DE2944999A1

DE2944999A1 - Tangentialrollkopf

Info

Publication number: DE2944999A1
Application number: DE19792944999
Authority: DE
Inventors: Diethard Dr.-Ing. 2053 Schwarzenbek Thomas
Original assignee: Wilhelm Fette GmbH
Current assignee: Fette GmbH
Priority date: 1979-11-08
Filing date: 1979-11-08
Publication date: 1981-05-21
Also published as: US4336703A; DE2944999C2; ES8200023A1; JPS56102333A; IT8050028A0; ES497022A0; IT1127902B; GB2063131A; FR2469229A1

Description

Akte: 5974/79 -if· Hamburg, 31. Oktober 79

Firma Wilhelm Fette GmbH, 2053 Schwarzenbek Tangentialrollkopf

Die Erfindung betrifft einen Tangentialrollkopf mit zwei in
gabelförmigen Rollkopfarmen gelagerten Gewinderollen für ein
Kaltwalzen von Gewinden auf Werkstücken.

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 und sich von den Gewinderollen in das Werkstück das Gewinde einrollen läßt. Die Steigung des herzustellenden Gewindes ergibt sich damit aus der Steigung des Gewindes der Gewinderollen. Voraussetzung für die Herstellung eines einwandfreien Gewindes ist es jedoch, daß die
Gewindegänge der einen Gewinderolle in die Gewindegänge der von der anderen Gewinderolle erzeugten Gewindegänge eingreifen. Das erfordert, daß die Gewindegänge beider Gewinderollen und damit
beide Gewinderollen selber zu Beginn eines Gewinderollvorganges und während des Rollens vom Gewinde in einer bestimmten Stellung zueinander stehen.

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Um diesen Forderungen Rechnung zu tragen, sind bei bekannten Tangentialrollköpfen die beiden Gewinderollen 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 Gewinderolle 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. Hinzu kommt, daß durch die einseitige Anordnung des Getriebes die Lagerung der Gewinderollen unsymmetrisch ist, so daß es bei einer hohen Belastung der Gewinderollen während des Walzvorganges zu einer Schrägstellung einer Rollenachse kommen kann, durch die ein konisch geformtes Gewinde erzeugt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tangentialrollkopf zu schaffen, der einen geringeren fertigungstechnischen Aufwand erfordert und dessen Einsatzmöglichkeiten durch eine verminderte Breite des Rollkopfhalters noch erweitert ist.

Gemäß der Erfindung ist dafür vorgesehen, daß unter Fortlassung eines Synchrongetriebes oder einer anderen mechanischen Verbindung der beiden Gewinderollen diese beiden Gewinderollen frei drehbar gelagert sind und jeweils mit einer Unwuchtmasse ver-

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sehen sind, die sie voneinander unabhängig in vorgegebene Ausgangslagen drehen. Die erfindungsgemäßen 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 Zustellbewegung infolge ihrer Unwuchtmassen bzw. der Schwerkrafteinflüsse fortlaufend in ihrer unteren Totpunktlage, in die sie nach einer schnellen Drehbewegung durch die Unwuchtinas sen eingependelt sind.

Die Unwucht der Gewinderollen kann auf verschiedene Weise hervorgerufen sein. Nach einem Merkmal der Erfindung ist es möglich, die Unwuchtmasse auf der Außenseite der Gewinderolle anzuordnen, wobei sie auch einen integralen Bestandteil des Gewinderollenkörpers bilden kann. Allerdings ist dadurch der Abstand der Lagerstellen der Gewinderolle größer als wenn die Unwuchtmasse in weiterer Ausbildung der Erfindung auf einer die Gewinderolle tragenden Welle angeordnet ist und zwar vorteilhafterweise auf der Außenseite des Rollkopfarmes, so daß die Gewinderolle selber symmetrisch gelagert sein kann. Eine symmetrische Lagerung der Gewinderolle ist auch dann möglich, wenn sich die Unwucht ergibt aus einer oder mehreren Ausnehmungen in der Gewinderolle, die derart ungleichmäßig über den Umfang

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der Gewinderolle verteilt angeordnet sind, daß der Schwerpunkt der Gewinderolle möglichst weit von der Drehachse entfernt liegt. Da durch die Lage des Schwerpunktes der Gewinderolle zu ihrer Drehachse die Dauer der Einpendelung in die Ausgangslage mit bestimmt wird, kann es von Vorteil sein, wenn die Unwuchtmasse sich radial erstreckend und vorzugsweise zum Außenumfang hin verbreiternd ausgebildet bzw. angeordnet ist.

Als nützlich hat es sich weiterhin gezeigt, wenn die Gewinderolle zur Verminderung des Reibungswertes und damit der Möglichkeit der Anwendung nur kleiner bzw. raumsparender Unwuchtmassen mit einem Wälzlager auf einer feststehenden Achse gelagert ist oder mit einer Welle, die in Wälzlagern eines Rollkopfarmes gelagert ist.-'

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die Bezug nimmt auf eine Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: Ein Tangentialrollkopf in der Seitenansicht,

Fig. 2: der 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,

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copy

Fig. 5: eine Gewinderolle mit Ausnehmungen, die über den Umfang verteilt anq"·- ■.;ι··■>(- sind,

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

Fig. 7: eine Gewinderolle mit im Abstand angeordneter Unwuchtmasse in der Seitenansicht und

Fig. 8: einen Schnitt durch die Anordnung der Fig. 7.

Der in den Figuren 1 und 2 wiedergegebene Tangentialrollkopf besitzt zwei drehbar miteinander verbundene Rollkopfarme 1 und 1·, 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* läßt sich durch Kaltverformung ein Gewinde in ein drehangetriebenes Werkstück 4 rollen.

