DE3936200C1

DE3936200C1 -

Info

Publication number: DE3936200C1
Application number: DE19893936200
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 4720 Beckum De Wenzel; Karl-Heinz Dipl.-Ing. 4835 Rietberg De Koestermeier
Original assignee: Leifeld GmbH and Co
Current assignee: Leifeld GmbH and Co
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1990-12-13
Anticipated expiration: 2009-11-01
Also published as: EP0425924A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Profilwalzmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a profile rolling machine according to the Preamble of claim 1.

Eine Profilwalzmaschine der genannten Art ist aus der DE-OS 37 41 596 bekannt. Bei dieser Profilwalzmaschine ist das Werkstück von einem ringförmigen Werkzeug umge ben, welches exzentrisch auf einen Innenexzenter angeord net ist. Der Innenexzenter wiederum befindet sich exzen trisch auf einem Außenexzenter, der mittels eines Dreh antriebes in Drehung versetzbar ist. Bei der Bearbeitung des Werkstücks rotiert der Außenexzenter zusammen mit dem Innenexzenter koaxial zur Mittelachse des Werkstückes. Durch eine relative Verdrehung des Innenexzenters gegenüber dem Außenexzenter gegen die Kraft einer Rück stellfeder wird das ringförmige Werkzeug in radialer Richtung bewegt, so daß es in Eingriff mit dem Werkstück gelangt und auf diesem abrollt, während es eine exzen trische Drehbewegung um das stillstehende Werkstück aus führt.A profile rolling machine of the type mentioned is from the DE-OS 37 41 596 known. With this profile rolling machine the workpiece is reversed by an annular tool ben, which is arranged eccentrically on an inner eccentric is not. The inner eccentric is in turn eccentric trisch on an external eccentric, which by means of a rotation drive is rotatable. When editing of the workpiece rotates together with the external eccentric the inner eccentric coaxial to the central axis of the workpiece. Through a relative rotation of the inner eccentric against the external eccentric against the force of a back the annular tool is set in a radial direction Direction moves so that it engages the workpiece arrives and rolls on it while doing an eccentric rotary motion around the stationary workpiece leads.

Bei dieser Vorrichtung wird als nachteilig angesehen, daß keine genaue Einstellung der relativen Verdrehung von Innen- und Außenexzenter gegeneinander möglich ist, weil beide Exzenter bei dem Umformvorgang rotieren. Dem zufolge kann die Verstellung hier lediglich durch Vorga be einer am Innenexzenter angreifenden Bremskraft erfol gen, was aufgrund der auftretenden Reibungskräfte und mechanischen Ungenauigkeiten keine exakte Positionierung des Werkzeuges relativ zum Werkstück ermöglicht. Da bei dieser Vorrichtung das Werkstück bei seiner Umformung stillsteht, läuft der Berührungs- oder Anlagebereich zwischen Werkstück und Werkzeug um. Dies hat zur Folge, daß die auf den Werkstückhalter und damit die Vorrich tung einwirkenden Kräfte stetig ihre Richtung ändern und die Vorrichtung muß deshalb eine sehr stabile, in allen Krafteinwirkungsrichtungen gleich widerstandsfähige Konstruktion aufweisen, was die Vorrichtung aufwendig und schwer macht. Schließlich wird bei dieser Vorrich tung noch als nachteilig angesehen, daß die gesamten Antriebs- und Umformkräfte nur über den Außenexzenter zugeführt werden können. Dies ist zum einen für die Qua lität der Umformung ungünstig und führt zum anderen zu einer hohen mechanischen Belastung der die Kräfte über tragenden Teile der Vorrichtung, was zu einem erhöhten Verschleiß und einer verminderten Betriebssicherheit der Vorrichtung führt.This device is considered disadvantageous that no precise adjustment of the relative twist internal and external eccentrics are possible against each other, because both eccentrics rotate during the forming process. The according to the adjustment can only be made by Vorga be a braking force applied to the inner eccentric gene, which due to the friction forces and mechanical inaccuracies no exact positioning of the tool relative to the workpiece. There with this device the workpiece during its forming is standing still, the contact or contact area is running between workpiece and tool. As a consequence, that the on the workpiece holder and thus the Vorrich forces constantly change their direction and the device must therefore be very stable in all Directions of force equally resistant Have construction, which makes the device expensive and makes it difficult. Eventually, this will still considered disadvantageous that the entire Driving and forming forces only via the external eccentric can be supplied. On the one hand, this is for the Qua formality unfavorable and leads to the other a high mechanical load of the forces over load-bearing parts of the device, resulting in an increased Wear and reduced operational safety of the Device leads.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Profilwalzmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaf fen, mit welcher die eingangs genannten Werkstücke mit hoher Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Zuverlässig keit unter weitgehender Schonung des Werkstückes und bei geringstem Verschleiß der Maschine erzeugbar sind.It is therefore the task of a profile rolling machine to sheep according to the preamble of claim 1 fen with which the workpieces mentioned at the beginning high accuracy, reproducibility and reliable speed while largely protecting the workpiece and lowest wear of the machine can be generated.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst.This object is achieved by the in claim 1 specified Invention solved.

