DE1552186B2

DE1552186B2 - Gewinderollmaschine

Info

Publication number: DE1552186B2
Application number: DE19661552186
Authority: DE
Inventors: Horst Conrad; Johann Huebl
Original assignee: PEE-WEE MASCHINEN- und APPARATEBAU WERNER PLAGEMANN 1000 BERLIN
Current assignee: PEE-WEE MASCHINEN- und APPARATEBAU WERNER PLAGEMANN 1000 BERLIN
Priority date: 1966-03-08
Filing date: 1966-03-08
Publication date: 1974-09-19
Also published as: DE1552186A1; GB1118140A; FR1515353A; DE1552186C3; CH456507A; AT264986B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gewinderollmaschine mit drei in gleicher Achsebene nebeneinander angeordneten, in gleicher Drehrichtung antreibbaren, mit Gewindeprofil versehenen walzenförmigen Rollwerkzeugen, die mit ihren Antriebswellen jeweils starr und unverschiebbar verbunden sind, bei der die beiden äußeren Rollwerkzeuge an Schlitten gelagert und mit diesen in der Achsebene gegen das mittlere, rahmenfest gelagerte Rollwerkzeug begrenzt radial verschiebbar sind, bei der ferner das mittlere Rollwerkzeug mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als die beiden äußeren Rollwerkzeuge umläuft und eine entsprechend geringere Steigung im Gewindeprofil als die beiden gleichpro

filierten äußeren Rollwerkzeuge aufweist.

Mit diesem Stand der Technik wird auf die französi sehe Patentschrift 1 404 943 Bezug genommen. Bei die ser bekannten Gewinderollmaschine wird zwar da mittlere Rollwerkzeug durch die kontinuierliche Zufüh rung der Werkstücke auf beiden Seiten doppelt bear, spracht, doch unterliegt es praktisch der gleichen Ab nutzung wie die beiden äußeren Rollwerkzeuge. Infolg der höheren Umfangsgeschwindigkeit wird nämlich di

ίο Verformungsarbeit am Werkstück auf eine entspre chend größere Umfangsfläche des mittleren Rollwerk zeuges verteilt. Man erhält so eine ziemlich gleichmäßi ge Abnutzung aller drei Rollwerkzeuge, die dann be Überschreiten des zulässigen Abnutzungsgrades satz weise ausgewechselt werden können.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß noch weitere Abnut zungsfaktoren eine Rolle spielen können, die die gleich mäßige Abnutzung aller drei Rollen in Frage stelle; können. Versuche für das Rollen mit unterschiedliche:

ao Drehzahl haben z. B. ergeben, daß die Rollwerkzeuge starr auf der Welle aufgesetzt, noch unterschiedlich· Abnutzungen aufweisen können. Diese sind darauf zu rückzuführen, daß der Augenblick für ein richtiges Ein spuren der durch den Rollenspalt hindurchbewegte-Werkstücke nur Brachteile von Sekunden ausmach und die profilmäßige Abwicklung bei unterschiedliche Drehzahl nur einen Augenblick stimmen kann. Wire das Werkstück nicht genau in diesem Augenblick vot den Rollwerkzeugen erfaßt, so wird das Gewinde nich einwandfrei ausgerollt und die Gewindeabmessunger stimmen nicht Die Rollwerkzeuge unterliegen in die sem Falle höheren Beanspruchungen. Die hiervon her rührende ungleichmäßige Abnutzung der Rollwerkzeu ge tritt insbesondere bei Gewinderollmaschinen mi drei in gleicher Drehrichtung angetriebenen Rollwerk zeugen auf.

Man hat deshalb bereits Maßnahmen zur Korrektu eines möglichen Spurversatzes der sich am Werkstüc! gegenüberstehenden Rollwerkzeuge vorgeschlagen.

