DE3710446A1 - Rollschneidverfahren zur rollschneidbearbeitung eines rohres mittels einer rollschneidvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Roll­ schneidverfahren zur Rollschneidbearbeitung mittels einer Rollschneidvorrichtung, insbesondere auf ein Rollschneid­ verfahren, das zur Rollschneidbearbeitung eines Rohres be­ nutzt wird, um auf der Umfangsoberfläche des Rohres mittels einer Rollschneidvorrichtung eine Keilnutung, eine Riffelung oder dergl. zu bilden.

Als ein herkömmliches Rollschneidverfahren ist ein solches bekannt, wie es beispielhaft in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigt ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein Werkstück 1, das aus einem massiven Rundstab besteht, drehbar von einem Paar konischer Drehspitzen 2 gehalten. Dann wird das Werkstück 1 auf seiner Umfangsoberfläche mittels eines Paares von Rollschneidvor­ richtungsteilen 3, die in Fig. 2 gezeigt sind, bearbeitet. Jedes der Rollschneidvorrichtungsteile 3 hat eine Vielzahl von gerippten Arbeitsschneiden 4, welche so ausgebildet sind, daß sie sich über die Breite einer oberen Oberfläche des Körpers des Rollschneidvorrichtungsteils erstrecken, wobei die Arbeitsschneiden 4 aus Vorbearbeitungsschneiden 5, Zwischenbearbeitungsschneiden 6 und Endbearbeitungsschneiden 7 bestehen, die in ihrer Höhe graduell von einem Anfangsab­ schnitt zu einem Endabschnitt in einer Längsrichtung zuneh­ men.

Während des Betriebs der Rollschneidvorrichtung ist das Paar von Rollschneidvorrichtungsteilen 3 mit den Arbeitsschneiden 4 derselben so angeordnet, daß letztere sich gegenüber­ stehen, so daß ein Werkstück 1 zwischen diesen in einer parallelen Richtung zu den Arbeitsschneiden 4 eingelegt werden kann. Dann werden die Rollschneidvorrichtungsteile 3 in gerader Linie in zueinander entgegengesetzten Richtungen bewegt, so daß der Umfangsabschnitt des Werkstücks 1 in einem Rollschneidbearbeitungsvorgang bearbeitet werden kann. Dann wird, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, das in dem Roll­ schneidbearbeitungsvorgang bearbeitete Werkstück 1 von Spannfutter 8 gefaßt und mittels eines Bohrers 9 ausgebohrt, um ein rollschneidbearbeitetes rohrförmiges Erzeugnis zu gewinnen.