Durch die Verschiebbarkeit in zwei Richtungen können mit der erfindungsgemäßen Profilwalzmaschine auch komplizier tere Umformvorgänge, z. B. mit mehreren Bearbeitungs schritten, wie Spalten, Stauchen, Drücken, Strecken, Ein ziehen, Vorprofilieren, Kalibrieren etc., auf einfache und betriebssichere Art und Weise mit hoher Genauigkeit und exakt reproduzierbar durchgeführt werden. Zudem wird durch die beiden Antriebe und deren Kopplung miteinander erreicht, daß die Antriebs- und Umformkräfte auf wenig stens zwei Wegen eingeleitet werden können und daß stets lediglich rollende Reibung zwischen den Maschinenteilen untereinander sowie zwischen den Maschinenteilen und dem Werkstück auftritt. Dies mindert die Belastung und den Verschleiß der Maschine und gewährleistet eine schonende Behandlung des Werkstückes und damit eine hohe Produkt qualität.Due to the ability to be moved in two directions the profile rolling machine according to the invention also complicated tere forming operations, e.g. B. with multiple editing steps like splitting, upsetting, pressing, stretching, on pull, pre-profiling, calibrating etc., on simple and reliable manner with high accuracy and carried out exactly reproducible. In addition, through the two drives and their coupling with each other achieved that the driving and forming forces on little at least two ways can be initiated and that always just rolling friction between the machine parts with each other and between the machine parts and the Workpiece occurs. This reduces the burden and the Machine wear and ensures a gentle Treatment of the workpiece and thus a high product quality.

Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfin dung sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred developments and refinements of the Erfin are specified in the subclaims.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeich nung zeigtThe following is an embodiment of the invention explained using a drawing. The figures of the drawing shows

Fig. 1 eine Profilwalzmaschine in Seitenansicht, teils im Vertikalschnitt, Fig. 1 is a roll forming machine in side view, partly in vertical section,

Fig. 2 die Profilwalzmaschine aus Fig. 1 in Vorderan sicht, Fig. 2, the roll forming machine of Fig. 1 in view Vorderan,

Fig. 3 die Profilwalzmaschine im Horizontalschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 3 shows the profile rolling machine in horizontal section along the line III-III in Fig. 1,

Fig. 4a die Profilwalzmaschine im Bereich eines zu bearbeitenden Werkstückes im Vertikalschnitt in vergrößerter Darstellung in einer ersten Be triebsstellung und Fig. 4a, the profile rolling machine in the region of a workpiece to be machined in vertical section in an enlarged view in a first operating position and

Fig. 4b die Profilwalzmaschine in einer der Fig. 4a entsprechenden Darstellung in einer zweiten Be triebsstellung. Fig. 4b, the profile rolling machine in a representation corresponding to Fig. 4a in a second operating position Be.

Wie die Fig. 1 der Zeichnung zeigt, besitzt das darge stellte Ausführungsbeispiel einer Profilwalzmaschine 1 einen Maschinenrahmen 10 mit einem untergebauten Sockel 11 und einem rückseitig, d. h. in den Fig. 1 links an gebauten Schaltschrank 12. Im vorderen Teil der Profil walzmaschine 1, d. h. in der Figur rechts, ist im oberen Maschinenteil eine Spindel 20 vorgesehen, deren unterer Teil als Werkstückaufnahme 2 ausgebildet ist, wobei die se Werkstückaufnahme 2 vorzugsweise auswechselbar an der Spindel 20 gehaltert ist. Die Spindel 20 ist mittels eines Drehantriebes 22 um eine vertikale Drehachse 21 in Drehung versetzbar, wobei der Drehantrieb im wesentli chen einen Elektromotor 23 und einen Riementrieb 24 um faßt, die im oberen Teil der Profilwalzmaschine 1 ange ordnet sind.Referring to Fig. 1 of the drawing, has the Darge presented embodiment of a profile rolling machine 1 has a machine frame 10 with a built under base 11 and a back side, that is, in FIGS. 1 to the left assembled cabinet 12th In the front part of the profile rolling machine 1, ie right in the figure, in the upper machine part, a spindle 20 is provided whose lower part is configured as a workpiece holder 2, wherein the se workpiece holder 2 is preferably mounted interchangeably on the spindle 20th The spindle 20 can be set in rotation by means of a rotary drive 22 about a vertical axis of rotation 21 , the rotary drive essentially comprising an electric motor 23 and a belt drive 24 which are arranged in the upper part of the profile rolling machine 1 .

