DE2523837A1

DE2523837A1 - Thread rolling machine - with thread rolls on two armed levers spread apart by wedge thrust at upper end

Info

Publication number: DE2523837A1
Application number: DE19752523837
Authority: DE
Inventors: Juergen Abele
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-05-30
Filing date: 1975-05-30
Publication date: 1976-12-02

Abstract

A machine for the rolling of threads and for similar profiling operations is equipped with two form rolls, each supported in one end of a two-armed lever and individually driven in synchronism with each other through a fan-out gear box. The other ends of the lever are chamfered and fitted with roller so that they can be spread open when a wedge is pressed between them. This moves the thread rolls uniformly against the workpiece. This machine can produce profiled workpieces in a wide dia. range and with greatly varying processing depths. There is adequate space under the rolls to accommodate an automatic loading device. The rolls are horizontally adjustable with roll carriers so that the workpieces are always loaded at the same centre and loading/unloading devices need not be readjusted.

Description

Walzmaschine zum Profilieren von zylindrischen Werkstücken Die Erfindung betrifft eine Walzmaschine zum Profilieren von zylindrischen Werkstücken, beispielsweise zum Gewinderollen. Rolling machine for profiling cylindrical workpieces The invention relates to a rolling machine for profiling cylindrical workpieces, for example for thread rolling.

Bekannt sind Gewinderollmaschinen mit einem ortsfesten Walzwerkzeug und einem zweiten, in einem Schlitten gelagerten Walzwerkzeug. Der Schlitten wird hydraulisch oder mechanisch in Richtung auf die ortsfeste Walze bewegt und das Profil eingewalzt. Dabei erfährt das Werkstück eine seitliche Verschiebung, wodurch ein gleichförmiges Eindringen beider Werkzeuge in das Werkstück nicht gesichert ist. Thread rolling machines with a stationary rolling tool are known and a second rolling tool mounted in a slide. The sled will moved hydraulically or mechanically in the direction of the stationary roller and the profile rolled in. The workpiece experiences a lateral shift, which causes a uniform penetration of both tools into the workpiece is not ensured.

Seltener werden auch Bauausführungen verwendet, bei denen anstelle der ortsfesten Walze ebenfalls ein Schlitten mit einem eigenen Vorschubzylinder angeordnet ist. Trotz erheblichem, zusätzlichem Aufwand für das Synchronisieren der beiden Vorschubbewegungen ist auch hier die Gefahr vorhanden, daß die beiden Walzwerkzeuge nicht gleichförmig in das Werkstück eindringen. More rarely, construction versions are also used in which instead of the stationary roller also has a slide with its own feed cylinder is arranged. Despite considerable additional effort for synchronization of the two feed movements there is also the risk that the two Rolling tools do not penetrate the workpiece uniformly.

In einer bekannten Walzmaschine (DT-OS 1 552 177) sind zwei Walzrollen in zwei maulartigen Rahmenteilen geführt, die um eine Schwenkwelle drehbar sind und durch einen Zuganker verspannt werden. Bei Änderung des Durchmessers des zu bearbeitenden Werkstücks und der Walzwerkzeuge ergibt sich eine veränderte Schwenklage der beiden Rahmenteile. Dadurch verändert sich auch die Walzebene, die für jede Werkstückserie neu zu ermitteln ist. In a known rolling machine (DT-OS 1 552 177) there are two rolling rollers guided in two jaw-like frame parts that can be rotated around a pivot shaft and braced by a tie rod. When changing the diameter of the to machined workpiece and the rolling tools result in a changed pivot position of the two frame parts. This also changes the rolling plane for each Workpiece series is to be determined again.

