Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum
Bearbeiten eines länglichen Werkstücks, welches im wesentlichen
radial in ein ringförrniges Werkzeug eingelegt wird und im
Zusammenwirken mit einer Walze verformt wird, welche sich
in einem Haltering dreht.
Die dänische Patentschrift 143 935 (US-A-4 309 885)
beschreibt eine Maschine zum Bearbeiten von länglichen
Werkstücken, welche einen sich drehenden Haltering zum im
wesentlichen radialen Festhalten der Werkstücke aufweist
und eine sich drehende Walze aufweist, welche in dem
Werkstück angeordnet und derart ausgelegt ist, daß das radial
nach innen weisende Ende der Werkstücke bearbeitet wird.
Diese bekannte Maschine war ein großer Erfolg für die
Herstellung von Nagelköpfen an Nagelwerkstücken. Daher wurde
versucht, möglichst viele Varianten von Nägeln mit Hilfe
dieses bekannten inneren Abwälzprinzips herzustellen. Es
hat sich jedoch gezeigt, daß sich Schwierigkeiten ergeben,
wenn eine relativ große Materialmenge pro Werkstück zu
bearbeiten, d.h. zu verformen ist. Beispiele für
derartige Werkstücke können Dachnägel oder Schrauben sein.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren der
vorstehend genannten Art bereitzustellen, welches ermöglicht,
daß eine größere Materialmenge pro Werkstück als bei dem
Stand der Technik bearbeitet werden kann.
Dieses Ziel wird mit der Durchführung des Verfahrens
erreicht, welches sich durch den kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 auszeichnet, bei welchem eine erste
Behandlung aufweisen kann, daß das Werkstückmaterial bewegt
wird, und eine oder mehrere anschließende Bearbeitungen
aufweisen kann oder können, daß das Werkstück die
abschließende Gestalt erhält. Wenn das Verfahren gemäß
Anspruch 2 durchgeführt wird, ergibt sich ein Stauchen, so
daß das Ende des zu behandelnden Werkstücks ein
modifiziertes Verhältnis Durchmesser zu Länge hat, und wenn das
Verfahren nach Anspruch 3 durchgeführt wird, läßt sich eine
Scherbearbeitung des Materials quer zur Längsrichtung des
Werkstückes erzielen.
Wenn die Möglichkeiten, die mit dem Verfahren nach den
Ansprüchen 1 bis 3 bereitgestellt werden, kombiniert werden,
erhält man eine so große Freiheit hinsichtlich der
Formgestaltung der Werkstücke, daß der Zugangswinkel zwischen
dem Haltering und der Walze beträchtlich weniger kritisch
als beim Stand der Technik ist. Das Verfahren kann auch
unabhängig davon durchgeführt werden, ob die
Umfangsgeschwindigkeiten des Halterings und der Walze gleich sind;
zur Herabsetzung des Verschleisses wird es jedoch
bevorzugt, daß das Verfahren wie im Anspruch 5 angegeben
durchgeführt wird.
Das Verfahren nach der Erfindung hat eine spezielle
Zuordnung zu der angegebenen Bearbeitung hinsichtlich der
Drehbewegung. Somit ist es bekannt, einen Kopf auf einem
Nagel in zwei Arbeitsgängen zu schmieden, um
Schwierigkeiten zu vermeiden, welche auf das begrenzte
Materialfließverhalten zurückzuführen ist. Jedoch stellt das
Fließverhalten keine Schwierigkeit weder bei der
bekannten Maschine noch beim Verfahren nach der Erfindung dar,
wenn die Materialbearbeitungsrate bereits relativ niedrig
ist, was auf die Abwälzbewegung zurückzuführen ist.
Die verschiedenen Bearbeitungsbereiche sind vorzugsweise
an oder in der Fläche der Walze verteilt, wie dies im
Anspruch 4 angegeben ist, und wenn das Verfahren nach
An-Spruch 6 durchgeführt wird, können die Werkstücke in den
Haltering auf eine sehr einfache Weise eingebracht werden.
Bei vielen Anwendungsfällen sind nur zwei unterschiedliche
Bearbeitungsbereiche an der Walze vorhanden, was zur Folge
hat, daß der Haltering derart ausgelegt sein muß, daß er
eine ungerade Zahl von Werkstücken gemäß Anspruch 6
aufnimmt.
