Einzugs- und Ziehvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte Vorrichtung zum Ziehen und Einziehen draht- oder stangenförmigen Materials an Bearbeitungsmaschinen.
Einzugsvorrichtungen für draht- oder stangen- förmigen Werkstoff unterscheiden sich zunächst im Arbeitsprinzip: die Einzugselemente vollführen ent weder eine rotierende oder eine translatorische Be wegung. Das erste Prinzip trifft auf die bekannten Einzugsrollen zu, welche bei kontinuierlicher oder intermittierender Bewegung den Werkstoff vor schieben. Grössere Widerstände gegen den Vorschub, beispielsweise infolge Vorschaltens eines Ziehkalibers, vermögen die Einzugsrollen nicht oder nur unter bedeutender Erhöhung des Radialdruckes zu über winden.
Das erfordert jedoch einen unwirtschaftlichen Aufwand für die Druckerzeugung und -übertragung, zum Beispiel für die Hydraulik der Maschine, ohne dass die Sicherheit des Einzugs und die Qualität der Drahtoberfläche gesichert ist.
Einzugsvorrichtungen, welche das translatorische Prinzip verwirklichen, sind in vielen Abwandlungen bekannt. Sie beruhen alle auf der Klemmung des einzuziehenden Materials zwischen reibungsbehafteten Elementen. Als ungesteuerte Klemmelemente sind He bel bekannt, die um quer zur Einzugsrichtung ange ordnete Bolzen drehbar oder in entsprechenden Pfannen schwenkbar sind und die, einander symmetrisch gegenüberstehend, unter Federwirkung an dem Draht oder der Stange anliegen. Beim Vorschub klemmen die Hebel gegen den Werkstoff und nehmen ihn mit, beim Rückhub ist die Klemmung aufgehoben und die Hebel schleifen auf dem Werkstoff.
Die gesteuerten Klemmelemente sind meist als Backen ausgebildet, welche beim Vorschub gegen den Werkstoff gepresst werden und diesen einziehen, während die Pressung beim Rückhub gelöst und das Material von den Backen nicht berührt wird. Ein anderes bekanntes Klemmelement ist als längsgeschlitzte konische Hülse ausgeführt, die beim Vorschub, in einer konischen Aufnahme radial zusammengepresst, den Draht oder die Stange klemmt und mitführt und beim Rückhub durch Eigenfederung aufspreizt und den Werkstoff freigibt.
Die Kombination einer Einzugsvorrichtung mit einem Ziehstein oder Ziehkaliber und die Verwendung dieser Kombination an Drahtverarbeitungsmaschinen ist an sich bekannt. Eine Ausführungsform weist einen im Rahmen der Vorrichtung stationär befestigten Ziehstein und ein gesteuertes Klemmbackenpaar auf, welches im Einzugsschlitten angeordnet ist und von einem den Schlitten bewegenden Schwinghebel betätigt wird. Die Klemmbacken sind mit Klemmorganen sehr kleiner Wirkungsfläche ausgestattet, was eine unerwünschte Beschädigung des einzuziehenden Ma terials zur Folge hat.
Deshalb sind komplizierte Anordnungen vorgesehen, damit die Klemmstelle stets an diejenige Stelle des Werkstoffes zu liegen kommt, die dem späteren Stauchvorgang unterworfen ist. Die Notwendigkeit der genauen Einstellung erfordert einen erhöhten Aufwand an Einstell-, Steuer- und Regel organen, und beim möglichen Rutschen der Klemm backen auf dem Material ist ein völliges Neueinstellen des Aggregates erforderlich.
Eine andere bekannte Einzugs- und Ziehvorrich tung ist in der Weise ausgeführt, dass das Zieheisen und die Greifervorrichtung auf einem gemeinsamen ortsfesten Rahmen verschiebbar gelagert und sowohl gemeinsam als eine Einheit in bezug auf den Rahmen als auch relativ zueinander verschiebbar sind, wobei das Zieheisen in axialer Verlängerung der Greifer vorrichtung angeordnet ist und diese beiden Teile vor der Kopfanstauchvorrichtung liegen.
Das Zieheisen ist dabei auf einem im Rahmen verschiebbar gelagerten Zieheisenschlitten, die Greifervorrichtung auf einem ebenfalls zum Rahmen verschiebbar gelagerten und als Führung für den Zieheisenschlitten ausgebildeten Greiferschlitten angeordnet, wobei ein Antrieb die gegenseitige Bewegung der beiden Schlitten steuert. Diese Ausführung hat den Nachteil, dass für die Zuführung des einzuziehenden Materials zur Verar beitungsmaschine zusätzlich noch Einzugsrollen not wendig sind, deren intermittierende Bewegung vom Rhythmus der Einzugs- und Ziehschlitten abhängig ist und daher weitere Steuer- und Regelelemente er fordert.