Unterhalb der Spindel 20 ist in Flucht mit dieser ein Druckkopf 4 angeordnet, der das obere Ende einer zweiten Spindel 40 darstellt. Diese Spindel 40 ist um eine mit der Drehachse 21 der ersten Spindel 20 zusammenfallende Drehachse 41 drehbar. Diue Drehung der zweiten Spindel 40 mit dem Druckkopf 4 wird durch einen weiteren Drehan trieb 42 ermöglicht, welcher wieder einen Elektromotor 43 und einen Riementrieb 44 umfaßt. Die Spindel 40 mit dem Druckkopf 4 sowie der zugehörige Drehantrieb 42 sind in bzw. an einem Druckkopf-Tragkörper 46 angeordnet, welcher entlang einer an dem Maschinenraum vorgesehe nen Gleitführung 14 in vertikaler Richtung, d. h. in Richtung der Drehachsen 41 und 21 verschiebbar ist. Hier zu ist im unteren Teil des Druckkopf-Tragkörpers 46 eine Verstellspindel 47 angeordnet, mittels welcher durch deren Drehung der Druckkopf 4 in vertikaler Richtung relativ zur Werkstückaufnahme 2 verschiebbar ist. A print head 4 , which represents the upper end of a second spindle 40 , is arranged below the spindle 20 in alignment therewith. This spindle 40 is rotatable about an axis of rotation 41 coinciding with the axis of rotation 21 of the first spindle 20 . Diue rotation of the second spindle 40 with the print head 4 is made possible by a further rotary drive 42 , which again comprises an electric motor 43 and a belt drive 44 . The spindle 40 with the print head 4 and the associated rotary drive 42 are arranged in or on a print head support body 46 which can be displaced along a slide guide 14 provided on the machine room in the vertical direction, ie in the direction of the axes of rotation 41 and 21 . To this end, an adjusting spindle 47 is arranged in the lower part of the printhead support body 46 , by means of which the printhead 4 can be displaced in the vertical direction relative to the workpiece holder 2 by its rotation.

Weiterhin umfaßt die dargestellte Profilwalzmaschine 1 einen Werkzeughalter 30 mit darin angeordneten, ringför migen, innenseitig profilierten Werkzeugen 3, 3′ und 3′′. Der Werkzeughalter 30 ist seinerseits ebenfalls als im wesentlichen zylindrischer Hohlkörper ausgebildet und um gibt die Werkzeuge 3, 3′ und 3′′, wobei die Werkzeuge 3, 3′ und 3′′ drehfest aber auswechselbar in dem Werkzeug halter 30 angeordnet sind. Der Werkzeughalter 30 mit den Werkzeugen 3, 3′, 3′′ ist um eine Drehachse 31 drehbar, welche je nach Betriebsstellung der Profilwalzmaschine 1 mit der Drehachse 21 der Spindel 20 und der Werkstückauf nahme 2 zusammenfällt oder parallel zu dieser versetzt verläuft. Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, umgeben die Werkzeuge 3, 3′, 3′′ die Werkstückaufnahme 2, wobei in dem hier dargestellten Betriebszustand die Werkzeuge 3, 3′, 3′′ allseitig einen Abstand von der Werkstückauf nahme 2 aufweisen. In dieser Stellung kann also ein hier nicht dargestelltes Werkstück auf die Werkstückaufnahme 2 aufgesetzt bzw. von dieser abgenommen werden.Furthermore, the profile rolling machine 1 shown comprises a tool holder 30 with therein arranged, ring-shaped, internally profiled tools 3, 3 ' and 3'' . The tool holder 30 is in turn also formed as a substantially cylindrical hollow body and gives the tools 3, 3 ' and 3'' , the tools 3, 3' and 3 '' rotatably but interchangeably in the tool holder 30 are arranged. The tool holder 30 with the tools 3, 3 ', 3'' is rotatable about an axis of rotation 31 which, depending on the operating position of the profile rolling machine 1 with the axis of rotation 21 of the spindle 20 and the workpiece holder 2 coincides or runs parallel to this offset. As can be seen in the drawing, the tools 3, 3 ', 3''surround the workpiece holder 2 , with the tools 3, 3', 3 '' being on all sides at a distance from the workpiece holder 2 in the operating state shown here. In this position, a workpiece, not shown here, can be placed on the workpiece holder 2 or removed from it.