Allen bekannten Konstruktionen gemeinsam ist die Anordnung der Walzenträger auf einem horizontalen, tischartigen Maschinengestell, wodurch die Zugänglichkeit der Walzwerkzeuge stark eingeschränkt ist. Vorwiegend werden deshalb die zu bearbeitenden Werkstücke von Hand eingelegt und herausgenommen. Eine Beschickung in axialer Richtung, beispielsweise durch eine Ein- und Ausstoßvorrichtung ist wegen der Gefahr des Verhakens der Gewindegänge nur selten möglich. Bekannte automatische Zuführeinrichtungen sind weitgehend auf die Abmessung und Form des Werkstücks abgestimmt und erfordern einen beträchtlichen Aufwand an speziellen Walz- und Hilfswerkzeugen, so daß sie nur für die Bearbeitunq sehr großer Stückzahlen geeignet sind (DT-PS 946 223). Common to all known constructions is the arrangement of the roller carriers on a horizontal, table-like machine frame, which increases accessibility the rolling tools is severely restricted. The ones to be processed are therefore predominantly Workpieces inserted and removed by hand. A loading in the axial direction, for example by means of an insertion and ejection device because of the risk of entanglement the threads are rarely possible. Known automatic feeders are largely matched to the dimensions and shape of the workpiece and require one considerable expenditure on special rolling and auxiliary tools, so that they are only for the processing of very large quantities are suitable (DT-PS 946 223).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und für einen großen Abmessungsbereich der Werkstücke einsetzbare Gewinde- und Profilwalzmaschine zu schaffen, welche zusätzlich die Verwendung einer, je nach Form des Werkstücks zweckmäßigen Zuführeinrichtung, ermöglicht. The invention is based on the object of a simple and for one Thread and profile rolling machine that can be used in a wide range of dimensions for the workpieces to create which additionally the use of one, depending on the shape of the workpiece appropriate feeder, allows.

Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen beschriebene Erfindung gelöst. The object is achieved by the invention described in the claims solved.

Durch die zentrale Betätigung der Scherenhebel bewegen sich die Walzen gleichförmig in Richtung auf'das in der Mittellage bereitgelegte Werkstück und bewirken unter Drehbewegung eine gleichmäßige Profilierung. Die Lagerung der Walzen in Walzenträgern, die an den Scherenhebeln einstellbar gelagert sind, ermöglicht das Profilseren von Werkstücken in einem weiten Durchmesserbereich und mit sehr verschiedenen Bearbeitungstiefen. The rollers move through the central actuation of the scissor lever uniformly in the direction of the workpiece laid out in the central position and effect uniform profiling under rotary motion. The storage of the rollers in roller carriers, which are adjustably mounted on the scissor levers, enables the profiling of Workpieces in a wide range of diameters and with very different machining depths.

Die Einstellbarkeit der Walzenträger senkrecht zur Mittellängsebene der Scherenhebel bewirkt, daß die durch die beiden Walzenachsen in der Ausgangsstellung der Scherenhebel bestimmte Walzebene gegenüber dem Maschinengestell stets die gleiche Lage behält. Dadurch wird die Einstellung der automatisdhen Zu- und Fortführeinrichtungen auf eine neue Werkstückserie vereinfacht, da die Walzebene nicht neu bestimmt werden muß. The adjustability of the roller carrier perpendicular to the central longitudinal plane the scissor lever causes the two roller axes to be in the starting position the scissor lever determined the rolling plane in relation to the machine frame always the same Location retains. This makes the setting of the automatic feed and continuation devices Simplified to a new workpiece series, since the rolling plane is not redefined got to.

Durch die Lagerung der Scherenhebel an einer senkrechten Platte des Maschinengestells wird die Zuführung der Werkstücke unterhalb der Walzen möglich, wo auch Raum zur Anordnung von automatischen Zu- und Fortführeinrichtungen vorhanden ist. By mounting the scissor lever on a vertical plate of the Machine frame, it is possible to feed the workpieces below the rollers, where there is also space for the arrangement of automatic feed and continuation devices is.

