen 50 in Berührung mit den Kontaktflächen der Stützwalze 33 gebracht werden und die Formgebungswalze 31 aus ihrer Ausrich­ tungslage ausgelenkt wird, weil sie einem Druck ausgesetzt ist. Somit wird norma­ lerweise der Dorn 32 aus einer Lage, in welcher der Ringkörper 11 zu bilden ist, zurückbewegt; die Formgebungswalze 31 und die Stützwalze 33 sind einander gegenüberliegend und nur um einen Abstand zum Einführen des Ringkörpers 11 voneinander getrennt angeordnet. Wenn der Ringkörper 11 von der Zuführgruppe 12, die über dem Ringkörper 11 angeordnet ist, zugeführt ist, läuft der Dorn 32 nach vorne in eine Lage zum Verformen des Ringkörpers 11, preßt gegen die Mitte des gerade zugeführten Ringkörpers 11 und nimmt diesen Ringkörper 11 an der Stelle des Ringkörper-Formteiles 49 auf, wobei dieser Ringkörper 11 nunmehr in die gewünschte Abmessungen verformt werden kann; nachfolgend werden die Formgebungswalze 31 und die Stützwalze 33 zur Drehung in einer gewünschten Richtung mittels des Antriebs 4 angetrieben, der nachfolgend beschrieben werden soll.

Es folgt nun die Beschreibung des Antriebs. In den Fig. 1 und 2 ist der Antrieb 14 (Fig. 1) dargestellt, der zusammengesetzt ist aus einem Getriebe 72 und einem elektrisch angetriebenen Motor 73. Zwei Laschenketten 78 sind zwischen einem Kettenrad 75, das starr an einer Antriebswelle 74 des elektrisch angetriebenen Motors 73 befestigt ist, und einem Kettenrad 77 gespannt, das starr an einer Eingangswelle 76 des Getriebes 72 befestigt ist, so daß hierdurch die Übertragung einer Antriebskraft auf das Getriebe 72 ermöglicht ist.

Eine erste Ausgangswelle 82 des Getriebes 72 und eine zweite Ausgangswelle 83 des Getriebes 72 werden veranlaßt, sich mit der gleichen Drehzahl zu bewegen, wobei sie aus dem Getriebe 72 nach außen vorstehen. An den äußersten Enden der Ausgangswellen 82 und 83 sind Freilaufkupplungen 84 und 85 angesetzt, wobei jedes Ende einer Freilaufkupplung Teile aufweist, die zusammenschiebbar mitein­ ander durch Eingriff einer Längsnutanordnung (in der Zeichnung nicht gezeigt) verbunden sind, während die anderen Enden hiervon über freie Kugelgelenkkupp­ lungen 87 und 88 mit der ersten Welle 36 und der zweiten Welle 67 verbunden sind, um hierbei die Übertragung einer Antriebskraft vom Getriebe 72 zu ermögli­ chen. Der Antrieb 14 treibt die erste Welle 36 und die zweite Welle 67 jeweils mit derselben Drehzahl mittels des elektrisch angetriebenen Motors 73 an, der sich in einer vorbestimmten Richtung dreht.

Der Ringkörper 11 ist am Ringkörper-Formteil 49 des Dorns 32 so aufgenommen, daß die Formgebungswalze 31 und die Stützwalze 33 mit der Drehung der ersten Welle 36 und der zweiten Welle 67 gedreht werden. Der weitere Formgebungs­ ablauf für den Ringkörper 11 beginnt durch die Vorwärtsbewegung der Formge­ bungswalze 31.

Wie in Fig. 3 bis 5 der Zeichnung gezeigt ist, wird, wenn erst einmal das Ringkör­ per-Formteil 34 der Formgebungswalze 31 gegen die Umfangsfläche des Ringkör­ pers 11 angedrückt ist, der Dorn 32 ein wenig durch die auf ihn aufgebrachte Last zurückbewegt, so daß die Regulierflächen 50 in Berührung mit den Kontaktflächen der Stützwalze 33 gebracht werden und somit eine Bewegung in dem Dorn 32 eingeleitet wird.

Im Anfangszustand ist der Außendurchmesser des rotierenden Ringkörpers 11 größer als die Regulierfläche 50 des Dorns 32, wobei die Umfangsgeschwindigkeit des Ringkörpers 11 höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Formgebungs­ walze 31, so daß eine Änderung des Unterschieds zwischen den beiden Drehzahlen verursacht wird. Da jedoch die Antriebseinrichtung der Formgebungswalze 31 systemgemäß mit einer zwischengeschalteten Freilaufkupplung 84 versehen ist, wird diese Freilaufkupplung 84 freigesetzt und die Formgebungswalze 31 wird veranlaßt, mit derselben Drehzahl wie der Ringkörper 11 zu drehen. Somit wird durch den Druck der Formgebungswalze 31 der Ringkörper 11 walzgepreßt, wobei, wenn die Breite des Ringkörpers 11 bestimmte Vorfertigungsabmessungen erreicht hat, der Walzdruck endet (siehe Fig. 4 der Zeichnungen). Durch diesen Walzdruck wird die Außenumfangsfläche des Ringkörpers 11 mit einer konkaven Kugelaufnahmefläche ausgebildet.

