DE2944999C2

DE2944999C2 - Tangentialrollkopf

Info

Publication number: DE2944999C2
Application number: DE2944999A
Authority: DE
Inventors: Diethard Dr.-Ing. 2053 Schwarzenbek Thomas
Original assignee: Wilhelm Fette 2053 Schwarzenbek De GmbH
Current assignee: Wilhelm Fette 2053 Schwarzenbek De GmbH
Priority date: 1979-11-08
Filing date: 1979-11-08
Publication date: 1982-11-25
Also published as: FR2469229A1; JPS56102333A; GB2063131A; ES8200023A1; ES497022A0; IT1127902B; US4336703A; DE2944999A1; IT8050028A0

Description

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Die Erfindung betrifft einen Tangentialrollkopf zum Kaltwalzen von Gewinden auf drehangetriebenen Werkstücken mit zwei in gabelförmigen Rollkopfarmen frei drehbar gelagerten Gewinderollen, die unabhängig voneinander nach jedem beendeten bzw, vor jedem neuen Walzvorgang selbsttätig in eine Ausgangslage gedreht werden, in der sie eine vorbestimmte Winkelstellung zueinander einnehmen, welche beim Walzvorgang am Werkstück das richtige Eingreifen der einen Gewinderolle in die jeweils von der anderen Gewinderolle bereits erzeugten Gewindegänge sicherstellt.

Beim Herstellen eines Gewindes auf einem Werkstück durch Kaltverformung unter Anwendung zweier Gewinderollen eines Tangentialrollkopfes wird der Tangentialrollkopf mit seinen nicht angetriebenen Gewinderollen von der Seite her auf das rotierende Werkstück aufgefahren, so daß die Drehbewegung des Werkstückes auf die Gewinderollen übertragen wird, die das Gewinde in das Werkstück einrollen. Die Steigung des herzustellenden Gewindes ergibt sich damit aus der Steigung des Gewindes der Gewinderollen. Voraussetzung für die Hersteilung eines einwandfreien Gewindes ist es jedoch, daß die Gewindegänge der einen Gewinderolle in die von der anderen Gewinderolle am Werkstück erzeugten Gewindegänge eingreifen. Das erfordert, daß die Gewindegänge beider Gewinderollen und damit beide Gewinderollen selber zu Beginn eines Gewinderollvorganges und während des Gewinderollens in einer bestimmten Stellung zueinander stehen.

Um diesen Forderungen Rechnung zu tragen, sind bei bekannten Tangentialrollköpfen die beiden Gewinderollen z.B. durch ein Synchrongetriebe miteinander verbunden, über das die Drehbewegung der einen Gewinderolle auf die andere Gewinderolle übertragen wird. Dafür trägt jede Gewinderolle auf ihrer Welle ein Zahnrad, das über ein Zwischenzahnrad mit einem mittleren Hauptzahnrad im Eingriff steht, so daß beim Drehen einer Gewinderolle in der einen Richtung die andere Gewindet olle zwangsläufig in der gleichen Drehrichtung mit gleicher Geschwindigkeit rotiert

Ein Nachteil einer derartigen bekannten Ausbildung liegt in dem Fertigungsaufwand, weil mehrere Bohrungen mit Lagern für die Aufnahme der Zahnräder vorgesehen sein müssen.

Bei einem anderen bekannten Tangentialrollkopf (DE-PS 8 53 142) sind zwei frei drehbare, d.h. nicht durch ein Getriebe miteinander verbundene Gewinderollen vorgesehen, die nach jedem Rollvorgang selbsttätig und unabhängig voneinander in eine Ausgangslage gedreht werden. Zu diesem Zweck sind federbelastete Glieder mit V-i>mig ausgebildeten Paßflächen vorgesehen, die jeweils mit komplementären Paßflächen an einer Stirnseite der Rollenachse zusammenwirken. Durch diese Anordnung ergeben sich zwei um 180° verschiedene Möglichkeiten für die Ausgangslage jeder Gewinderolle, in ungünstigen Fällen kann es deshalb vorkommen, daß die beiden Gewinderollen in eine Ausgangslage geraten, in der sie um 180° gegeneinander verdreht sind. Dies führt dann zur Erzeugung fehlerhafter Gewinde, wenn die falsche Stellung nicht rechtzeitig entdeckt und von Hand korrigiert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tangentialrollkopf der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem unter geringem fertigungstechnischem Aufwand in jedem Falle sichergestellt ist, daß die Gewinderollen vor bzw. nach jedem Gewinderollvorgang immer die gleich, richtige Winkelstellung zueinander einnehmen.

Gemäß der Erfindung ist dafür vorgesehen, daß die Gewinderollen jeweils mit einer Unwuchtmasse versehen sind, die das Drehen in diese Ausgangslage bewirkt.