Weiterhin hat es sich als unvorteilhaft er wiesen, wenn das Material von den Klemmbacken in das Zieheisen hineingestossen werden muss, weil entweder ständige Knickgefahr besteht oder die freie Schaftlänge des Werkstoffes so kurz zu halten ist, dass die Konstruktion der Schlitten sehr unzugängliche und leicht unwirksame Ausmasse annimmt. Ebenfalls von Nachteil ist die hin- und hergehende Anordnung eines Ziehsteines oder Ziehkalibers in einem Schlitten, weil dadurch zusätzliche Schwingungen beim ohnehin schon absatzweisen Ziehen auftreten, die sich güte mindernd auf die Oberfläche des gezogenen Werk stoffes auswirken.
Der vorliegenden Erfindung war die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zum Ziehen und Einziehen von draht- oder stangenförmigem Material an Be arbeitungsmaschinen mit einem im Vorrichtungs- rahmen stationär angeordneten, auswechselbaren Zieh stein oder Ziehkaliber und mit Klemmbacken, die in einem translatorisch bewegten Einzugsschlitten geführt und gelagert sind, zu schaffen, wobei der mittels Laufrollen auf Laufschienen des Vorrichtungsgehäuses gelagerte Einzugsschlitten konische,
an federbelasteten Druckrollen gleitende und mittels Führungsbolzen in Führungsnuten einer Schlittendeckplatte verschiebbare Klemmbacken aufweist und mittels einer über Rollen angreifenden Schwinge in Achsrichtung des Drahtes hin- und herbewegbar ist und die Schwinge über ein Hebelsystem und ein Pleuel mit einem radial einstell baren Exzenter der Maschine in Verbindung steht.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung im Schnitt; Fig. 2 eine Draufsicht des teilweise demontierten Einzugsschlittens; Fig. 3 eine Draufsicht der Dreckplatte des Ein zugsschlittens; Fig. 4 einen Querschnitt der Materialführungs- schienen des Einzugsschlittens. Das Vorrichtungsgehäuse 5 (Fig. 1) ist stirnseitig so an der Maschinenwand befestigt, dass die Material führungsbohrungen des Gehäuses 5 und das Klemm zentrum eines Einzugsschlittens 7 mit dem in der Maschinenwand vorhandenen Durchlass für das Ma terial, beispielsweise den Draht 1, fluchten.
Der Schlitten 7 ist im Gehäuse mittels Laufrollen 8 auf Führungsleisten 6 sowie am Gehäusedeckel 5 und mittels Laufrollen 9 an seitichen (nicht gezeichneten) Führungsleisten gelagert. Am Schlitten 7 sind seitlich angeordnete Rollen 10 (Fig. 2) drehbar gelagert, über die der mit gehärteten Führungsleisten<B>11</B> versehene Gabelkopf einer Schwinge 12 (Fig. 1) greift. Die Schwinge 12 ist auf einem im Gehäuse 5 befestigten Zentralbolzen 15 drehbar gelagert und an ihrem dem Gabelkopf gegenüberliegenden Ende mittels eines Scherstiftes 16 mit einem rechtwinkligen Ausleger eines Hebelbalkens 13 starr verbunden.
Der Hebelbalken 13 ist ebenfalls auf dem Zentral bolzen 15 drehbar gelagert und an seinem der Ma schine zugewandten Ende gabelförmig ausgebildet. In der Ausnehmung dieser Gabel ist der Augenteil eines Winkelhebels 14 um einen Bolzen 19 drehbar, und der Bolzen 19 wiederum ist in den Gabelschenkeln des Hebelbalkens 13 drehbar gelagert. Der Winkel hebel 14 weist an seinem der Maschine zugewandten Ende einen Ausleger in der Form eines an sich be kannten Kugelbolzens oder Kreuzgelenkes 24 auf, um das ein in gleicher Weise gelenkig mit einem Exzenter 21 der Maschine verbundenes Pleuel 20 nach zwei Dimensionen drehbar ist.