Zum Beispiel hat man die Rollwerkzeuge auf ihre:

Wellen mit einer gewissen Verdrehungsfreiheit gela gert, die geringe Geschwihdigkeitsänderungen zuläßt Oder man hat den die beiden äußeren Rollwerkzeu

ge tragenden Antriebswellen ein begrenztes axiale Spiel gegeben (USA.-Patentschrift 2 624 218) und fi die Rückstellung in eine Mittellage in axialer Richtun der Antriebswellen angeordnete Druckfedern vorgese hen, welche der gesamten bewegten Masse der Ar triebswellen mit den Rollwerkzeugen entgegenwirke!

Die selbsttätigen Ausgleichbewegungen der Rollwer! zeuge erfolgen hier zu schwergängig und zu langsan Deshalb sind diese Maßnahmen zur Korrektur eine Spurversatzes für Dreirollenmaschinen der gattungsge mäßen Art nicht geeignet, bei denen das mittlere RoK werkzeug gegenüber den beiden äußeren Rollwerkzei. gen mit höherer Umfangsgeschwindigkeit umläuft un eine entsprechend geringere Steigung im Gewindeprc fil aufweist und bei denen die Werkstücke in kontint ierlicher Folge durch den Rollspalt durchgezogen wer den. Sie sind daher auch nur an Dreirollenmaschine mit unterhalb der Rollspalte stehenden sogenannte Auflagelinealen verwendet worden, auf die die Wer!- stücke bei auseinandergefahrenen Rollwerkzeugen ve dem Gewinderollen einzeln aufgelegt und von dent sie nach dem Gewinderollen wieder entfernt werden. Andererseits ist es an einer Zweirollenmaschine π mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten dre^ angetriebenen Rollwerkzeugen und kontinuierlich

Zuführung der Werkstücke bekannt (DT-AS 1 134 959), wenigstens eines der Rollwerkzeuge auf einer Welle derart zu befestigen, daß es in bezug auf eine zu der Welle senkrechten Ebene geringe Winkelschwingungen gegen elastisch nachgiebigen Widerstand ausführen kann. Hierzu hat man das Rollwerkzeug mittels eines Kugelgelenkes mit der Antriebswelle verbunden und hat als elastische Rückstellmittel Gummischeiben benutzt, welche das Rollwerkzeug elastisch auf eine mittlere Lage einstellen, aus der es um die Mitte des Kugelgelenkes in jeder Richtung auslenkbar ist.

Diese nicht richtungsgebundene weiche Lagerung des Rollwerkzeuges ist insbesondere bei hohen Rolldrücken nachteilig. Bei oftmals unzureichender Gewindequalität ergibt sich eine ziemlich hohe Ausschußquote, so daß man genötigt ist, für die fehlerhaft gerollten Werkstücke eine besondere Ausschußschiene vorzusehen. Ausschußwerkstücke haben als Ursache fehlerhafte Korrekturstellungen des Rollwerkzeuges, die durch die allseitige Beweglichkeit möglich sind. Außerdem ao macht die Lagerung mittels eines Kugelgelenkes Spezialrollwerkzeuge erforderlich, die erst über Mitnehmer ihren Drehantrieb erhalten.

Auch diese Maßnahmen würden also bei einer Dreirollenmaschine der gattungsgemäßen Art zu unbefrie- as digenden Ergebnissen führen. Da das mittlere, starr gelagerte Rollwerkzeug beidseitig beansprucht wird und deshalb besonders gefährdet ist, kann es, wenn fehlerhaftes Rollen gleichzeitig in beiden Rollspalten auftreten sollte, überbeansprucht und beim Auftreten hoher Rolldrücke durch Ausbrechen der glasharten Gewindegänge zerstört werden.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, an einer solchen Dreirollen-Gewinderollmaschine die Korrektur des möglichen Spurversatzes der beiden außeren Rollwerkzeuge gegenüber dem mittleren, schneller umlaufenden Rollwerkzeug zu verbessern und eine einfache Lagerung der äußeren Rollwerkzeuge zu schaffen, die die erforderliche Leichtgängigkeit der selbständigen Ausgleichsbewegungen gewährleistet, ohne von den normalen und fest mit ihren Antriebswellen verbundenen Rollwerkzeugen abzugehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die beiden äußeren Rollwerkzeuge jeweils in gabelförmigen Schwenkköpfen symmetrisch gelagert, die mittels zylindrischer Zapfen an den Schlitten begrenzt drehbeweglich befestigt und gegen deren Stirnseiten über Axial-Wälzlager von etwa dem Durchmesser der Schwenkköpfe abgestützt sind, die Schwenkköpfe durch Druckfedern in eine Mittellage rückstellbar angeordnet und als Antriebswellen der äußeren Rollwerkzeuge in an sich bekannter Weise Gelenkwellen vorgesehen.