Wenn eine sehr genaue Bearbeitung des Materials über eine
relativ große Radialerstreckung hinweg erfolgen soll,
können die Formungsbereiche der Walze Schwierigkeiten
dahingehend mit sich bringen, daß das Werkstück freigegeben
wird. Dieses Problem läßt sich dadurch vermeiden, daß man
das Verfahren durchführt, welches im Anspruch 7 angegeben
ist. Dieses Verfahren kann beispielsweise mit Hilfe von
schräg stellbaren Werkzeugen durchgeführt werden, welche
in der Walze gelagert sind, wobei aber relativ viel Platz
erforderlich ist. Wenn beispielsweise jedoch zwei oder
drei unterschiedliche Bearbeitungsbereiche an der Walze
vorhanden sind, braucht nur der zweite oder dritte
Bearbeitungsbereich ein schrägstellbares Werkzeug aufzuweisen.
Daher ist es ausreichend, eine derart begrenzte Anzahl von
Werkzeugen zu haben, daß diese nicht die Festigkeit der
Walze herabsetzen.
Die Erfindung befaßt sich auch mit einer Maschine der
Bauart, die in der vorstehend angegebenen dänischen
Patentschrift beschrieben ist. Diese Maschine zeichnet sich
durch die Merkmale aus, welche im kennzeichnenden Teil des
Anspruches 8 angegeben sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Art
des Bearbeitungsbereiches entsprechend Fig. 9 derart
angeordnet, daß man eine Stauchung des Werkstückes erhält. Die
Ausführungsform der Hohlräume, welche im Anspruch 10
angegeben ist, stellt ein möglichst großes Materialvolumen für
das gestauchte Material bereit, ohne daß sich
Schwierigkeiten hierdurch ergeben, wenn der Hohlraum das Werkstück
freigeben soll. Um eine Querscherbearbeitung des Materials
zu erzielen, kann der Hohlraum versetzt sein, wie dies im
Anspruch 11 angegeben ist, und Anspruch 12 beschreibt eine
alternative bevorzugte Ausführungsform für die
Bearbeitungsbereiche, mit der man eine Materialscherung quer zur
Längsrichtung des Werkstückes verwirklichen kann.
Wie vorstehend angegeben ist, können die
Umfangsgeschwindigkeiten der Walze und des Halterings gleich oder
unterschiedlich sein, wobei diese Aussage im Schutzbereich des
Gegenstands des Anspruches 13 liegt. Die
Getriebeeinrichtung ist, damit beispielsweise auf den Durchmesser der
Walze, den Innendurchmesser des Halterings, die Anzahl der
unterschiedlichen Bearbeitungsbereiche sowie die Anz ahl
von Gruppen von Bearbeitungsbereichen auf der Walze
abgestimmt, und es wird bevorzugt, daß der nächste
Bearbeitungsbereich in einer Peihe von Behandlungen bei einem
gegebenen Werkstück nicht notwendigerweise in den
benachbarten Gruppen dieser Bereiche liegt. Somit können die
angegebenen Parameter auf viele Weise variiert werden. Es
wurde bereits vorher erwähnt, daß das Werkstückmaterial mit
Hilfe der Position des Bearbeitungsbereiches auf der
Walze bewegt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, daß
die Bewegung des Werkstückmaterials durch eine Differenz
zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der Walze und des
Halterings erzielt wird.
Natürlich ist es im Prinzip möglich, zu jedem beliebigen
Zeitpunkt Nagelwerkstücke in den sich drehenden Haltering
einzubringen. Mit Hilfe der Merkmale, welche im Anspruch
14 angegeben sind, kann man diese noch mit einer fest
angebrachten Station ermöglichen, während zugleich eine
kontinuierliche Werkstückmaterialaufgabe zu der Station
vorhanden ist. Hierdurch werden Unterbrechungen und hin- und
hergehende Bewegungen vermieden, wenn die Werkstücke
eingebracht werden.