Am entgegen gesetzten Schenkel des Winkelhebels 14 ist ein durch eine entsprechende Bohrung im Hebelbalken 13 hin durchführender Federbolzen 18 drehbar angelenkt, auf welchem eine Druckfeder 17 unter Vorspannung ge halten ist, wodurch der Schenkel des Winkelhebels 14 ständig auf dem Hebelbalken 13 aufliegt. Die Hebel elemente 12; 13; 14 bilden somit ein gemeinsames Wirkungsorgan. In die maschinenabgewandte Stirn seite des Vorrichtungsgehäuses 5 ist ein Ziehstein 3 auswechselbar eingesetzt, und davor sind der Zieh mittelbehälter 4 sowie das Richtwerk 2 für den Walzdraht 1 angeordnet.
Der einzuziehende, quer schnittsreduzierte Draht 1 ist in gleichwinklig um den Draht 1 angeordneten Drahtführungen 22; 23 (Fig. 4) geführt, von denen je eine gleiche Anzahl an der maschinenzugewandten Stirnseite des Gehäuses 5 (Teile 22; Fig. 1) und am Einzugsschlitten 7 (Teile 23; Fig. 1 und 2) ineinander verschiebbar befestigt sind.
Im Rahmen des Einzugsschlittens 7 (Fig. 2) sind gehärtete Flachschienen 29 befestigt. Zwischen diesen Schienen 29 und zwei trapezförmigen gehärteten Klemmbacken 27 sind zylindrische Druckrollen 26 angeordnet, die unter der Wirkung von gegen Wider lager 30 abgestützten Druckfedern 31 stehen. Je nach Abzugsgrad sind im Einzugsschlitten 7 ein, zwei oder drei an sich bekannte Klemmbackenpaare 27 ange ordnet. An der dem Ziehstein 3 (Fig. 1) zugewandten Seite des Einzugsschlittens 7 ist eine Drahteinführung 25 angebracht.
Aus den Klemmbacken 27 stehen Führungsbolzen 28 hervor, die durch unparallele Füh rungsnuten 33 (Fig. 3) einer Schlittendeckplatte 32 hindurchragen und in Ausnehmungen einer auf der Deckplatte 332 liegenden Steuerplatte 34 eingreifen. Die Steuerplatte 34 ist mittels in Langlöchern 35 gleitenden, in der Deckplatte 32 befestigten Steh bolzen 36 in oder entgegen der Einzugsrichtung ver schiebbar und steht unter dem Einfluss einer Druck feder 41.
Entgegen der Wirkung der Feder 41 ist die Steuerplatte 34 vermittels einer Kolbenstange 39 verschiebbar, welche an einem durch eine Rück schlagfeder 40 belasteten, in einem Druckzylinder 37 angeordneten Kolben 38 befestigt ist.
Am Beginn des Einzugshubes hat der Einzugs schlitten 7 die in Fig. 1 dargestellte, beim Stand des Pleuels 20 zwischen dem oberen und dem unteren Totpunkt des ständig rotierenden Exzenters 21 ein tretende Lage inne. Wird das Pleuel 20 durch den Exzenter 21 dem unteren Totpunkt zugeführt, dann nimmt es den Kugelbolzen 24 mit, welcher sich auf einer Kreisbahn um den Zentralbolzen 15 bewegt. Das hat wegen der Verspannung durch die Feder 17 eine ebenfalls kreisbahnförmige, gleichsinnige Bewegung des Bolzens 19 und damit des Hebelbalkens 13 sowie des Winkelhebels 14 um den Zentralbolzen 15 zur Folge.
Vermittels des Scherstiftes 16 wird zwangs läufig die Schwinge 12 im gleichen Sinne um den Zentralbolzen 15 gedreht, wodurch der Gabelkopf der Schwinge 12 den Einzugsschlitten 7 in Richtung der Maschine verschiebt. Die vermittels der Feder 41 (Fig. 3), der Steuerplatte 34 und der Bolzen 28 ständig entgegen der Einzugsrichtung verschobenen Klemm backen 27 (Fig. 2) erfahren sofort eine Klemmung zwischen den Druckrollen 26 und dem Draht 1, wodurch dieser bereits am Einzugsbeginn sicher ge klemmt und ohne jedes Rutschen über den vollen Hub eingezogen wird.
Gleichzeitig mit dem Einzug wird der Walzdraht oder das Walzeisen durch den Ziehstein 3 kalibriert oder querschnittsreduziert, und die zuverlässige Klemmung des Drahtes 1 in den Backen 27 bewirkt im Zusammenhang mit der sta tionären Anordnung des Ziehsteines 3 ein nahezu schwingungsfreies Arbeiten der gesamten Vorrichtung. Dadurch weist die kalibrierte oder reduzierte Draht oberfläche trotz des absatzweisen Ziehens eine gleich bleibende Güte auf, was sich günstig auf die Sicher heit der Klemmung und die Qualität des Fertig produktes auswirkt.