Die Korrektur eines auftretenden Spurversatzes erfolgt nach der Erfindung durch eine entsprechend große Schwenkbewegung eines oder beider äußeren Roilwerkzeuge um eine quer zu den Antriebswellen gerichtete Drehachse, die beiden Schwenkköpfen gemeinsam ist. Infolgedessen können auch die vorderen Teile der als Schiebe- und Gelenkwellen ausgebildeten Antriebswellen und mit ihnen die Rollwerkzeuge in den Schwenkköpfen symmetrisch gelagert sein. Ferner ist es möglich, die Schwenkköpfe über groß dimensionierte Wälzlager axial abzustützen, so daß sie den etwaigen Korrekturbewegungen feinfühlig folgen und auch bei hohen Rolldrücken leichtgängig bleiben. Es ist vorteilhaft, daß die Leichtgängigkeit der Schwenkköpfe sowohl für kleine als auch für große Schwenkwinkel gewährleistet ist, wodurch die neue Gewinderollmaschine ziemlich universell für alle Gewindearten und -größen einsetzbar ist. Das Rollergebnis ist so gut, daß überhaupt kein Ausschuß beim Rollen entsteht Daraus erklärt es sich, daß die sonst erforderliche Gleitschiene für das Sammeln und die Abführung des Ausschusses nicht mehr erforderlich ist. Ein zufällig abgewiesenes Werkstück wird im nächsten Augenblick korrekt gerollt. Spezialrollwerkzeuge sind nicht mehr erforderlich. Es werden vielmehr normale Rollwerkzeuge mit einem Gewindeprofil verwendet, die nunmehr zusammen mit ihren Schwenkköpfen für Korrekturzwecke des möglichen Spurversatzes während des Rollens verschwenkbar sind. Die Schwenkköpfe führen hierbei eine dem Spurversatz entsprechend große, aber begrenzte Drehbewegung aus.

Für die Begrenzung der Drehbewegung der Schwenkköpfe können an den Schlitten jeweils zwei einstellbare Anschläge und an den Schwenkköpfen entsprechende Anschlagflächen angeordnet sein. Die Spannung der Druckfedern kann mittels Stellschrauben einstellbar sein. Vorzugsweise sind an jedem Schlitten symmetrisch zur Drehachse des Schwenkkopfes im Abstand nebeneinander zwei Arme angeordnet, die jeweils über den Schwenkkopf greifen und Anschlagschrauben sowie als Gegenlager für die Druckfedern die Stellschrauben tragen. Diese Anordnung der.Anschlagschrauben sowie der Stellschrauben, letztere als Mittel zur Einstellung der Rückstellkräfte, erhöht die Übersichtlichkeit und erleichtert das Einrichten der Gewinderollmaschine.

Die Lagerung der beiden äußeren Rollwerkzeuge in je einem Schwenkkopf kann selbstverständlich auch bei einer Zweirollenmaschine Anwendung finden.