Bei einem derartigen herkömmlichen Rollschneidverfahren, in dem ein Werkstück, das aus einem massiven Rundstab besteht, bearbeitet und anschließend mittels eines Bohrers ausgebohrt wird, besteht indessen ein Problem dahingehend, daß die Arbeitsvorgänge viel Zeit erfordern und außerdem die dazu erforderlichen Arbeitsschritte kompliziert sind. Um diese Probleme zu beseitigen, bestünde, wenn ein Rohr als Werk­ stück verwendet wird, ein Problem dahingehend, daß eine Rollschneidbearbeitung mit hoher Genauigkeit schwierig durchzuführen wäre, da bei dem herkömmlichen Rollschneid­ vorrichtungsteil 3 die Arbeitsschneiden 4 derart ausgebildet sind, daß sie sich über die gesamte Breite w (Fig. 2) des Rollschneidvorrichtungsteils erstrecken, und die Arbeits­ schneiden 4 gleichzeitig einen Druck auf den durch das Rollschneidverfahren zu bearbeitenden Abschnitt des Werk­ stücks ausüben, was zu einer Verformung des aus einem Rohr bestehenden Werkstücks in dessen axialer Richtung führt. Außerdem werden die Arbeitsschneiden 4 des herkömmlichen Rollschneidvorrichtungsteils 3, die in horizontaler Richtung über die gesamte Breite w ausgebildet sind, gleichförmig in Richtung der Breite des Körpers des Rollschneidvorrich­ tungsteils abgenutzt. Daher ist es schwierig, die Lebens­ dauer des Rollschneidvorrichtungsteils durch Neuschleifen des abgenutzten Abschnitts der Arbeitsschneiden zu verlän­ gern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rollschneidverfahren zu schaffen, durch das im Falle der Verwendung eines Rohres als ein Werkstück eine Kraft, die durch die Schneiden eines Rollschneidvorrichtungsteils aus­ geübt wird, verringert ist, um eine Verformung des Rohres zu verhindern und demzufolge das Rohr mit einer höheren Genau­ igkeit durch das Rollschneidverfahren bearbeiten zu können. Des weiteren besteht die Aufgabe für die vorliegende Erfin­ dung darin, ein Rollschneidverfahren zum Bearbeiten eines Rohres zu schaffen, durch das ein sauber gefertigtes Er­ zeugnis zu erzielen ist, ohne dabei einen zu starken Druck auf den Abschnitt, der durch die Rollschneidvorrichtungs­ teile zu bearbeiten ist, durch diese und die Drehspitzen auszuüben. Schließlich besteht die Aufgabe für die vorlie­ gende Erfindung darin, ein Rollschneidverfahren zu schaffen, zu dessen Durchführung Rollschneidvorrichtungsteile benutzt werden, die eine Verlängerung der Lebensdauer durch einfa­ ches Neuschleifen der abgenutzten Abschnitte der Arbeits­ schneiden gestatten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Rollschneidverfahren gemäß den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen bzw. eine Rollschneidvorrichtung gemäß den in An­ spruch 3 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Die genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im folgenden an­ hand mehrerer Figuren gegebenen Beschreibung ersichtlich.

Fig. 1 bis Fig. 3 zeigen Ansichten, die ein Rollschneid­ verfahren verdeutlichen, das mit Hilfe einer her­ kömmlichen Rollschneidvorrichtung durchgeführt wird.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht, die einen Zustand dar­ stellt, in dem ein Rohr zwischen paarweise vorgese­ henen Drehspitzen in dem Rollschneidverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Paar von Rollschneidvorrichtungsteilen darstellt, welche für das Rollschneidverfahren gemäß der vorliegenden Er­ findung benutzt werden.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht, die den Anfangszustand einer Rollschneidbearbeitung verdeutlicht.

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht, die den Endzustand einer Rollschneidbearbeitung verdeutlicht.

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht, die einen Vorgang ver­ deutlicht, bei dem die Enden eines Rohres abgedreht werden, um ein fertiges Erzeugnis herzustellen.

Wie bereits erläutert, verdeutlichen Fig. 4 bis Fig. 8 ein Rollschneidverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung.

Wie in Fig. 4 gezeigt, wird ein Rohr 10 als ein Werkstück verwendet, das drehbar an seinen beiden Enden durch ein Paar von Drehspitzen 12, 12 gehalten wird. In diesem Fall ist die Länge des Rohres 10 gleich der Summe der Länge L ₁ des End­ produkts und der Länge L ₂ eines Abschnitts, der für einen Eingriff der Drehspitze 12 an demjenigen Ende, das durch das Rollschneidverfahren bearbeitet werden soll, erforderlich ist, und der äußere Durchmesser des Abschnitts der Länge L ₂ ist etwas kleiner als derjenige des Abschnitts, der durch das Rollschneidverfahren zu bearbeiten ist, um auf diese Weise eine Berührung mit Endbearbeitungsschneiden von Roll­ schneidvorrichtungsteilen 14, 14 zu verhindern, die weiter unten beschrieben werden.

