DE2345368A1

DE2345368A1 - Vorrichtung zum rollen von gewindeund verzahnungsprofilen an gewinderollmaschinen

Info

Publication number: DE2345368A1
Application number: DE19732345368
Authority: DE
Inventors: Horst Conrad
Original assignee: Pee Wee Masch & Apparate
Current assignee: Pee Wee Masch & Apparate
Priority date: 1973-09-05
Filing date: 1973-09-05
Publication date: 1975-03-20

Description

Pee-Wee Maschinen- und Apparatebau Werner Plagemann,' 1 Berlin 52, Waldstr. 23-27

Vorrichtung zum Rollen von Gewinde- und Verzahnungsprofilen an Gewinde rollmaschinen

Zusatz zu Patent .... (Patentanmeldung P 23 30 659.4)

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rollen von Gewinde- und Verzahnungsprofilen an Gewinde rollmaschinen mit runden Gewinde- und Verzahnungsrollen, mit drehangetriebenen Rollspindeln für die Gewinderollen, mit einer Auflagestütze für den gewinderzurollenden Teil des Werkstückes und mit mindestens einem quer beweglichen Rollspindelschlitten.

An ein und demselben Werkstück hat man Gewinde einerseits und Verzahnungen andererseits nacheinander gerollt. Man hat beispielsweise zunächst das Gewinde gerollt und in einem nachfolgenden Arbeitsgang das Verzahnungsprofil gerollt. Um Gewinde- und Verzahnungsprofile an ein und demselben Werkstück mittels runder Rollwerkzeuge gleichzeitig rollen zu können, wobei das Werkstück zwischen den Gewinderollen abgestützt wird, ist die Auflagestütze nach dem Vorschlag des Hauptpatentes ... ·. (Patentanmeldung P 23 30 659.4) um die Hälfte des beim Rollen

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des Gewindes aufwachsenden Durchmessers mittels eines von dem Rollspindelschlitten durch ein Zwischengestänge betätigbaren Verstellgetriebes absenkbar, so dass die Lage des Werkstückes zu den Verzahnungs rollen während der Phase des gleichzeitigen Rollens der Gewinde- und Verzahnungsprofile höhenkonstant bleibt, wobei die Verzahnungs rollen auf den Rollspindeln auf Doppelexzenterbuchsen lose drehend gelagert und miteinander synchron laufend durch ein Zwischengetriebe verbunden sind. Die Doppelexzenter dienen bisher nur zum Einstellen der Verzahnungs rollen auf eine bestimmte Verzahnungstiefe, die an den Gewinderollen und an den Verzahnungs rollen gleichzeitig erreicht wird. Bedingt durch die Antriebsverhältnisse der lose drehbar auf den Rollspindeln gelagerten Verzahnungsrollen, die ihren Drehantrieb erst über das von den Gewinderollen her drehangetriebene Werkstück erhalten, kann die Verzahnungstiefe nicht grosser als die Gewindetiefe sein.

Der Erfindung, die eine weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes ist, liegt von daher die Aufgabe zugrunde, die Verzahnungstiefe unter Ausnutzung der vorhandenen Vorrichtung gegenüber der gleichzeitig gerollten Gewindetiefe beliebig einstellbar zu machen.

Erfindungsgemäss ist diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Verzahnungsrollen durch einen in Abhängigkeit von der Bewegung des Rollspindelschlittens einschaltbaren Verstellantrieb der Exzenterbuchsen eine eigene Vorschubbewegung gegenüber den Gewinderollen mit zu diesen unterschiedlich regelbaren Vorschubgeschwindigkeiten ausführen.