Anspruch 15 beschreibt Merkmale von einer bevorzugten
Ausführungsform, während Anspruch 16 eine alternative
bevorzugte Ausführungsform der Bearbeitungsbereiche der Walze
angibt. Diese bevorzugte Ausführungsform hat zur Folge, daß
die Formgebung über einen relativ großen radialen
Erstreckungsbereich möglich ist. Der Bearbeitungsbereich
kann daher leicht das Werkstück freigeben, und man erhält
somit eine genaue Formgebung, so daß man eine Bearbeitung
auf ein genaues Maß bringen kann, wie dies im Anspruch 17
angegeben ist. Dann können beispielsweise Querschlitze
formgenau in den Schrauben vorgesehen werden, wobei der
Schraubenkopf und wenigstens eine Anfangsbearbeitung des
Schlitzes in einem oder mehreren der vorangehenden Arbeitsgänge
erstellt und durchgeführt wurden.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher erläutert. In dieser gilt:
Fig. 1 zeigt eine Maschine einer bekannten Bauart,
auf welcher das Herstellungsprinzip nach der
Erfindung basiert,
Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie
II-II der in Fig. 1 gezeigten Maschine,
Fig. 3 ist eine Schnittansicht einer bevorzugten
Ausführungsform des Halterings zum
Zusammenarbeiten mit der Walze nach der Erfindung,
Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der
Maschine nach der Erfindung,
Fig. 5 ist eine Schnittansicht des Halterings,
welcher in Fig. 3 gezeigt ist und verdeutlicht
eine hierfür bestimmte Sperreinrichtung,
Fig. 6 ist eine Seitenansicht einer bevorzugten
Ausführungsform einer Walze nach der Erfindung,
Fig. 7 zeigt das Zusammenarbeiten der in Fig. 6
gezeigten Walze mit einem Haltering,
Fig. 8 zeigt einen Schnitt der Walze und
verdeutlicht eine bevorzugte Ausführungsform eines
Bearbeitungsbereiches, welcher in derselben
vorgesehen ist,
Fig. 9 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform
der Walze nach der Erfindung, welche hierbei
mit schrägstellbaren Werkzeugen ausgestattet
ist, und
Fig. 10 zeigt einen Schnitt einer dritten bevorzugten
Ausführungsform der Walze von der Seite aus
gesehen und verdeutlicht einen Hohlraum zum
Bearbeiten eines Werkstückes quer zur
Vorschubrichtung.
Zu Beginn ist in den Fig. 1 und 2 eine Maschine gezeigt,
auf welcher das Bearbeitungsprinzip nach der Erfindung
basiert.
Eine derartige Maschine ist aus der dänischen
Patentschrift 143 935 (US-A-4 309 885) bekannt und sie zeichnet
sich dadurch aus, daß die Werkstücke mittels eines
sogenannten inneren Abwälzens bearbeitet werden. Fig. 2 zeigt
eine Vertikalschnittansicht durch die in Fig. 1 gezeigte
Maschine und es ist dort zu ersehen, wie die Halteringe 1
einen Teil der weiteren Bauelemente der Maschine bilden.
Es ist zu ersehen, daß die Maschine durch zwei
gegenüberliegende Platten 2 und 3 gehalten ist, wobei die Platte
2 stationär fest mit einer gegebenen Basis verbunden ist,
und die Platte 3 schwenkbeweglich direkt mit der
erstgenannten Platte gegenüberliegend verbunden ist. Die
innere Seite jeder dieser Platten trägt ein Lager, umfassend
einen Innenring 4 und einen Außenring 5, wobei die
Außenringe fest mit den Innenringen 4 der Lager verbunden sind,
wobei einer der Innenringe, beispielsweise einer, welcher
in Verbindung mit den stationären Tragplatten angeordnet
ist, im Innern mit einer Verzahnung 6 versehen ist, welche
derart ausgelegt ist, daß sie in ein Zahnrad 39 eingreift,
welches an der Antriebswelle des Motors angebracht ist.
Beim Arbeiten der Maschine treibt der Motor die beiden
gegenüberliegenden Halteringe über den mit Verzahnung
versehenen Innenring derart an, daß die beiden
gegenüberliegenden Haltewerkzeuge, welche in den Pingen angeordnet sind,
indirekt miteinander über das Werkstück zusammenarbeiten,
und in der Nähe des Bearbeitungsbereiches wird ein
Werkstück radial dem Bearbeitungsbereich gegenüberliegend in
den beiden gegenüberliegenden Halteringen gehalten. Wenn
ein Werkstück in dieser Position vorhanden ist, wird sein
Kopf entsprechend einem Formhohlraum in den Werkzeugen
geformt, welche der Ringmitte zugewandt sind, und das
Werkstück wird von den Haltewerkzeugen freigegeben, nachdem
der Kopf vollständig gewalzt ist, da wechselseitig
geneigte Positionen der Halteringe vorhanden sind. Diese
Neigung bewirkt einen größer werdenden gegenseitigen Abstand
zwischen den Halteringen in beiden Umfangsrichtungen von
der Position des Bearbeitungsbereiches wegweisend radial
gegenüberliegend eines Werkstückes, an dem der größte
Abstand an dem gemeinsamen oberen Scheitelpunkt der
Halteringe diametral dem Bearbeitungsbereich gegenüberliegend
vorhanden ist. Bei den wechselseitig geneigten Positionen
der Halteringe handelt es sich um bevorzugte, an sich
bekannte Auslegungseinzelheiten, wodurch man eine
Vereinfachung der Aufgabe der Werkstücke und eine Freigabe
derselben nach der Bearbeitung erhält.