Als nächstes wird die Umfangsoberfläche des Rohres 10 mit Hilfe der Rollschneidvorrichtungsteile 14, 14, die auf einer oberen und einer unteren Seite benutzt werden, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, bearbeitet. Jedes der Rollschneidvor­ richtungsteile 14, die hierbei benutzt werden, besteht aus einem rechteckigen massiven Körper 16, der eine obere Ober­ fläche oder eine untere Oberfläche hat, die durch eine ge­ rade Linie parallel zu einer Diagonale L des Rechtecks in eine dreieckige Ausnehmung 18 und eine Schneidenbasis 20 unterteilt ist, wobei die Ausnehmung 18 um einen Höhen­ schritt auf einer Seite (untere Seite in der Zeichnung) niedriger als die Schneidenbasis 20 ausgebildet ist. In der Schneidenbasis 20 ist eine Vielzahl von gerippten Arbeits­ schneiden 22 derart ausgebildet, daß diese sich in Richtung einer Breite des Körpers erstrecken. Die Arbeitsschneiden 22 bestehen aus Endbearbeitungsschneiden, die niedriger als eine horizontale Oberfläche verlaufend bei einem geringen Winkel (Querreli­ efwinkel β = 1 bis 2°) von einem Ende 24 auf der Ausneh­ mungsseite der Schneidenbasis 20 aus zu einem weiteren Ende 26 auf der gegenüberliegenden Seite hin geneigt sind.

Eine Rollschneidbearbeitung mittels der zuvor angegebenen Rollschneidvorrichtungsteile 14, 14 wird wie im folgenden beschrieben durchgeführt.

Zunächst wird, wie in Fig. 6 gezeigt, ein Paar von Roll­ schneidvorrichtungsteilen 14, 14 derart angeordnet, daß die Anfangspunkte der Arbeitsschneiden 22, d. h. Schneidenab­ schnitte 28, die kurz in der Breite sind, sich einander gegenüberstehen, und es wird ein Rohr 10 parallel mit den Arbeitsschneiden 22 ausgerichtet zwischen die Schneidenab­ schnitte eingesetzt. Dann werden die Rollschneidvorrich­ tungsteile 14, 14 mit einem Abstand entsprechend der oben angegebenen Länge L ₂ nach rechts von dem linken Ende aus gegen das Rohr 10 liegend angeordnet. Danach werden die beiden Rollschneidvorrichtungsteile 14, 14 von dem Anfangs­ punkt aus zu einem Endpunkt hin in zueinander entgegenge­ setzten Richtungen bewegt, um das Rohr 10 bis zu der maxi­ malen Breite der Arbeitsschneiden 22 durch das Rollschneid­ verfahren zu bearbeiten, wie dies in Fig. 7 angedeutet ist. Dadurch übt bei Beginn der Rollschneidbearbeitung der Schneidenanfangsabschnitt 28, der über die Breite der Ar­ beitsschneiden 22 des Paares von Rollschneidvorrichtungs­ teilen 14, 14 der Rollschneidvorrichtung kurz ist, einen Druck auf das Rohr 10 aus, um das betreffende Ende desselben zu bearbeiten. Als nächstes wird mit dem Vorbewegen der Rollschneidvorrichtungsteile 14, 14 das Ende 24 der Ausneh­ mungsseite der Arbeitsschneiden 22 graduell in einer axialen Richtung des Rohres 10 bewegt, um den Umfangsabschnitt des Rohres 10 in axialer Richtung zu bearbeiten. Dementsprechend wird eine Kraft, die auf das Rohr 10 durch die Arbeits­ schneiden 22 ausgeübt wird, kleiner als eine Kraft, die durch die über die gesamte Breite verlaufenden Arbeits­ schneiden der herkömmlichen Rollschneidvorrichtung ausgeübt wird, so daß eine Verformung des Rohres verhindert werden kann.

Außerdem kann, da das Ende 24 der Ausnehmungsseite der Ar­ beitsschneiden 22 parallel zu dem gegenüberliegenden Ende 28 jedes der Rollschneidvorrichtungsteile 14, 14 verläuft, d. h. das Ende 24 wird zu einem Ende 30, welches sich in einer Richtung senkrecht zu der Achse des Rohres 10 erstreckt, ein in axialer Richtung innerer Abschnitt des Rohres 10 gleich­ mäßig in der Höhe durch das Ende 30 bearbeitet werden.

