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Walzkopf zum, Profilieren von zylindrischen Werkstücken Die Erfindung
betrifft einen Walzkopf zum Profilieren von zylindrischen Werkstücken gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Aus der DAS 1 012 893 snd Gewindewalzköpfe bekannt, bei denen die
Gewindewalzrollen in maulartig beweglichen Rahmenteilen gelagert und auf. einen
festen Achsabstand eingestellt werden. Durch eine Querbewegung des Supports mit
dem eingespannten Walzkopf in Richtung auf das drehende Werkstück wird dieses von
den zwei Gewindewalzrollen tangential erfaßt, wobei die Gewindewalzrollen in Drehung
versetzt werden und unter Fortführung der Querbewegung bis zur Werkstückachse das
Gewinde eingewalzt wird. Dabei entstehen sowohl am Werkstück als auch an der Spindel
lagerung erhebliche Querkräfte. Zudem müssen aufwendige Maßnahmen zum Ausgleichen
der unterschiedlichen Berührungsebenen in Form von Axialspiel oder unterschiedlicher
Dimensionierung der zwei Gewindewalzrollen vorgenommen werden.
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Es sind ferner Gewindewalzköpfe bekannt (DAS 1 109 127), bei denen
die Gewindewalzrollen durch mechanisch bewegte Excenter zueinander bewegt werden.
Für die Herstellung unterschiedlicher Gewindeabmessungen müssen verschiedene Teile
des Walzkopfes ausgetauscht werden. Zum Antrieb der Excenter ist ein komplizierter
Mechanismus, bestehend aus Zahnstangen, Stößel, Kurven und Gestänge, erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Walzkopf zu schaffen,
welcher auf das Werkstück wirkende einseitige Querkräfte vermeidet, in einfacher
Weise für unterschiedliche Werkstückdurchmesser einstellbar ist und eine einfache
und raumsparende Bauweise aufweist.
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Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen beschriebene Erfindung
gelöst.
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Die unmittelbar auf die freien Enden der Scherenhebel wirkende hydraulische
Betätigungseinrichtung ist von einfacher Bauart. Die Abmessungen der Betätigungseinrichtung
können durch das vorhandene Ubersetzungsverhältnis zwischen Betätigungskraft und
Walzkraft gering gehalten werden. Der Hydraulikzylinder dient zugleich als verstellbarer
Anschlag zur Begrenzung des Arbeitshubes. Dadurch kann der Walzkopf in einfacher
Weise auf verschiedene Endmaße der herzustellenden Profilierung eingestellt werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung
und der Zeichnung zu ersehen, die eine Ausführungsform der Erfindung dargstellt.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht des Gewindewalzkopfes; Fig.
2 eine Vorderansicht; Fig. 3 einen teilweisen Schnitt nach Linie I - I der Fig.
2; Fig. 4 einen Schnitt nach Linie II - II der Fig. 3.
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In der dargestellten Ausführung eignet sich das Gerät zum Aufbau
an Drehmaschinen und Bearbeitungsmaschinen, bei denen das Werkstück in einer Spindel
aufgenommen und angetrieben wird.
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In den Fig. 1 bis 4 sind die Gewindewalzrollen mit 10 und 11 bezeichnet,
welche mit dem zu erzeugenden Gewindeprofil in ein- und mehrgängiger Ausführung
versehen sind. Die Gewindewalzrollen 10 und 11 sind drehbar auf den Achsen 12 und
13 gelagert, welche mittels Klemmschrauben 48 und 49 gegen Drehung gesichert sind.
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Zwei Scherenhebel 14 und 15 ragen in das Rahmengestell 16 hinein,
in welches ein Druckzylinder 17 eingeschraubt ist. Um die beiden Gewinderollen stellungsgleich
zu halten, ist ein doppelter Zahnriementrieb vorgesehen.
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Zwei auf den Achsen 12 bzw. 13 drehbar gelagerte Zahnräder 18 und
19 sind drehfest mit den Rollen 10 bzw. 11 verbunden. Ritzelwellen 20 bzw. 21 sind
mit den Zahnrädern 18 und 19 im Eingriff und in dem Rahmengestell drehbar gelagert
Jede Ritzelwelle trägt an ihrem aus dem Rahmengestell herausragenden Ende eine Zahnriemenscheibe
22 bzw. 23, die mit der Ritzelwelle verkeilt ist.