Die Unwuchtmassen führen zu einer zwangsläufigen Rückstellung der Gewinderollen in ihre gegenseitig aufeinander abgestimmten Ausgangslagen, die für die Herstellung eines einwandfreien Gewindes notwendig sind. Der Tangentialrollkopf braucht dabei nicht in horizontaler Richtung auf das Werkstück gefahren zu werden, sondern kann beispielsweise auch schräg von unten oder von oben her bewegt werden, denn die beiden Gewinderollen befinden sich unabhängig von

der Winkellage des Rollkopfes und seiner Zustellbewegunii infolge ihrer Unwuchtmassen bzw. der Schwerkrafteinflüsse fortlaufend in ihrer unteren Totpunktlage. in die sie nach einer schnellen Drehbewegung durch die Unwuchtmassen eingependelt sind.

Da durch die Lage des Schwerpunktes der Gewi.nde- -o'!e zu ihrer Drehachse die Uauer der Einpendslung in die Ausgangsiage mit bestimmt wird, kann es von Vorteil sein, wenn die Unwuchtmasse sich jeweils radial zu der Gewinoerolle erstreckt und des weiteren zum Auäems.-ifarg der Gewinderoile breiter werdend ausgebildet ist

Nach einem Merkmal der Erfindung ist es möglich, die Unwuchtmasse auf der Außenseite der Gewinderolle anzuordnen, wobei sie auch einen integralen Bestandteil des Gewinderollenkörpers biiden kann. Allerdings ist dadurch der Abstand der Lagersteilen der Gewindrrolle größer als wenn die Unwuchtmasse in weiterer Ausbildung der Erfindung auf einer die Gewinderoile tragenden Welle angeordnet ist und zwar vorteilbafterweise außerhalb des Rollkopfarmes, so daß die Gewinderolle selber symmetrisch gelagert sein kann. Eine symmetrische Lagerung der Gewinderolle ist auch dann möglich, wenn sich die Unwucht aus einer oder mehreren Ausnehmungen in der Gewinderolle ergibt, die derart ungleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind, daß der Schwerpunkt der Gewinderolle weit von der Drehachse entfernt liegt

Als nützlich hat es sich weiterhin gezeigt, wenn die Gewinderollen zur Verminderung des Reibungswertes und damit der Möglichkeit der Anwendung nur kleiner bzw. raumsparender Unwuchtmassen wälzgelagert sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Tangentialrollkopf in der Seitenansicht,

Fig.2 den Tangentialrollkopf von Fig. 1 in der Draufsicht,

Fig.3 eine Gewinderolle mit seitlich angeordneter Unwuchtmasse,

Fig.4 einen Schnitt durch die Gewinderolle von Fig. 3,

Fig.5 eine Gewinderolle mit Ausnehmungen, die über den Umfang verteilt angeordnet sind,

Fig.6 einen Schnitt durch die Gewinderolle von Fig. 5,

F i g. 7 eine Gewinderolle mit im Abstand angeordneter Unwuchtmasse in der Seitenansicht und

F i g. 8 einen Schnitt durch die Anordnung von F i g. 7.

Der in den F i g. I und 2 wiedergegebene Tangentialrollkopf besitzt zwei drehbar miteinander verbundene Rollkopf arme 1 und Γ, die an ihrer gabelförmigen Kopfseite jeweils eine mit einem Gewinde 2 versehene Gewinderolle 3 bzw. 3' tragen. Mittels dieser nicht angetriebenen Gewinderollen 3 und 3' laß*, sich durch Kaltverformung ein Gewinde in ein drehangetriebenes Werkstück 4 rollen.

Die beiden Rollkopf arme 1 bzv/. 1' sind schwenkbar um eine Achse 5 gelagert, durch din sie mit dem Rollkopfhalter 6 verbunden sind. Der gegenseitige Abstand der beiden Gewinderollen 3 und 3' läßt sich einstellen durch zwei Stellschrauben 7 und 8. Um die Gewinderollen 3 und V nach E<nF?e!!;!ng ihres Abstandes in dieser Lage festiubal:·^, kt eine weitere Feststellschraube 9 vorgesehtf.. '>%, Winfcei'mge des Tj.-sgsniialroilkopfes zum Rollkopfhalter b, der mit dem

Schlitten eir.cr Werkzeugmaschine verbunden sein -opn. läßt sich einstellen und feststellen mittels zweier weiterer Stellschrauben 10 und U.

Die beiden Gewinderollen 3 und 3' sind an ihrer Außenseite mit einer Unwuchtmasse 12 bzw. 13

ίο versehen, durch welche die beiden Gewinderollen 3 und 3' vor Beginn eines Rolivurganges in die gegenseitig zueinander ausgerichtete Ausgangslage gedreht werden.