Da die Arbeitsschneiden 22 jedes der Rollschneidvorrich­ tungsteile einen Reliefwinkel β haben, wird das Rohr 10 hauptsächlich durch die Enden 24 u. 30 der Ausnehmungsseite der jeweiligen Arbeitsschneiden 22 bearbeitet, und die an­ deren Abschnitte der Arbeitsschneiden berühren das Rohr kaum, was zu einem geringen Verschleiß führt. Daher ist es, wenn die Enden 24 u. 30 der Ausnehmungsseite abgenutzt wor­ den sind, möglich, neue Endbearbeitungsschneiden durch Schleifen des Ausnehmungsseite der Schneidenbasis 20 und des Endes des Körpers 16 herzustellen.

Zuletzt wird das durch das Rollschneidverfahren bearbeitete Rohr 10 an einer Stelle mit einem Abstand L ₂ von dem linken Ende längs der Linie, die senkrecht zu der Achse verläuft, abgedreht, um den linken Abschnitt 34 zu entfernen, so daß ein Endprodukt 36 gebildet wird. Auf diese Weise kann ein in der Qualität ausgezeichnetes, durch das Rollschneidverfahren bearbeitetes rohrförmiges Erzeugnis gewonnen werden, dessen bearbeiteter Abschnitt zu keiner Zeit durch die Roll­ schneidvorrichtungsteile oder die Drehspitzen einem starken Druck ausgesetzt war.

Obwohl lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele für die vorliegende Erfindung beschrieben worden sind, ist ersicht­ lich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese be­ schränkt ist und daß durch den Fachmann Änderungen vorge­ nommen werden können, ohne daß dazu der Schutzumfang, wie er durch die Ansprüche bestimmt ist, verlassen werden müßte.

Claims (3)

1. Rollschneidverfahren zur Rollschneidbearbeitung eines Rohres mittels einer Rollschneidvorrichtung, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Rohr (10) durch ein Paar von Drehspitzen (12, 12) an seinen beiden Enden drehbar gehalten wird, daß außerhalb des Rohres (10) ein Paar von Rollschneidvorrichtungsteilen (14, 14), die eine Vielzahl von gerippten Arbeitsschneiden (22) auf ihrer nahezu drei­ eckigen Schneidenbasis (20) haben, derart angeordnet wird, daß sich Endbearbeitungsschneiden der beiden Rollschneid­ vorrichtungsteile (14, 14) einander gegenüberstehen und die Richtung, in der sich die Endbearbeitungsschneiden er­ strecken, parallel mit der Achse des Rohres (10) verläuft, und daß die Rollschneidvorrichtungsteile (14, 14) in gerader Linie in zueinander entgegengesetzten Richtungen bewegt werden, wobei sie auf das Rohr (10) einen erforderlichen Druck von einem Anfangsabschnitt der jeweiligen Endbearbei­ tungsschneiden aus bis zu einem Ende derselben ausüben.

2. Rollschneidverfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Paar von Rollschneidvor­ richtungsteilen (14, 14) mit einem Abstand (L ₂) in axialer Richtung von einem Ende des Abschnitts des Rohres (10), der zwischen dem Paar von Drehspitzen (12, 12) zu bearbeiten ist, angeordnet ist.

3. Rollschneidvorrichtung zur Durchführung des Rollschneid­ verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Endbearbeitungsschneiden derart ausgebildet sind, daß sich eine Oberseite derselben bei einem vorbestimmten Querreliefwinkel (β) von dem einen Ende zu dem anderen Ende in Richtung der Breite eines die Endbe­ arbeitungsschneiden aufweisenden Körpers neigt und daß das Ende jeder der Endbearbeitungsschneiden graduell eine Rip­ pung auf einem Umfangsabschnitt des Rohres (10) von dem einen Ende zu dem anderen Ende in axialer Richtung des Roh­ res (10) ausbildet.