Der aus einer älteren Patentanmeldung P 2438 784.6-14 an sich bekannte und nach der Erfindung mit unterschiedlichen Keilwinkeln ausgeführte Spreizteil bewirkt, daß die Walzrollen mit verschiedenen Vor schüben in das Werkstück eindringen können. The known from an earlier patent application P 2438 784.6-14 and according to the invention with different wedge angles executed expansion part causes the rollers to penetrate the workpiece with different thrusts can.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Stirnansicht der Walzmaschine einschl. Further details of the invention are the following description and to be taken from the drawing, which represents an embodiment of the invention. They show: FIG. 1 an end view of the rolling machine including

Zuführeinrichtung in schematischer Darstellung; Fig. 2 die zu Fig. 1 gehörige Seitenansicht; Fig. 3 ein teilweiser Schnitt nach der Linie III - III der Fig.2 Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab, ohne die Zuführeinrichtung; Fig. 5 einen Teilschnitt nach der Linie V - V der Fig. 4. Feed device in a schematic representation; Fig. 2 the to Fig. 1 associated side view; Fig. 3 is a partial section along the line III - III of Fig. 2 4 shows a detail from FIG. 1 on a larger scale, without the feeder; FIG. 5 shows a partial section along the line V - V of FIG. 4th

In den Figuren bedeuten 10 und 11 zwei zu beiden Seiten des Werkstücks "W" angeordnete Walzen. Diese sind mit je einem Keil 18 drehfest auf einer Welle 16 bzw. 17 gelagert. In the figures, 10 and 11 mean two on either side of the workpiece "W" arranged rollers. These are rotatably fixed with a wedge 18 on a shaft 16 or 17 stored.

Die Wellen 16, 17 mit den Walzen 10, 11 werden von je einer Gelenkwelle 12, 13 gleichsinnig angetrieben. Die beiden Gelenkwellen werden durch einen Elektromotor 13 über einen Keilriemen 13A und ein Verteilergetriebe 14 angetrieben. Der Elektromotor lagert auf einer Grundplatte 27. Das Getriebe ist auf einer Konsole 50 untergebracht, die an einer senkrechten Wand 51 und zwei Seitenwänden 31, 31A befestigt ist.The shafts 16, 17 with the rollers 10, 11 are each of a cardan shaft 12, 13 driven in the same direction. The two cardan shafts are driven by an electric motor 13 driven via a V-belt 13A and a transfer case 14. The electric motor stored on a base plate 27. The gearbox is housed on a console 50, which is attached to a vertical wall 51 and two side walls 31, 31A.

Die Gelenkwellen 12 sind durch Kupplungen 15 und 15A mit dem Verteilergetriebe und der zugehörigen Welle 16 bzw. 17 verbunden. Eine der beiden Kupplungen der einen Gelenkwelle kann mittels nicht dargestellter Klemmschrauben und Langlöcher als Einstellkupplung ausgeführt sein. Die beiden Walzen-können dadurch gegenüber dem herzustellenden Profil in eine bestimmte Winkellage zueinander eingestellt werden.The propeller shafts 12 are connected to the transfer case by clutches 15 and 15A and the associated shaft 16 and 17, respectively. One of the two clutches of one The cardan shaft can be used as an adjustment coupling by means of clamping screws (not shown) and elongated holes be executed. The two rollers can thereby be compared to the one to be produced Profile can be set in a certain angular position to each other.