Die. Wirkung der damit beanspruchten Massnahmen besteht darin, dass die volle Verzahnungstiefe jetzt auch grosser als die Gewinde-

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tiefe sein kann, wenn man die Eindringgeschwindigkeit der Verzahnungsrollen durch die separate Steuerung ihrer Doppelexzenterlagerung gegenüber der Vorschubgeschwindigkeit der Gewinderollen entsprechend erhöht. Die Verzahhungstiefe ist in diesem Falle grosser als die volle Gewindetiefe. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass man unter Ausnutzung des Verstellgetriebes die Verzahnung auf nur zu einem Bruchteil der Gewindeumformzeit rollen kann, wobei man nach Fertigstellung der Verzahnung die Verzahnungsrollen auseinander fährt und das Gewinde fertig rollt. Überhaupt erlaubt der Verstellantrieb die Einhaltung optimaler Umformzeiten je für das Gewinderollen und für das Verzahnungs rollen und somit die Anpassung der Umformvorgänge beim Gewinde- und Verzahnungs rollen je nach dem Fliessverhalten des Werkstoffes. Auf das unterschiedliche Fliessverhalten kann schliesslich auch durch Plus- oder Minus-Zustellung der Werkzeugrollen Einfluss genommen werden. In jedem Falle ist die eigene Vorschubbewegung der Verzahnungsrollen derjenigen der Gewinderollen überlagert. Hieraus ergeben sich für die Gewinde und Verzahnungs rollen unterschiedlich regelbare Eindringgeschwindigkeiten und Rollzeiten. So kann man beispielsweise das Gewinde in 2 Sekunden und die Verzahnung jedoch nur in 0,5 Sekunden, beide in der optimalen Umformzeit, rollen. Es wird vorteilhaft sein, die Rollzeit der Verzahnung an das Ende der Rollzeit des Gewindes zu legen. In dieser Umformphase wird nämlich die grösste Gewindeumformkraft benötigt, so dass auch das grösste Drehmoment am Werkstück vorhanden ist.

Vorteilhaft ist der Verstellantrieb in bezug auf die Vorschubbewegungen der beiden Verzahnungsrollen synchronisierbar. Man könnte hierzu einfache kinematische Parallelführungen verwenden, falls die Synchronisierung durch mechanische Mittel erfolgt. Die hydraulische

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Synchronisierung durch Kraftausgleich dürfte vorrichtungsmässig einfacher sein.

In letzterem Falle kann der Verstellantrieb ein in einer Druckmittelzuleitung liegendes Druckausgleichventil mit einem einstellbaren Mengenregler und zwei Leitungszweige mit zwei Zylinderkolbengetrieben und eine Rücklaufleitung aufweisen, wobei die Zylinderkolbengetriebe mit je einem geradlinig geführten Schlitten verbunden sind, dessen Bewegung durch ein Parallelogrammgestänge auf die Exzenterbuchsen übertragbar und durch einen einstellbaren Anschlag auf die Zahntiefe am Werkstück begrenzbar ist. Der hydraulische Kraftausgleich erfolgt'durch das Druckausgleichventil. Die Mengenregelung ist massgebend für die Vorschubgeschwindigkeit und Rollzeit. Die genaue Zahntiefe am Werkstück wird durch die beiden gleich eingestellten harten Anschläge an den Zylinderkolbengetrieben begrenzt, worauf die Rücklaufbewegung der Verzahnungsrollen erfolgt.

Zweckmässig enthält der Verstellantrieb einen Einschaltkontakt, ein Zeitwerk und ein Magnetumsteuerventil, welches durch den Einschaltkontakt auf die Vorlauf bewegung der Verzahnungs rollen und durch das Zeitwerk auf deren Rücklaufbewegung schaltbar ist.

Als weiterer Vorteil der Lagerung der Verzahnungs rollen auf Doppelexzenterbuchsen ist die Möglichkeit der Vornahme einer Achsabstandkorrektur der Verzahnungs rollen zu erwähnen, ohne dass ein nochmaliges Einspuren der Verzahnungsrollen notwendig ist, da sich die Horizontallage derselben nicht verändert. Man kann auf diese Weise Fertigungsungenauigkeiten der Rollwerkzeuge ausgleichen und gegebenenfalls die Werkzeugrollen nachschleifen.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise

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dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung der erfindungsgemässen Vorrichtung an einer sonst nicht dargestellten Gewinderollmaschine, die derjenigen der Hauptanmeldung entspricht und

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung II-Π der Fig. 1.