Beim Stand der Technik sind die Werkstücke in den
Halteringen über weniger als eine ganze Umdrehung hinweg
angeordnet, d.h. beispielsweise um etwa 270º. Aus dem
Nachstehenden ergibt sich jedoch, daß die bekannte Auslegung
derart abgeändert werden kann, daß die Werkstücke in den
Halteringen in größerer Anzahl als eine Umdrehung vorhanden
sein können.
Fig. 3 verdeutlicht einen Schnitt eines Halterings 9,
welcher für die Maschine bestimmt ist, welcher im Prinzip aus
der dänischen Patentanmeldung 1881/86 bekannt ist. Der
Haltering ist somit mit einer Ausnehmung 10 versehen,
welche derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie eine
Mehrzahl von Haltewerkzeugen 11 mit einer Mehrzahl von
unterschiedlichen Distanzwerkzeugen 12 und 13 zwischen den
jeweiligen Haltewerkzeugen aufnimmt, wobei die
Distanzwerkzeuge gemäß einem vorbestimmten Muster verteilt sind und
ferner in einer Richtung auf den Grund der Ausnehmung
eingespannt sind, d.h. in axialer Richtung des Halterings
eingespannt sind. Somit positionieren die Distanzwerkzeuge
12 und 13 die Haltewerkzeuge 11 zuverlässig in
Umfangsrichtung des Halterings mittels eines Keileffekts, da
sowohl die Halte- als auch die Distanzwerkzeuge mit
Seitenflächen versehen sind, welche eine von dem Haltering
gebildete Ebene in Linien schneidet, welche parallel zu
einer Ausnehmung 14 sind, welche in der Fläche des
Werkzeugs ausgebildet ist. Es ist somit zu ersehen, daß die
radialen Druckkräfte, die bei dieser Konstruktion zwischen
der Walze 8 und dem Walzenweg auftreten, welcher von den
Haltewerkzeugen 11 gebildet wird, nicht zu den anderen
Werkzeugen übertragen werden können, welche in der
Ausnehmung im gesamten Umfang des Halterings 9 angeordnet
sind.
Dieses Konstruktionsprinzip für den Haltering ist wichtig
in Verbindung mit der neuartigen Auslegung der Maschine
nach der Erfindung, da diese zur genauen Bearbeitung von
Werkstücken bestimmt ist, bei denen große
Materialbewegungen erforderlich sein können. Wie vorstehend angegeben ist,
ist die Maschine dazu bestimmt, daß Werkstücke gehandhabt
werden können, welche einen oder mehreren
Bearbeitungsgängen unterzogen werden, und dies ist insbesondere
wichtig, wenn die angegebenen großen Materialbewegungen
hierbei vorgenommen werden müssen, wie bei Nägeln, Schrauben
u.dgl., welche große Köpfe haben. Um derartige
Verformungen zu ermöglichen, ist die Formgebung nach der
Erfindung in zwei oder mehrere Unterbearbeitungsschritte
unterteilt.
Um die Werkstücke in mehreren Herstellungsschritten
herzustellen, ist die Walze nach der Erfindung daher mit
Formhohlräumen versehen, welche auf die einzelnen Arten
von Werkstücken wie die angegebenen Haltewerkzeuge
abgestimmt sind. Diese Formhohlräume bewegen das
Werkstückmaterial nach unten und zur Seite hin bezüglich der
Formhohlräume der Haltewerkzeuge vor der abschließenden
Walzbearbeitung. Diese bevorzugte Ausführungsform der
Walzenfläche wird nachstehend näher beschrieben.