Die Wellen 16 und 17 sind je in einem Walzenträger 19, 20 drehbar gelagert und werden durch mit den Walzenträgern verbundene Lagerarme 21 und 22 zur Bedienungsseite der Maschine hin abgestützt. Die Walzenträger sind je für sich am unteren Ende zweier Scherenhebel 23 bzw. 24 senkrecht zur Mittellängsebene M - M der Maschine verschieblich und fes0teilbar gelagert. Die Scherenhebel tragen je ein Scharntisrteil 39, 39A. An der Unterseite jedes Scharnierteiles ist eine Führungsplatte 45 bzw. 46 befestigt, an welcher je ein Walzenträger 19 bzw. 20 geführt und entsprechend den erforderlichen Achsabständen der Walzen einstellbar und feststellbar gelagert ist. Dadurch behält die Walzebene W -die geringfügig von der Ebene der Walzenachsen abweicht (Fig. 4), bei unterschiedlichem Werkstück und Werkzeugdurchmesser ihre Laqe am Maschinengestell unverändert bei. The shafts 16 and 17 are each rotatable in a roller carrier 19, 20 and are supported by bearing arms 21 and 22 connected to the roller carriers Operating side of the machine supported. The roller carriers are each on for themselves lower end of two scissor levers 23 and 24 perpendicular to the central longitudinal plane M - M the machine can be moved and mounted so that it can be separated. The scissor levers each carry a locking part 39, 39A. There is a guide plate on the underside of each hinge part 45 or 46 attached, on each of which a roll carrier 19 or 20 is guided and accordingly the required center distances of the rollers adjustable and lockable is. As a result, the rolling plane W remains slightly different from the plane of the roll axes deviates (Fig. 4), with different workpiece and tool diameter their Left unchanged on the machine frame.

Die Scherenhebel 23, 24 sind durch einen Drehbolzen 28 und die als Wälzlager ausgebildeten Scharnierteile 39, 39A miteinander und mit einer senkrecht stehenden Rückenplatte 29 gelenkig verbunden. The scissor levers 23, 24 are by a pivot pin 28 and as Rolling bearing formed hinge parts 39, 39A with each other and with a perpendicular standing back plate 29 articulated.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann jede- Scherenhebel auch an einem eigenen Drehbolzen gelagert sein. In a further embodiment of the invention, each scissor lever also be mounted on its own pivot pin.

Eine vordere Deckplatte 30 dient als Gegenlager für den Drehbolzen 28. Die Rückenplatte 29 lagert auf der Grundplatte 27 des Maschinengestells und ist mit dieser fest verbunden. Die Rückenplatte enthält ein Langloch 52 (Fig. 3) zum Durchtritt der Wellen 16 und 17. Mit den Seitenteilen 31, 31A, einem Querstück 47 und Abstandsbolzen 32 ergibt sich eine kastenförmige und verwindungsfreie Lagerung für die Scherenhebel. A front cover plate 30 serves as a counter bearing for the pivot pin 28. The back plate 29 rests on the base plate 27 of the machine frame and is firmly connected to this. The back plate contains an elongated hole 52 (Fig. 3) for the passage of the shafts 16 and 17. With the side parts 31, 31A, a cross piece 47 and spacer bolts 32 result in a box-shaped and torsion-free storage for the scissor lever.

Zur Einstellung des Achsabstandes der Walzen dienen Stellschrauben 25 mit Befestigungsmuttern 25A. Die Stellschrauben sind in Stützlaschen 49 eingeschraubt, die an den Scherenhebeln 23 bzw. 24 befestigt sind. Nach erfolgter Einstellung werden die Walzenträger 19, 20 durch Keilleisten 53 und 54 und Klemmschrauben 26 mit den Führungsplatten 45, 46 kraftschlüssig verbunden. Adjusting screws are used to set the center distance of the rollers 25 with fastening nuts 25A. The adjusting screws are screwed into support brackets 49, which are attached to the scissor levers 23 and 24, respectively. After the setting has been made the roller carrier 19, 20 by wedge strips 53 and 54 and clamping screws 26 with the Guide plates 45, 46 positively connected.

Das Querstück 47 ist mit einem Innengewinde versehen, in welchem ein Druckzylinder 33 schraubbar befestigt ist. The cross piece 47 is provided with an internal thread in which a pressure cylinder 33 is screwably attached.