Es ist zwar bekannt (deutsche Patentschrift 479 973), mit ihren Antriebswellen drehfest verbundene Rollwerkzeuge in Schwenkköpfen zu lagern, die ihrerseits mittels zylindrischer Zapfen drehbeweglich gelagert sind. Im Gegensatz zur Erfindung dient diese Maßnahme im bekannten Falle aber lediglich zum Einstellen der mit einem ringförmigen Rillenprofil versehenen Rollwerkzeuge auf einen bestimmten Steigungswinkel des im Durchlauf zu rollenden Gewindeprofils. Die Schwenkköpfe werden mittels der hierfür vorgesehenen Klemmschrauben festgespannt, wenn die Rollwerkzeuge gegenüber der Werkstückachse in einer entsprechenden Tangentialebene die erforderliche Neigung aufweisen. Das durch die Erfindung angesprochene Problem der Korrektur eines möglichen Spurversatzes ist hier weder erwähnt noch durchführbar.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäße Gewinderollmaschine in Vorderansicht, teilweise im Schnitt, und

F i g. 2 die Gewinderollmaschine nach F i g. 1 in Aufsicht und teilweisem Schnitt

Das Maschinengestell 1 trägt die beiden Schlittenführungen 2 und 3 für die Schlitten 4 und 5, die in Richtung der Pfeile 6 und 7 gegen die ortsfesten, am Maschinengestell angeordneten Längsanschläge 8 bzw. 9 bewegt werden. Mit diesen Längsanschlägen ist die Breite der beiden Rollspalte 10 bzw. 11 zwischen den Rollwerkzeugen 12 und 15 bzw. 16 einstellbar. Die Rollwerkzeuge 12, 15, 16 tragen an ihrem Umfang ein Gewindeprofil.

Das mittlere Rollwerkzeug 12 ist in bezug auf seine Achslage rahmenfest im Lagerbock 13 gelagert und

starr und unverschieblich mit der Antriebswelle 14 verbunden. Die beiden äußeren Rollwerkzeuge 15 bzw. 16 sind starr und unverschieblich mit ihren Antriebswellen 17 bzw. 18 verbunden, die beide als Gelenk- und Schiebewellen ausgebildet sind und Wellengelenke 19 bzw. 20 enthalten.

Die vorderen Enden der Antriebswellen 17 und 18 der beiden äußeren Rollwerkzeuge 15 und 16 sind in Schwenkköpfen 21 bzw. 22 mittels zylindrischer Zapfen 23 bzw. 24 gelagert. Die Zapfen 23 und 24 dieser Schwenkköpfe 21, 22 befinden sich in entsprechenden Aufnahmebohrungen der beiden Schlitten 4 und 5, in denen sie drehbar, aber gegen axiale Verschiebung durch aufgesetzte Sprengringe gesichert sind. Die zylindrisch ausgebildeten Schwenkköpfe 21, 22 tragen Axial-Wälzlager 25 und 26, die dem Durchmesser der Schwenkköpfe 21, 22 entsprechen und dieselben gegen die Stirnseite der Schlitten 4 und 5 abstützen.

Die Schwenkköpfe 21, 22 können in gewissen Grenzen um ihre quer zu den Antriebswellen 17 und 18 ge- ao richteten Drehachsen in der einen und der anderen Richtung ausschwenken. Diese Schwenkbewegungen werden durch je zwei einstellbare Anschlagschrauben 27, 28 und 29, 30 begrenzt, denen Anschlagflächen am Schwenkkopf gegenüberstehen. Die beiden Schwenkköpfe 21, 22 werden außerdem von je zwei Druckfedern 31,32 bzw. 33,34 beaufschlagt, die sich gegen die Schwenkköpfe 21, 22 in etwas vertieften Aufnahmen abstützen. An jedem Schlitten 4 bzw. 5 sind symmetrisch zur Drehachse des Schwenkkopfes 21 bzw. 22 im Abstand nebeneinander zwei Arme 35, 36 bzw. 37, 38 angeordnet, die jeweils über den Schwenkkopf 21 bzw. 22 greifen und die Anschlagschrauben 27,28 bzw. 29,30 sowie als einstellbare Gegenlager für die Druckfedern 31, 32 bzw. 33,34 Stellschrauben 39,40 bzw. 41, 42 tragen.