Fig. 4 ist eine Gesamtansicht einer bevorzugten
Ausführungsform einer Maschine nach der Erfindung und
verdeutlicht die neuen Bauteile und Baugruppen. Es ist zu
erwähnen, daß diese neue Konstruktion eine beträchtliche
Erweiterung der Flexibilität hinsichtlich des
Einsatzgebietes der Maschine eröffnet, da es nunmehr möglich ist,
viele unterschiedliche Formerfordernisse dank der
unterschiedlichen Walzentypen und/oder Haltewerkzeugtypen zu
erfüllen.
Es sollte noch erwähnt werden, daß die bekannten
Maschinen dieser Bauart vorzugsweise derart angetrieben sind,
daß die Halteringe und die zugeordnete Walze sich mit
unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten drehen, wobei
die Geschwindigkeit der Walze vorzugsweise größer als
jene des Halterings ist. Der Grund für die Wahl eines
derartigen Zusammenarbeitens zwischen der Walze und dem
Haltering ist üblicherweise darin zu sehen, daß nach dem
Kontakt mit der Walze das Werkstück einer Beaufschlagung in
Vorschubrichtung ausgesetzt ist, um eine bessere
Anfangsformgebung zu erzielen.
Dieses Prinzip ist jedoch bei der Maschine nach der
Erfindung nicht erforderlich. Auf Grund der Tatsache, daß zwei
oder mehr Anfangsteilbehandlungen der Werkstücke mit der
Maschine nach der Erfindung vorgenommen werden können,
ist diese Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz praktisch nicht
mehr erforderlich, so daß der Verschleiß an den
zusammenarbeitenden Flächen beträchtlich herabgesetzt wird. Auch
hat sich gezeigt daß man den Verarbeitungsablauf
leichter insbesondere dann steuern kann, wenn relativ große
Materialmassen bewegt werden, was nach der Erfindung mit
einer speziellen Auslegung der Walze erreicht wird.
Fig. 4 zeigt somit eine bevorzugte Ausführungsform der
Maschine, bei der die Walze mit zwei unterschiedlichen Arten
von Bearbeitungsbereichen versehen ist, welche wechselweise
mit ein und denselben wechselseitigen Abständen angeordnet
sind. Ein Bearbeitungsbereich 16 ist derart ausgelegt, daß
der nach innen weisende Teil des Werkstückes vorgeformt
wird, während der unmittelbar anschließende
Bearbeitungsbereich derart ausgelegt ist, daß er die anschließende
Walzbearbeitung vornimmt, nachdem das Werkstück dann
fertiggestellt ist.
Der erste Bearbeitungsbereich 16 ist nach dieser Figur in
Form eines radial nach innen verlaufenden Hohlraums 16
ausgelegt, welcher im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes
hat, dessen Achse mit einem Radius der Walze zusammenfällt.
Der Hohlraum 16 hat diese Form auf Grund der
Verformungsabfolge des freien Teils 17 des Werkstückes 18 und dieses
Teil 17 wird an der kegelstumpfförmigen Gestalt durch die
Verformung gestaucht. Es ist noch zu erwähnen, daß diese
Formgebung zweckmäßig ist, da möglichst viel Material
radial im Haltering nach außen nach der ersten
Formgebungsbehandlung bewegt wird. Wenn der axiale Querschnitt des
gestauchten Werkstückkopfes 20 nach oben hin schmäler wird,
sollten der Verformungsweg und somit das Fließverhalten im
Sinne einer Verminderung verändert werden und zugleich
erhält man eine bessere Ausfüllung des Formhohlraumes 21 des
Haltewerkzeugs hierbei.
Fig. 4 zeigt ein Ausgangswerkstück 18, welches in einer
Position unmittelbar vor einer ersten Verformungsbearbeitung
des freien Teils 17 durch das Zusammenwirken mit dem
gegenüberliegend angeordneten Hohlraum 16 angeordnet ist. Das
gleiche Werkstück ist bei 20 nach dem Stauchen gezeigt. Da
wie erwähnt dieses Werkstück einer weiteren Bearbeitung
unterzogen wird, wird es zusammen mit dem Haltering mit
einer weiteren Umdrehung bewegt, währenddem es nach wie
vor festgehalten ist, so daß der Kopf 20 des Werkstückes
dann einer abschließenden Bearbeitung über die Walzenfläche
15 unterzogen wird, bei welcher der Kopf des Werkstückes die
abschließende Formgebung erhält und dann fertiggestellt ist.