Die Anordnung entsprechend den F i g. 1 und 2 findet sich wieder im Teilausschnitt in den Fig.3 und 4. Aus ihnen ergibt sich, daß die Gewinderolle 3 zur Verminderung der Reibung auf einem Nadellager 14 der Achse 15 frei drehbar gelagert ist. Die Unwuchtmasse 12, die sich radial erstreckt, trägt auf ihrer Außenseite

μ einen Nocken 16, der mit einer Kugel 17 zusammenwirkt, welche unter dem Druck eir.it- Feder 18 steht Durch diese Anordnung wird verhindert daß nach einer Drehung der Gewinderolle 3 diese mit der Unwucht in der oberen Totpunktlage unbeabsichtigt stehen bleibt Zwischen der Gewinderolle 3 und den Innenseiten des gabelförmigen Rollkopfarmes 1 befinden sich federnde Scheiben 19, beispielsweise aus Gummi, oder aus Metall bestehende Federringe, die einen geringen axialen Versatz der Gewinderolle 3 bei der Benutzung des Tangentialrollkopfes erlauben.

Bei der Anordnung nach den F i g. 5 und 6 ergibt sich die Unwucht der Gewinderoile 3 aus der Anordnung von Ausnehmungen 20 in Form von Bohrungen, die ungleichmäßig über den Umfang der Gewinderolle 3 verteilt angeordnet sind, so daß der in Fig.5 unten liegende Abschnitt der Gewinderolle 3 von höherem Gewicht ist, als der darüber stehende obere Abschnitt und infolge der Schwerkrafteinwirkung die Ausgangsstellung der Gewinderolle 3 bestimmt Au-:h bei dieser Anordnung ist die Gewinderolle 3 auf einem Nadellager 14 gelagert, das auf einer feststehenden Achse 15 sitzt. De-. Vorteil dieser Anordnung gegenüber der vorbeschriebenen ist darin zu sehen, daß sich bei symmetrischer Lagerung der Achse 15 im Gegensatz zu der asymmetrischen Lagerung der Achse 15 nach Fig.3 und 4 eine geringere wirksame Rollkopibreite bi ergibt im Vergleich zu der Rollkopfbreite b\, die durch die spezielle Gestaltung der Unwuchtmasse 12 größer ist.

Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausführungen sitzt die Gewinderolle 3 bei dem Beispiel nach F i g. 7 und 8 fest auf einer drehbar gelagerten Welle 21, welche ihrerseits außerhalb des Rollkopfarmes 1 liegend die Unwuchtmasse 12 trägt, so daß sich bei symmetrischer Lagerung der Welle 21 der Gewinderol-Ie 3 wiederum eine relativ geringe wirksame Rollkopfbreite bi ergibt. Bri dieser Anordnung ist die sich radial erstreckende Unwuchtmasse 12 nach außen hin breiter werdend ausgebildet. Dies dient dazu, den Schwerpunkt bei möglichst schmaler Bauweise der Unwuchtmasse 1?

to möglichst weit nuch außen zu verlagern und dadurch eine schnelle Rückstellung der Gewinderolle 3 in die Ausgangslage zu erreichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

l.TangentialrolIkopf zum Kaltwalzen von Gewinden aufdrehangetriebenen Werkstücken mit zwei in gabelförmigen Rollkopfarmen frei drehbar gelagerten Gewinderollen, die unabhängig voneinander nach jedem beendeten bzw. vor jedem neuen Walzvorgang selbsttätig in eine Ausgangslage gedreht werden, in der sie eine vorbestimmte Winkelstellung zueinander einnehmen, welche beim Walzvorgang am Werkstück das richtige Eingreifen der einen Gewinderolle in die jeweils von der anderen Gewinderolle bereits erzeugten Gewindegänge sicherstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinderollen (3,3') jeweils mit einer Unwuchtmasse (12, 13) versehen sind, die das Drehen in diese Ausgangstage bewirkt.
2. Tangentialrollkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmaüse (12,13) sich jeweils radial zu der Gewinderolle (3,3') erstreckt
3. Tangentiairoiikopf nach Ansprach 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse (12, 13) jeweils zum Außenumfang der Gewinderolle (3, 3') hin breiter werdend ausgebildet ist
4. Tangentialrollkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Unwuchtmasse (12, 13) jeweils auf der Außenseite der Gewinderolle (3,3') angeordnet ist
5. Tangentialrollkopf nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Gewinderollen jeweils auf einer drehbar gelagerten Welle befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse (12,13) jeweils auf der Welle (21) angeordnet ist
6. Tangentialrollkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse (12,13) auf der Welle (21) jeweils außerhalb des Rollkopfarmes (1, Γ) angeordnet ist
7. Tangentialrollkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinderollen (3, 3') jeweils mit einer oder mehreren Ausnehmungen (20) versehen sind, die ungleichförmig in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind.
8. Tangentialrollkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse (12, 13) jeweils mit einem Nocken (16) versehen ist, der in der oberen Totpunktlage der Gewinderolle (3,3') mit einer unter dem Druck einer Feder (18) stehenden Kugel (17) in Berührung steht.
9. Tangentialrollkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, diilJ lie so Gewinderollen (3,3') wälzgelagert sind.