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Die beiden herausragenden Enden der Ritzelwellen sind ungleich lang,
so daß die beiden Zahnriemenscheiben 22 und 23 zueinander gestaffelt angeordnet
sind (Fig. 2). Mittels zweier Zahnriemen 24 und 25 und einem Zahnriemenscheibenpaar
27, 27' sind die Ritzelwellen und damit die Gewindewalzrollen zwangsläufig miteinander
verbunden. Die beiden Zahnriemenscheiben 27 und 27' lagern auf einer auf der Schwenkachse
26 drehbaren Buchse 51 und können durch eine Klemmutter 28 mit der Buchse und miteinander
drehfest verbunden werden (Fig. 4).
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Ein Einregulieren der Stellung der Gewindewalzrollen 10 und 11 zueinander
ist durch Lösen der Klemmutter 28 und Verdrehung der beiden Zahnriemenscheiben 27
und 27'
gegeneinander möglich. Damit die Gewindewalzrollen 10 und
11 auf den Wellen 12 und 13 axial geführt sind, werden Federscheiben 29 und 30 angeordnet.
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Die beiden Scherenhebel 14'und 15 sind auf der mit einem Flansch
52 versehenen Schwenkachse 26 und mit Hilfe von Axiallagern 34, 35 und 36 im Rahmengestell
16 leichtgängig und spielfrei gelagert. Die Schwenkachse ist durch eine Mutter 33
im Rahmengestell axial befestigt.
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Das Rahmengestell 16 kann in bekannter Weise und in vorgeschriebener
Höhe auf Support- oder Querschlitten einer Drehmaschine aufgespannt und durch geeignete
Einrichtungen, die nicht Gegenstand der Erfindung sind, auf Arbeitsposition, d.
h. Achsmittigkeit, eingefahren werden. Nach Erreichen dieser Position wird der Kolben
37 des Druckzylinders 17 beaufschlagt. Mit der Kolbenstange 38 ist ein Spreizkeil
40 durch einen Querbolzen 39 leicht kippbar verbunden. Fig. 3 zeigt den Walzkopf
in dem Mpment, in welchem sich der Spreizkeil bei der Vorschubbewegung an die Rollen
41 und 42 anlegt. Darauf drückt der Keil die Scherenhebel 14 und 15 auseinander.
Dies bewirkt, daß sich die Gewindewalzrollen zueinanderbewegen und sich an das Werkstück
anpressen. Die Kippbewegung des Spreizkeiles 40 erlaubt es, daß sich die Gewindewalzrollen
10 und 11 über die Scherenhebel 14 und 15 am Werkstück W selbst zentrieren.
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Die Kolbenstange besitzt einen Bund 43, der am Ende der Abwärtsbewegung
an eine Fläche 53 des Zylinders 17 anstößt. Durch verschieden tiefes Einschrauben
des Zylinders kann die Abwärtsbewegung des Kolbens auf ein gewünschtes Maß begrenzt
werden. Die Stellung der Fläche 53 bestimmt jeweils die engste Maulweite der Walzrollen
und damit das Fertigmaß der herzustellenden Profilierung.
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Die für den Walzvorgang benötigte Walzkraft wird durch Beaufschlagung
des Druckzylinders 17 und unter Ausnutzung der Hebelübersetzung erzeugt. Der Druck
im Hydraulikzylinder kann in an sich bekannter Weise so geregelt werden, daß die
Rollen 10 und 11 nur mit der beim Walzvorgang benötigten Kraft beansprucht werden.
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Nach Abschalten des Druckes wird der Kolben mit Kolbenstange und
Spreizkeil durch eine Feder 45 in seine obere Endlage am Deckel 54 des Zylinders
gedrückt. Die Scherenhebel gehen unter der Wirkung zweier Rückholfedern 44 in ihre
in Fig. 3 dargestellte Ausgangslage zurück.
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Anschlagschrauben 46 und 47 begrenzen die öffnung der Scherenhebel
14 und 15 unabhängig voneinander, um den Spalt zwischen den Walzrollen 10 und 11
zum Werkstück W zu zentrieren.