Übereinstimmende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in dem Hauptpatent versehen.

Die Rollspindeln '4 und 5 tragen die Gewinderollen 7 und 8 und vor den Gewinderollen die Verzahnungs rollen 11 und 12. Für beide Verzahnungs rollen ist eine Doppelexzenterlagerung vorhanden, die aus den Exzenterbuchsen 61 und 62 bzw. 63 und 64 besteht. Die Exzenterbuchse ist mit dem Hebelarm 65, die Exzenterbuchse 62 mit dem Hebelarm 66, die Exzenterbuchse 63 mit dem Hebelarm 67.und die Exzenterbuchse 64 mit dem Hebelarm 68 verbunden. In der Fig. 2 sind die Hebelarme 66 und 68 gestrichelt dargestellt, da sie ausserhalb der Zeichnungsebene liegen.

Die Synchronisierung der beiden Verzahnungs rollen 11 und 12 erfolgt über die Zahnräder 15 und 16. Das zwischen den Gewinderollen 7 und 8 und den Verzahnungs rollen 11 und 12 in Rollstellung befindliche Werkstück 33 liegt im Aufnahmezylinder 36, der die Gewinderolle umgibt.

Der in Fig. 1 allgemein mit 100 bezeichnete Verstellantrieb greift über noch zu beschreibende Einzelheiten an die Hebelarme 65, 66, und 68 der Doppelexzenterlagerungen der Verzahnungs rollen 11 und an und gibt diesen eine eigene Vorschubbewegung in Richtung der Pfeile 101 und 102. Diese Vorschubbewegungen überlagern sich der ; Hauptvorschubbewegung zwischen den Rollspindeln 4 und 5.

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Der Verstellantrieb 100 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als hydraulische Steuerung ausgelegt. Er enthält je Verzahnungsrolle 11 und 12 ein gleich ausgebildetes Zylinderkolbengetriebe und 104 als eigentlichen Bewegungsantrieb für die Hebelarme der Doppelexzenterlagerung. Da beide Zylinderkolbengetriebe und Bewegungsantriebe gleich ausgebildet sind, wird nur eines in weiteren Einzelheiten beschrieben.

Der Zylinder 105 ist mit einem Flansch 106 mittels Schrauben 107 am Maschinengestell 1 bzw. am Rollspindelschlitten 3 der Gewinderollmaschine befestigt. Der Zylinder enthält den Kolben 108, dessen Kolbenstange 109 mit dem Schlitten 110 durch den Stift 111 fest verbunden ist. Der Schlitten ist in einer Längsführung 112 geführt, die im Maschinengestell 1 und im Rollspindelschlitten 3 angeordnet ist. Eine einstellbare Anschlagschraube 113 begrenzt die Bewegung des Schlittens 110. Der Schlitten ist über die Scherenhebel 114 und ' 115 mit den Hebelarmen 65 und 66 der Exzenterlagerung gelenkig verbunden. Die Gelenkbolzen am Schlitten und an den Hebelarmen sind mit 116 und 117, 118 bezeichnet. Die Scherenhebel 114 und bilden mit den Hebelarmen 65 und 66 ein Parallelogramm. Die Verzahnungstiefe wird an der Anschlagschraube eingestellt. Beide Anschlagschrauben der Zylinderkolbengetriebe 103 und 104 haben die gleiche Einstellung.