Im übrigen wird der Innendurchmesser der Innenumfangsfläche des Ringkörpers 11 bei der Rohbearbeitung in der Größe nur ein wenig kleiner gehalten als der vor­ bestimmte Durchmesser, der dann nach einer nachfolgenden Endbearbeitungstätig­ keit vorliegt.

Nachdem der vorbestimmte Walzdruck für den Ringkörper 11 erreicht ist, werden die Formgebungswalze 31 und der Dorn 32 in ihre Ausgangslage zurückbewegt; dann wird der Ringkörper 11 von dem Dorn 32 entfernt, wobei er nach unten fällt.

Im unteren Abschnitt der Formgruppe 13 ist eine Rutsche (nicht gezeigt) vorgese­ hen, die zu einer Endbearbeitungsgruppe 15 führt, so daß ein fertiger Ringkörper 11 der Endbearbeitungsgruppe 15 zugeführt wird.

In Fig. 5 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel zum Formen eines Außenringes gezeigt, wobei eine konkave Nut zum Eingriff mit der Außenumfangsfläche an dem Ringkörper-Formteil 34 der Formgebungswalze 31 ausgebildet ist, während eine konvexe Wulst an dem Ringkörper-Formteil 49 des Dorns 32 ausgebildet ist, wobei der Wulst dazu eingerichtet ist, eine Kugelaufnahmefläche zu formen.

Da ferner der Innen- und Außenumfang bei der ersten Bearbeitungsstufe sich noch in einem nicht endbearbeiteten Zustand befinden, wird die Umfangsgeschwindigkeit des Ringkörpers 11 notwendigerweise höher als die Drehung der Formgebungswalze 31, so daß zwischen dem Ringkörper 11 und der Formgebungswalze 31 eine Diffe­ renz in der Umfangsgeschwindigkeit erzeugt wird. Es wird jedoch die Freilauf­ kupplung 84 wirksam, so daß die Umfangsgeschwindigkeiten sowohl des Ringkör­ pers 11 als auch der Formgebungswalze 31 aneinander angeglichen werden. Sollte die Umfangsgeschwindigkeit der Formgebungswalze 31 höher sein als jene des Ringkörpers 11, dann wird die Freilaufkupplung 85, die im Antriebssystem der Stützwalze 33 angebracht ist, wirksam, und es ist möglich, die Umfangsgeschwin­ digkeiten sowohl des Ringkörpers 11 als auch der Formgebungswalze 31 aneinander anzugleichen. Deshalb werden, gleichgültig welche Änderung bei den Umfangs­ geschwindigkeiten des Ringkörpers 11 und der Formgebungswalze 31 auch ver­ anlaßt werden, der Ringkörper 11 und die Formgebungswalze 31 stets in diesen Geschwindigkeiten einander angeglichen gehalten, wobei der Ringkörper 11 selbst an Schwingungen, Verformungen und Abweichungen gehindert ist, die sonst statt­ finden könnten. Das Ergebnis ist, daß der Ringkörper 11 stets mit zufriedenstellen­ der Qualität hergestellt werden kann.

Claims (3)

1. Übertragungseinrichtung für den Antrieb einer Radkör­ per-Formgebungseinrichtung, welche aufweist:

• a) eine Formgebungswalze,
• b) einen Dorn,
• c) eine Stützwalze für den Dorn, wobei ein zu bearbeiten­ des ringförmiges Werkstück über den Dorn gegen die Formgebungswalze gehalten wird, und
• d) einen Antrieb für die Formgebungswalze und die Stützwalze,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Freilaufkupplung (84) zwi­ schen der Formgebungswalze (31) und dem Antrieb (14) und eine weitere Freilaufkupplung (85) zwischen der Stützwalze (33) und dem Antrieb (14) angeordnet ist, wobei die Frei­ laufkupplungen (84, 85) eine Veränderung der Umfangsge­ schwindigkeit der Formgebungswalze (31) gegenüber der Um­ fangsgeschwindigkeit der Stützwalze (33) und umgekehrt bei fort­ schreitender Verformung des ringförmigen Werkstücks unter Aufhebung des Gleichslaufs von Formgebungswalze (31) und Stützwalze (33) kompensieren.

2. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sowohl die Formgebungswalze (31) als auch die Stützwalze (33) jeweils auf einer Welle (36, 67) angeordnet sind, wobei die Wellen (36, 67) über die Freilaufkupplungen (84, 85) mit dem Antrieb (14) verbunden sind.