Dann wird das Werkstück zur Freigabe von den Halteringen
weiterbewegt. Um dies zu ermöglichen, ist es erforderlich,
eine Schalteinrichtung zu haben, welche derart ausgelegt
ist, daß die Werkstücke, welche noch nicht fertiggestellt
sind, an der Freigabestelle vorbeigehen können und mit den
Halteringen bewegt werden können, indem sie nach wie vor
bis zur abschließenden Walzbearbeitung festgehalten werden.
Diese Schalteinrichtung kann als ein sogenanntes Schaltrad
22 ausgelegt sein und eine Führungsschiene 23 umfassen,
welche mit diesem zusammenarbeitet.
Das Schaltrad 22 ist im Umfang mit Ausnehmungen 24 mit
einem wechselweisen Bogenabstand versehen, welcher der
Bogenlänge zwischen jedem zweiten Werkstück außerhalb des
Halteringtentspricht. Das Schaltrad wird mit einer
Umfangsgeschwindigkeit bewegt, welche jener des Halterings
entspricht.
Das Schaltrad 22 ist so getriebemäßig mit den Positionen
der Werkstücke im Haltering gekoppelt, daß Sperrklauen 25,
welche radial von der äußeren Seite des Halterings nach
außen verlaufen, um die fertiggestellten Werkstücke
festzuhalten, in Kontakt mit einer Lösefläche 26 auf dem
Schaltrad kommen. Die Löseklaue 25 wird hierbei nach außen
gedrückt und eine Sperreinrichtung im Haltering wird
freigegeben. Anschließend wird dann das Werkstück schließlich
mittels einer vorspringenden Einrichtung 46 mitgenommen. Bei
einer weiteren Drehbewegung des Halterings wird die Klaue
25 in die Löseposition zu der angrenzenden Führungsschiene
23 bewegt, welche hierzu mit zwei Führungsflächen 27 und 28
versehen ist, welche in radialer Richtung des Halterings
angeordnet sind. Somit führt die Sperrklaue 25 in die
radial am weitesten innen liegende Führungsfläche 27 der
Führungsschiene 23, wodurch die Sperreinrichtung in einer
Löseposition in Richtung nach vorne zu einer
Fördereinrichtung oder einem Führungsstift 29 freigegeben wird, an
welchem ein neues Werkstück dem leeren Haltewerkzeug
zugeführt wird.
Im Gegensatz zu den voranstehenden Ausführungen werden
Werkstücke, welche bereits eine erste Formgebung erhalten
haben, in Richtung auf das Schaltrad 22 derart bewegt, daß
die Sperrklauen 25, welche diesen Werkstücken zugeordnet
sind, in den Ausnehmungen 24 des Schaltrades aufgenommen
sind, so daß die Werkstücke nach wie vor festgehalten
werden, und daß ein Führungsstift 29, welcher zu diesem
Zweck in einer radialen Grenzstellung an der Sperrklaue
angeordnet ist, in Eingriff mit der zweiten Führungsfläche
28 der Führungsschiene kommt, wodurch bewirkt wird, daß das
Werkstück nach wie vor zur Weiterbeförderung zur
abschliessenden Bearbeitung festgehalten wird.
Diese Sperreinrichtung 27, welche eine an sich bekannte
Bauart hat, ist in Fig. 5 verdeutlicht und arbeitet
derart, daß die Sperrklaue 25, welche drehbar an einem Bolzen
38 festgelegt ist und mittels einer Feder 39 vorbelastet
ist, in Radialrichtung in den Haltering eingedrückt werden
kann, so daß ein Sperrexzenter 40, welcher in einer
gleitbeweglich gelagerten Buchse angeordnet ist, zu einer
nichtsperrenden Stellung gedreht werden kann, in welcher die
Sperrklaue 25 ähnlich wie nach dem Einbringen eines
Werkstücks sich dann in die Sperrposition bewegt.
Neue Werkstücke werden in die leeren Haltewerkzeuge mit
Hilfe einer Aufgabeeinrichtung eingebracht, welche hierzu
ausgelegt ist (ein sogenannter Manipulator) 29, wobei
diese Einrichtung eine genaue Einführungszeit sicherstellt
und hierzu getriebemäßig mit der Drehbewegung des
Halterings derart gekoppelt ist, daß das Einbringen eines
Werkstückes genau in Intervallen unter Zuordnung zu der Zeit
für den Vorbeigang der doppelten Bogenlänge zwischen zwei
Werkstücken erfolgt.