Die Anschlagschrauben 27, 28, 29, 30 und die'Stellschrauben 38,40,41,42 ermöglichen die justierbare Anpassung einerseits der Anschläge für den Schwenkungswinkel, andererseits der Druckfedern 31, 32, 33, 34 für die auf die Schwenkköpfe 21, 22 auszuübende Rückstellkraft je nach der Art des zu rollenden Gewindes. Da diese Einstellmittel außen an der Gewinderollmaschine angeordnet sind, ist die Einrichtung der Maschine außerordentlich einfach und kann in kurzer Zeit, während die Gewinderollmaschine arbeitet, vorgenommen werden.

Die Werkstückrohlinge 43 werden den Rollspalten 10 und 11 mittels der beiden auf entgegengesetzten Seiten befindlichen Zuführungsschienen 44 und 45 unter Ausnutzung der Schwerkraft zugeführt Das mittlere Rollwerkzeug 12 hat eine höhere Umfangsgeschwindigkeit V und eine entsprechend geringere Steigung des Gewindeprofils als die beiden äußeren Rollwerkzeuge 15 und 16. Diese werden mit der kleineren Umfangsgeschwindigkeit ν in gleicher Drehrichtung, wie durch die Pfeile in F i g. 2 angedeutet, angetrieben. Auf diese Weise werden die durch ihre eigene Schwere zugeführten Werkstücke selbsttätig in Richtung der größeren Umfangsgeschwindigkeit V des mittleren Rollwerkzeuges 12 durch die Rollspalte 10 bzw. 11 hindurchgezogen und dabei gerollt Die mit Gewinde versehenen Werkstücke verlassen die Rollwerkzeuge 12, 15,16 in Richtung der Pfeile 46 und 47.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gewinderollmaschine mit drei in gleicher Achsebene nebeneinander angeordneten, in gleicher Drehrichtung antreibbaren, mit Gewindeprofil versehenen walzenförmigen Rollwerkzeugen, die mit ihren Antriebswellen jeweils starr und unverschiebbar verbunden sind, bei der* die .beiden äußeren Rollwerkzeuge an Schlitten gelagert und mit diesen in der Achsebene gegen das mittlere, rahmenfest gelagerte Rollwerkzeug begrenzt radial verschiebbar sind, bei der ferner das mittlere Rollwerkzeug mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als die beiden äußeren Rollwerkzeuge umläuft und eine entsprechend geringere Steigung im Gewindeprofil als die beiden gleichprofilierten äußeren Rollwerkzeuge aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Rollwerkzeuge (15 bzw. 16) jeweils in gabelförmigen Schwenkköpfen (21 bzw. 22) symmetrisch gelagert sind, die mittels zylindrischer Zapfen (23 bzw. 24) an den Schlitten (4 bzw. 5) begrenzt drehbeweglich befestigt und gegen deren Stirnseiten über Axial-Wälzlager (25 bzw. 26) von etwa dem Durchmesser der Schwenkköpfe (21, 22) abgestützt sind, daß die Schwenkköpfe (21 bzw. 22) durch Druckfedern (31, 32 bzw. 33, 34) in eine Mittellage rückstellbar sind und daß als Antriebswellen (17 bzw. 18) der äußeren Rollwerkzeuge (15 bzw. 16) in an sich bekannter Weise Gelenkwellen vorgesehen sind.

2. Gewinderollmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Begrenzung der Drehbewegung der Schwenkköpfe (21, 22) an den Schlitten (4, 5) jeweils zwei einstellbare Anschläge und an den Schwenkköpfen (21 bzw. 22) entsprechende Anschlagflächen angeordnet sind.

3. Gewinderollmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Druckfedern (31,32, 33, 34) mittels Stellschrauben (39,40,41,42) einstellbar ist

4. Gewinderollmaschine nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Schlitten (4 bzw. 5) symmetrisch zur Drehachse des Schwenkkopfes (21 bzw. 22) im Abstand nebeneinander zwei Arme (35, 36 bzw. 37, 38) angeordnet sind, die jeweils über den Schwenkkopf (21 bzw. 22) greifen und Anschlagschrauben (27, 28 bzw. 29, 30) sowie als Gegenlager für die Druckfedern (31, 32 bzw. 33, 34) die Stellschrauben (39, 40 bzw. 41, 42) tragen.