Die Ausmasse der Hebelmechanik 12; 13; 14 werden zweckmässig so eingerichtet, dass die Entfernungen vom Zentrum des Kugelbolzens 24 zur Achse des Zentralbolzens 15 und von hier bis zur Achse der Rollen 10 gleich gross sind. Dadurch ist der radial einstellbare Durchmesser des Kurbel kreises des Exzenters 21 gleich der Einzugslänge. Eine auf den Bruchteil eines Millimeters genaue Einstellung des Exzenterdurchmessers ist nicht nötig, sondern es empfiehlt sich, diesen Durchmesser auf ein die Ein zugslänge ein wenig überschreitendes Mass einzu stellen.
Die Differenz wird durch die Hebelmechanik der erfindungsgemässen Vorrichtung wie folgt aus- geglichen: Ist der Einzugshub durch Anstossen des eingezogenen Materials am Maschinenanschlag been det, wenn der Pleuel 20 den unteren Totpunkt noch nicht erreicht hat, dann ist der Schlitten 7 durch den Draht 1 in der vorderen Hubendlage arretiert.
Die Schwinge 12 und wegen der Scherstiftverbindung 16 auch der Hebelbalken 13 sind damit ebenfalls in ihrer Momentanlage arretiert.<B>-</B>Infolge der Weiterbe wegung des Pleuels 20 erfährt der Winkelhebel 14 weiterhin sein Drehung, die jedoch um den nunmehr als Momentanpol wirkenden Bolzen 19 ausgeführt wird.
Damit wird der Schenkel des Winkelhebels 14 entgegen der Federkraft 17 vom Hebelbalken 13 abgehoben, bis das Pleuel 20 den unteren Totpunkt durchlaufen hat, die Mechanik nach dem von der Feder 17 unterstützten Wiederaufliegen des Schenkels des Winkelhebels 14 auf dem Hebelbalken 13 wieder ein gemeinsames Wirkungsorgan bildet und der Rück hub beginnt. Überschreitet die Ungenauigkeit der Ex zentereinstellung das Mass der möglichen Auslenkung des Winkelhebels 14, dann verhindert der Bruch des Scherstiftes 16 eine Havarie in der Vorrichtung.
Beim Einzugshub werden die am Schlitten 7 be festigten Drahtführungselemente 23 in die am Gehäuse 5 angeordneten Drahtführungselemente 22 axial hin eingeschoben, so dass der Draht 1 ständig gegen eventuell beim Anschlagen auftretende ungewollte Radialschwingung oder Knickung gesichert ist. Soll die Maschine eingerichtet oder die Vorrichtung um gestellt werden oder ist aus sonstigen Gründen die Inbetriebnahme der Vorrichtung erwünscht oder er forderlich, ohne dass der Draht 1 eingezogen wird, dann ist der Zylinder 37 (Fig. 3) unter pneumatischen oder hydraulischen Druck zu setzen.
Dadurch ver schiebt die Kolbenstange 39 die Steuerplatte 34 ent gegen der Wirkung der Feder 41 in Einzugsrichtung. Die in den seitlichen Ausnehmungen der Steuerplatte 34 geführten, auf den Klemmbacken 27 befestigten Führungsbolzen 28 werden dadurch entlang der Füh rungsnuten 33 in Einzugsrichtung verschoben, so dass auch die Klemmbacken 27 verschoben und gleichzeitig seitwärts bewegt werden und die Klemmung des Drahtes 1 trotz Bewegung des Einzugsschlittens 7 ausgeschlossen ist. Vor Beginn des Einzugs wird der Druck im Zylinder 37 aufgehoben, die Feder 41 verschiebt die Steuerplatte 34, die Führungsbolzen 28 und die Klemmbacken 27 entgegen der Einzugsrich tung, und die Vorrichtung hat ihre normale Arbeits stellung inne.
Das eventuell auftretende Zurückgleiten des Drahtes 1 entgegen der Einzugsrichtung wird durch nicht gezeichnete, an sich bekannte Brems backen verhindert, welche innerhalb oder ausserhalb des Vorrichtungsgehäuses 5, auf jedem Fall aber zwischen Maschinengestell und Ziehstein 3 angeordnet sind.