Der nicht gezeichnete Druckkolben ist über eine Kolbenstange 34 mit einem Spreizkeil 35 gelenkig verbunden. Der Hub der Kolbenstange 34 ist durch einen Anschlag im Innern des Zylindergehäuses begrenzt, so daß je nach Einschraublänge des Zylinders 33 die Kolbenstange 34 mit dem daran befestigten Spreizkeil 35 auf die erforderliche Länge ausfährt. Dadurch werden die Scherenhebel, welche am Angriffspunkt des Druckteiles mit Wälzrollen 36 ausgestattet sind, derart betätigt, daß auf der anderen Seite bei ständiger Drehbewegung der Werkzeuge 10 und 11 der Walzvorgang am Werkstück W ausgeführt wird.The pressure piston, not shown, is connected via a piston rod 34 an expanding wedge 35 articulated. The stroke of the piston rod 34 is through a Limit stop inside the cylinder housing, so that depending on the screw-in length of the cylinder 33, the piston rod 34 with the expanding wedge 35 attached to it extends the required length. This will make the scissor levers, which are equipped with rolling rollers 36 at the point of application of the pressure part, such actuated that on the other hand with constant rotary movement of the tools 10 and 11 the rolling operation on the workpiece W is carried out.

Nähere Einzelheiten des Druckzylinders sind der obengenannten Patentanmeldung zu entnehmen. Die Formgebung der Flächen 35A und 35B des Druckkeiles 35 mit unterschiedlichen Winkeln ermöglicht bei gleichbleibender Geschwindigkeit der Kolbenstange 34 eine abgestufte Eindringgeschwindigkeit der Walzrollen 10 und 11 in das Werkstück W. Further details of the printing cylinder can be found in the above patent application refer to. The shape of the surfaces 35A and 35B of the pressure wedge 35 with different Angling enables a constant speed of the piston rod 34 graded penetration speed of the rollers 10 and 11 into the workpiece W.

Zwischen den Walzenträgern 19 bzw. 20 und der Rückenplatte 29 ist je ein Wälzelement 37 (Fig. 1 und 4) angeordnet, welches die Walzenträger bei Auftreten von Verwindungskräften gegen die Rückplatte 29 abstützt und dabei aber eine spielfreie Schwenkbewegung der Walzenträger zuläßt. Between the roller carriers 19 or 20 and the back plate 29 is each a rolling element 37 (Fig. 1 and 4) arranged, which the roller carrier when occurring supported by torsional forces against the back plate 29 and thereby a play-free Swivel movement of the roller carrier allows.

Eine Anzahl Stützrollen 38 (Fig. 1) sind an der Rückenplatte 29 und an der Deckplatte 30 drehbar gelagert. Zwischen den Stützrollen werden die Scherenhebel spielfrei und verwindungsfrei geführt, so daß sich die auftretenden Walzkräfte auf die kastenformige Lagerkonstruktion 29/32 verteilen.A number of support rollers 38 (Fig. 1) are on the back plate 29 and rotatably mounted on the cover plate 30. The scissor levers are located between the support rollers out of play and torsion-free, so that the rolling forces that occur distribute the box-shaped bearing construction 29/32.

Aus der Vorderansicht Fig. 1 und der Seitenansicht Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Walzen 10 und 11 gut zugänglich angeordnet sind. Besonders der freie Raum unterhalb der Walzen ermöglicht es, in einer für Walzmaschinen neuartigen Weise die Anordnung einer Beschickungs- und Abführeinrichtung. Diese enthält eine Bereitstellungsschiene 40 für noch nicht bearbeitete Werkstücke W1 unterhalb der Walzen 10, 11. From the front view Fig. 1 and the side view Fig. 2 it can be seen that the rollers 10 and 11 are arranged to be easily accessible. Especially the free space below the rollers enables it in a new way for rolling machines the arrangement of a loading and unloading device. This contains a supply rail 40 for workpieces W1 that have not yet been machined below the rollers 10, 11.