Die beiden Rollkopfarme 1 bzw. 1· sind schwenkbar um eine Achse 5 gelagert, durch die 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 3* nach Einstellung ihres Abstandes in dieser Lage festzuhalten, ist eine weitere Feststellschraube 9 vorgesehen. Die Winkellage des Tangentialrollkopfes zum Rollkopfhalter 6, der mit dem Schlitten einer Werkzeugmaschine verbunden sein kann, läßt sich einstellen und feststellen mittels zweier

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- 9 weiterer Stellschrauben 10 und 11.

Die beiden Gewinderollen 3 und 3* sind an ihrer Außenseite mit einer Unwuchtmasse 12 bzw. 13 versehen, durch welche die beiden Gewinderollen 3 und 3* vor Beginn eines Rollvorganges in die gegenseitig zueinander ausgerichtete Ausgangslage gedreht werden.

Die Anordnung entsprechend den Figuren 1 und 2 findet sich wieder im Teilausschnitt in den Figuren 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 einen Nocken 16, der mit einer Kugel 17 zusammenwirkt, welche unter dem Druck einer 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 Ro11kopfarmes 1 befinden sich federnde Scheiben, beispielsweise aus Gummi, oder aus Metall bestehende Federringe, die einen geringen axialen Versatz der Gewinderolle bei der Benutzung des Tangentialrollkopfes erlauben.

Bei der Anordnung nach den Figuren 5 und 6 ergibt sich die Un wucht der Gewinderolle aus der Anordnung von Bohrungen 20, die ungleichmäßig über den Umfang der Gewinderolle 3 verteilt ange-

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ordnet sind, so daß der in Figur 5 unten liegende Abschnitt der Gewinderolle von höherem Gewicht ist als der darüber stehende obere Abschnitt und infolge der Schwerkrafteinwirkung die Ausgangsstellung der Gewinderolle 3 bestimmt. Auch bei dieser Anordnung ist die Gewinderolle 3 auf einem Nadellager 14 gelagert, das auf einer feststehenden Achse 15 sitzt. Der Vorteil dieser Anordnung gegenüber der vorbeschriebenen ist darin zu sehen, daß sich bei symmetrischer Lagerung der Achse im Gegensatz zu der asymmetrischen Lagerung der Achse nach Figur 3 und 4 eine geringere wirksame Rollkopfbreite B2 ergibt im Vergleich zu der Ro 11kopfbreite Bl, die durch die spezielle Gestaltung der Unwuchtmasse 12 größer ist.

Im Gegensatz zu den vorbesehrχebenen Ausführungen sitzt die Gewinderolle 3 bei dem Beispiel nach Fig. 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 der Gewinderolle 3 wiederum eine relativ geringe wirksame Rollkopfbreite B2 ergibt. Bei dieser Anordnung ist die sich radial erstreckende Unwuchtmasse sich nach außen hin verbreiternd ausgebildet, um den Schwerpunkt bei möglichst schmaler Bauweise der Unwuchtmasse 12 möglichst weit nach außen zu verlagern und dadurch eine schnelle Rückstellung in die Ausgangslage zu erreichen.

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Claims

Patentansprüche

l.j Tangentialrollkopf mit zwei in gabelförmigen Rollkopfarmen gelagerten Gewinderollen für ein Kaltwalzen von Gewinden auf Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß beide frei drehbar gelagerten Gewinderollen (3, 3·) jeweils mit einer Unwuchtmasse (12, 13) versehen sind, die sie voneinander unabhängig in vorgegebene Ausgangslagen drehen.
2. Tangentialrollkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse (12) auf der Außenseite der Gewinderolle (3) angeordnet ist.
3. Tangentialrollkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse (12) auf einer die Gewinderolle (3) tragenden Welle (21) angeordnet ist.
4. Tangentialrollkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse (12) auf der die Gewinderolle (3) tragenden Welle (21) außerhalb des Rollkopfarmes (1) angeordnet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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5. Tangentialrollkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinderolle (3) mit einer oder mehreren Ausnehmungen (20) versehen ist, die ungleichförmig über den Gesamtumfang verteilt angeordnet sind.
6. Tangentialrollkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse (12) sich radial zu der Gewinderolle (3) erstreckt.
7. Tangentialrollkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse (12) zur Außenseite der Gewinderolle (3) hin sich verbreiternd ausgebildet ist.
8. Tangentialrollkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinderolle (3) mit einem Wälzlager (14) auf einer feststehenden Achse (15) gelagert ist.
9. Tangentialrollkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinderolle (3) auf einer Welle (21) angeordnet ist, die symmetrisch zu der Gewinderolle (3) im Rollkopfarm (1) gel age ι > ι '-t.

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10. Tangentialrollkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse (12) der Gewinderolle (3) mit einem Nocken (16) versehen ist, der in der oberen Totpunktlage der Gewinderolle (3) mit einer unter dem Druck einer Feder (18) stehenden Kugel (17) in Berührung steht·
11. Tangentialrollkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gewinderolle (3) und dem Rollkopfarm (1) mindestens ein Federring (19) für einen axialen Versatz der Gewinderolle (3) angeordnet ist.
12. Tangentialrollkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander schwenkbar gelagerten Rollkopfarme (1, 1·) Stellschrauben (7, 8) für den Abstand der Gewinderollen (3, 3») tragen und eine Feststellschraube (9) für die Feststellung der Rollkopfarme (3, I¹).
13. Tangentialrollkopf nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der RoIlkopfhalter (6) mit Stellschrauben (10, 11) für die Winkellage des Tangentialrollkopfes versehen ist.

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