Die beiden Zlinderkolbengetriebe 103 und 104 liegen in zwei parallelen Leitungszweigen 119 und 120 mit einer gemeinsamen Druckmittelzuleitung 121. Zwischen den Leitungs zweigen H9 und 120 befindet sich ein Druckausgleichventil 122 mit einem einstellbaren Mengenregler 123. Das Druckausgleichventil mit kombiniertem einstellbarem Mengenregler ist handelsüblich. Einzelheiten werden deshalb nicht näher beschrieben. Die Druckmittelzuleitung 121 ist an das Druckausgleichventil mit Mengenregler angeschlossen. Die Leitungen

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und 120 sind Vorlaufleitungen für den Vorschub der Verzahnungsrollen 11 und 12, die ihr Druckmittel von der Pumpe 124 erhalten. Die Rücklaufleitung 125 ist mit beiden Zylinderkolbengetrieben 103 und 104 verbunden. Die Rücklaufleitung führt in den Pumpensumpf 126. Die Druckmittelzuleitung 121 und die Rücklaufleitung 125 sind durch ein Magnetumsteuerventil 127 von Vor- auf Rücklauf umschaltbar. An der Druckmittelzuleitung 121 liegt das einstellbare Überdruckventil 128. ■ "

Der Rollspindelschlitten 3 trägt einen einstellbaren Nocken 129, der einen Einschaltkontakt 130 betätigt, in dessen Steuerstromkreis ein einstellbares Zeitwerk 131 angeordnet ist, das im Stromkreis des Magnetventils 127 liegt und dieses bei Ablauf der eingestellten Zeit abschaltet. Die Rückbewegung des Magnetventils erfolgt mittels Federkraft. In der Ruhestellung ist die hydraulische Steuerung auf Rücklauf geschaltet.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

( l.J Vorrichtung zum Rollen von Gewinde- und Verzahnungsprofilen an Gewinderollmaschinen mit runden Gewinde- und Verzahnungsrollen, mit drehangetriebenen Rollspindeln für die Gewinderollen, mit einer Auflagestütze für den gewinde zurollenden Teil des Werkstückes und mit mindestens einem quer beweglichen Rollspindelschlitten, bei welcher die Auflage stütze um die Hälfte des beim Rollen des Gewindes aufwachsenden Durchmessers mittels eines von dem Rollspindelschlitten durch ein Zwischengestänge betätigbaren Verstellgetriebes absenkbar ist und die Lage des Werkstückes zu den Verzahnungsrollen während der Phase des gleichzeitigen Rollens der Gewinde- und Verzahnungsprofile höhenkonstant bleibt, wobei die Verzahnungsrollen auf den Rollspindeln auf Doppelexzenterbuchsen lose drehend gelagert und miteinander synchron laufend durch ein Zwischengetriebe verbunden sind, nach Patent (Patentanmeldung P 23 30 659. 4),

dadurch gekennzeichnet, dass die Ve rzahnungs rollen (11, 12) durch einen in Abhängigkeit von der Bewegung des Rollspindelschlittens (3) einschaltbaren Verstellantrieb (100) der Exzenterbuchsen (61, 62 und 63, 64) eine eigene Vorschubbewegung gegenüber den Gewinderollen (7, 8) mit zu diesen unterschiedlich regelbaren Vorschubgeschwindigkeiten ausführen,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellantrieb (100) in bezug auf die Vorschubbewegungen der beiden Ve rzahnungs rollen (11, 12) synchronisierbar ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellantrieb (100) ein in einer Druckmittelzuleitung (121) liegendes Druckausgleichventil (122) mit einem einstellbaren Mengen-

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regler (123) und zwei Le itungs zweige (119, 120) mit zwei Zylinderkolbengetrieben (103, 104) und eine Rücklaufleitung (125) aufweist, dass die Zylinderkolbengetriebe (103, 104) mit je einem geradlinig geführten Schlitten (110) verbunden sind, dessen Bewegung durch ein Parallelogrammgestänge (65, 66 und 114, 115) auf die Exzenterbuchsen (61, 62 und 63, 64) übertragbar und durch einen einstellbaren Anschlag (113) auf die Zahntiefe am Werkstück (33) begrenzbar ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellantrieb (100) einen Einschaltkontakt (130), ein Zeitwerk (131) und ein Magnetumsteuerventil (127) enthält, welches durch den Einschaltkontakt (130) auf-die Vorlaufbewegung der Verzahnungsrollen (11, 12) und durch das Zeitwerk (131) auf deren Rücklaufbewegung schaltbar ist.

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