Aus der Bereitstellungsschiene wird durch einen prismenartig ausgebildeten und vor den Walzen liegenden Hubkolben 41 ein Werkstück in die Walzposition gebracht und gegen eine oberhalb der Walzen an der Deckplatte 30 angebrachten Auflageschiene 42 gedrückt. Die Auflageschiene 42 hat am unteren Ende einen auswechselbaren Anschlag 42A (Fig. 1), der je nach Durchmesser des Werkstücks unterschiedlich lang ausgewählt wird.The supply rail is formed by a prism-like and reciprocating pistons 41 located in front of the rollers brought a workpiece into the rolling position and against a support rail attached to the cover plate 30 above the rollers 42 pressed. The support rail 42 has an exchangeable stop at the lower end 42A (Fig. 1), which is selected to be of different length depending on the diameter of the workpiece will.

Durch Betätigung eines Endschalters wird der Walzvorgang ausgelöst. Sobald die Walzen das Werkstück erfaßt haben, kann der Hubkolben 41 in die Ladeposition zurückfahren. Nach Beendigung des Walzvorganges durch Endschalterkontakt oder Zeitsteuerung wird der Druckzylinder 33 drucklos. Durch in den Zylinder eingebaute Federn wird die Kolbenstange 34 sowie durch Zugfedern 48 werden die Scherenhebel in ihre Ausgangsstellung gebracht. Das beim öffnen der Walzen 10, 11 frei werdende Werkstück W fällt über eine Hebelklappe 43 und eine Rutsche 44 nach unten in einen bereitgestellten Sammelbehälter. Durch entsprechende elektrische Steuerung für Intervallbetrieb wird nach ausreichender Verweilzeit ein neues Werkstück, wie vorstehend beschrieben, in die Walzstellung gehoben. The rolling process is triggered by actuating a limit switch. As soon as the rollers have gripped the workpiece, the reciprocating piston 41 can move into the loading position drive back. After completion of the rolling process by limit switch contact or time control the pressure cylinder 33 is depressurized. With springs built into the cylinder the piston rod 34 and tension springs 48 move the scissor levers into their starting position brought. When you open the Rollers 10, 11 free workpiece W falls over a lever flap 43 and a slide 44 down into a provided Collection container. With appropriate electrical control for intermittent operation after a sufficient dwell time, a new workpiece, as described above, lifted into the rolling position.

Die beschriebene Beschickungs- und Abführeinrichtung ist ein Ausführungsbeispiel und soll die Möglichkeit des einfachen Anbaus solcher Einrichtungen an eine Walzmaschine nach der Erfindung zeigen. The loading and unloading device described is an exemplary embodiment and should be the possibility of the simple attachment of such devices to a rolling machine show according to the invention.

Claims

P a t e.n t a n s p r ü c h e

0 rolling machine for profiling cylindrical workpieces, marked by two mounted in scissor levers (23, 24) and individually drivable Rollers (10, 11) and one, in the direction of the central longitudinal axis (M - M) of the scissor lever movable expanding wedge (35) with wedge surfaces (35A, 35B) such that the rolling rollers when moving the expanding wedge on a, in the central longitudinal axis Work on the workpiece (W) arranged between the rollers uniformly.

2. Rolling machine according to claim 1, characterized in that the Rollers (10, 11) mounted in roll carriers (19, 20) that snit to the, the expanding wedge averted free ends of the scissor lever displaceable perpendicular to the central longitudinal plane are stored and on one, by the dimensions of the workpiece and the rolling rollers adjustable distance and in the set position on the scissor levers are detectable.

3. Rolling machine according to claim 1 and 2, characterized in that the scissor levers (23, 24) on a vertical back plate that is fixed to the machine foundation (29) are rotatably mounted.

4. Rolling machine according to claim 1 to 3, characterized in that an automatic feed and feed device arranged below the rolling rollers (40 to 44) are available for the workpieces.

5. Rolling machine according to claim 1 to 4, characterized in that the expanding wedge (35) symmetrical and the wedge surfaces (35A and 35B) with different Wedge angles are executed.