Es ist noch zu erwähnen, daß die Werkstücke mit einer
relativ großen Geschwindigkeit einzubringen sind, die bei
einer kontinuierlichen Drehbewegung des Halterings auftritt.
Um das Werkstück beim Einführen anzuhalten, ist eine
Positionierrolle 30 vorgesehen. Diese Rolle ist in Verbindung
mit den unterschiedlichen Aus gestaltungs formen des
Werkstückes verstellbar. Diese Rolle positioniert das
Werkstück radial etwas zu weit nach innen, um ausreichend
Material bereitzustellen, und bei einer weiteren Drehbewegung
des Werkstückes trifft dieses auf eine feste
Positionierrolle 31, welche für die abschließende Radialpositionierung
des Werkstückes bestimmt ist, bevor dieses einer ersten
Verformung unterzogen wird.
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist die
Walze 8 mit zwei unterschiedlichen Bearbeitungsbereichen
versehen, so daß die Gesamtzahl der Bearbeitungsbereiche
in Umfangsrichtung der Walze eine gerade Zahl bildet. Aus
diesem Grunde braucht die Anzahl der Werkstücke am
Haltering nicht durch das Vielfache der Zahl der
unterschiedlichen Arten von Bearbeitungsbereichen auf der Walze teilbar
zu sein, so daß sichergestellt wird, daß das einzelne
Werkstück im Haltering der genauen Formgebung unterworfen wird,
wenn es zum Bearbeitungsbereich radial gegenüberliegend
hierzu zurückkehrt, was gleichbedeutend mit dem
Zurückkehren zu der Walze und dem Haltering ist, nachdem der
letztgenannte jeweils eine Umlaufbewegung ausgeführt hat.
Hierbei erfolgt genau eine Bogenunterteilung entsprechend einem
Mehrfachen des Abstandes zwischen zwei
Bearbeitungsbereichen.
Auch ist noch zu erwähnen, daß die Walze mit einer anderen
Zahl von unterschiedlichen Bearbeitungsbereichen versehen
sein kann, wenn man die vorstehend angegebenen Verhältnisse
zwischen den Bearbeitungsbereichen und der Anzahl der
Werkstücke im Haltering in entsprechender Weise anpaßt.
In Fig. 6 ist die Walze 8 von der Walzenseite aus gesehen
gezeigt, so daß die angegebenen Formhohlräume 60 und die
Walzenbereiche 41, welche dazwischen angeordnet sind,
sichtbar sind.
Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der Walze 8,
welche im Prinzip der Ansicht nach Fig. 4 entspricht, aber
die Walze ist hier mit einem Formhohlraum 32 versehen,
welcher sich von dem vorstehend genannten Hohlraum
dahingehend unterscheidet, daß, wenn er radial einem Werkstück
gegenüberliegend angeordnet ist, er um einen Abstand in
Vorschubrichtung verschoben ist, welcher zur Folge hat,
daß die hierbei ges tauchte Materialmasse entsprechend
bezüglich einer Ebene durch die Achse des Werkstückes und
der Mitte der Walze vorausbewegt wird.
Diese Konstruktion der Walze wirkt dem Materialfluß
entgegen, welcher ansonsten auftritt, sie bewirkt, daß das
Material in Gegenrichtung zur Vorschubrichtung gedrückt
wird. Nach einem vollständigen Arbeitsablauf ist daher die
Materialverteilung ungieichförmig. Daher ist es möglich,
Köpfe für längliche Gegenstände herzustellen, welche
beträchtlich verbesserte Abmessungen und Formgebungen haben.
Fig. 8 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der
Formhohlräume der Walze. Wie hieraus zu ersehen ist, ist
die kegelstumpfförmige Gestalt 16 und 32 durch einen im
wesentlichen paraboloidförmigen Hohlraum 33 ersetzt. Diese
Formgebung ist insbesondere zweckmäßig, da der natürliche
Materialfluß einer paraboloidförmigen Gestalt folgt, so daß
gewisse Reibungskräfte, welche sonst durch das Stauchen
bei den vorstehend angegebenen Hohlräumen auftreten
könnte, vermieden werden, was in Verbindung mit dem bereits
großen Materialfluß beim Verfahren wesentlich ist.
Natürlich wird hierdurch auch die Gefahr von Rissen und Brüchen
im bearbeitenden Material herabgesetzt. Wie bei 42 dieser
Figur angedeutet ist, ist zu ersehen, daß die Erfordernisse
im Hinblick auf die notwendige Hohlraumtiefe vermindert
ist. Um Druck- oder Reißbelastungen an dem
kegelstumpfförmigen Material 20 zu vermeiden, wenn der Hohlraum den
kegelstumpfförmigen Konus verläßt, kann der Hohlraum
abgerundet sein, wie dies bei 34 angedeutet ist, so daß eine
genaue Formgebung und ein unbeeinträchtigter
Werkstückhohlraum 20 sichergestellt ist, und zugleich der Verschleiß an
der Walze herabgesetzt wird.
Fig. 9 verdeutlicht das Prinzip einer alternativen
bevorzugten Ausführungsform der Walze. Die Bearbeitungsbereiche
der Walze sind derart beweglich, daß die Kontaktfläche des
Bearbeitungsbereiches zum Zusammenarbeiten mit einem
Werkstück konstant radial dem Werkstück gegenüberliegend
angeordnet ist, bis die Kontaktfläche der Bearbeitungsfläche
das bearbeitete Werkstück freigibt.
Dieses Herstellungsverfahren ist dadurch möglich, daß die
beweglichen Bearbeitungsbereiche oder sogenannte
schrägstellbare Werkzeuge 43 als kreisförmige Scheiben angeordnet
sind, welche um ihre Achse gelagert sind, und zwar etwas
radial nach innen zu der Walzenmitte in einem Abstand
liegend, welcher geringfügig kleiner als der Radius des
schrägstellbaren Werkzeuges ist. Somit steht ein Teil des
kreisförmigen, schrägstellbaren Werkzeuges radial von dem
Walzenumfang vor, wobei dieser Teil, bzw. die
Bearbeitungsfläche 38 plan zum Zusammenarbeiten mit einem
gegenüberliegend angeordneten Werkstück bearbeitet ist. Es ist noch
zu erwähnen, daß die Fläche 38 unterschiedliche
Formgebungen für Stanzkonturen haben kann, und es kann sich
beispielsweise um ein Schneidwerkzeug zum Einschneiden von
Schlitzen und Schrauben handeln.
Auch ist noch zu erwähnen, daß die schrägstellbaren
Werkzeuge derart in der Walze gelagert sein können, daß eine
Federeinrichtung (nicht gezeigt) zur Vorbelastung der
schrägstellbaren Werkzeuge vorgesehen ist, so daß sie nach
der Freigabe des betreffenden Werkstückes in ihre
Ausgangsposition sich zurückdrehen, welche bei 37 angedeutet ist.
Bei der vorstehend beschriebenen Auslegung wird somit eine
Walze bereitgestellt, welche mit sich bringt, daß der
Bearbeitungsbereich auf den schrägstellbaren Werkzeugen
gleichzeitig eine Längs- und eine Quer- sowie
gleichzeitige translatorische Bewegungen ausführen kann, was
entsprechend den voranstehenden Ausführungen bei der
Herstellung von relative tiefen Stanzkonturen von Bedeutung ist.
Es ist noch zu erwähnen, daß zusätzlich zu den
schrägstellbaren Werkzeugen die Walze weitere
Bearbeitungsbereiche haben kann, was in der Figur symbolisch dadurch
angedeutet ist, daß zwei Werkstücke zwischen Werkstücken
vorhanden sind, welche mit den schrägstellbaren Werkzeugen
zusammenarbeiten.
Fig. 10 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der
Walze nach der Erfindung, bei der die Bearbeitungsbereiche
Formhohlräume 45 aufweisen, welche im Gegensatz zu den
vorstehend genannten Hohlräumen dazu dienen, den freien
Teil des Werkstücks in Richtungen quer zur Vorschubrichtung
zu biegen und anschließend das Werkzeug einer
abschließenden Walzbearbeitung zu unterziehen. Eine derartige
Anfangsformgebung ist derart gewählt, daß sie in Verbindung mit
der Herstellung von Gegenständen eingesetzt werden kann,
welche D-förmige Köpfe haben, bei denen die gerade Kante
des Kopfes parallel zur Vorschubrichtung im Haltering ist.
Diese Auslegung verhindert die Bildung von Graten.