Um die Drehung des Werkzeughalters 30 um seine Drehachse 31 zu ermöglichen, ist der Werkzeughalter 30 innerhalb eines Werkzeughalter-Tragkörpers 36 unter Zwischenlage von zwei Wälzlagern 35 drehbar gelagert. Zur Erzeugung der Drehbewegung des Werkzeughalters 30 dient hier eben falls ein Drehantrieb 32, welcher einen Elektromotor 33 sowie einen Riementrieb 34 umfaßt. Mittels dieses Rie mentriebes 34 wird die vom Elektromotor 33 erzeugte Dreh bewegung auf den oberen, oberhalb der Wälzlager 35 lie genden, als Riemenlauffläche ausgebildeten Teil des Werkzeughalters 30 übertragen. Der Elektromotor 33 ist dabei fest mit dem Werkzeughalter-Tragkörper 36 verbun den.In order to enable the rotation of the tool holder 30 about its axis of rotation 31 , the tool holder 30 is rotatably mounted within a tool holder support body 36 with the interposition of two roller bearings 35 . To generate the rotary movement of the tool holder 30 is used here if a rotary drive 32 , which comprises an electric motor 33 and a belt drive 34 . By means of this belt drive 34 , the rotary motion generated by the electric motor 33 is transmitted to the upper part of the tool holder 30 which is located above the roller bearings 35 and is designed as a belt running surface. The electric motor 33 is firmly connected to the tool holder support body 36 .

Der Werkzeughalter-Tragkörper 36 mit dem Werkzeughalter 30, den Werkzeugen 3, 3′, 3′′ sowie dem Drehantrieb 32 ist zum einen in vertikaler Richtung und zum anderen in horizontaler Richtung, d. h. hier senkrecht zur Zeich nungsebene der Fig. 1, verschiebbar. Für die Verschie bung in vertikaler Richtung, die hier als die Richtung y gekennzeichent ist, ist der Werkzeughalter-Tragkörper 36 an einem Führungskörper 16 angeordnet, welcher seiner seits entlang einer vertikalen Gleitführung 13 an dem Maschinenrahmen 10 verschiebbar ist. Hierzu ist an dem Führungskörper 16 eine Verstellspindel 17 vorgesehen, die mittels eines im oberen Teil der Profilwalzmaschine 1 angeordneten Elektromotors 17′ in beiden Drehrichtun gen verdrehbar ist, wodurch eine entsprechende Höhenver änderung des Führungskörpers 16 und damit der Werkzeuge 3, 3′, 3′′ ermöglicht wird.The tool holder support body 36 with the tool holder 30 , the tools 3, 3 ', 3'' and the rotary drive 32 is on the one hand in the vertical direction and on the other hand in the horizontal direction, ie here perpendicular to the drawing plane of FIG. 1, movable. For the displacement in the vertical direction, which is characterized here as the direction y, the tool holder support body 36 is arranged on a guide body 16 , which in turn is displaceable along a vertical slide guide 13 on the machine frame 10 . For this purpose, an adjusting spindle 17 is provided on the guide body 16 , which can be rotated in both directions of rotation by means of an electric motor 17 ' arranged in the upper part of the profile rolling machine 1 , so that a corresponding change in height of the guide body 16 and thus the tools 3, 3', 3 '' Is made possible.

Die für die horizontale Verschiebung der Werkzeuge 3, 3′, 3′′ vorgesehenen Mittel sind in der Fig. 1 nicht sichtbar, da sie oberhalb der Zeichnungsebene liegen. Diese Mittel werden anhand der Fig. 2 und 3 noch näher erläutert.The means provided for the horizontal displacement of the tools 3, 3 ', 3'' are not visible in Fig. 1, since they are above the plane of the drawing. These means are explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

Schließlich ist in der Fig. 1 im rechten Teil der Pro filwalzmaschine 1 noch eine als Zusatzeinrichtung an baubare Beschickungs- und Entnahmeeinrichtung 6 darge stellt, mittels welcher zu bearbeitende Werkstücke zuge führt und bearbeitete Werkstücke abgeführt werden kön nen, um den manuellen Bedienungsaufwand niedrig zu hal ten. Hierzu weist die Beschickungs- und Entnahmeeinrich tung 6 einen Werkstück-Handhabungsarm 60 auf, der in einer horizontalen Ebene angeordnet ist und mittels ei ner Hubeinrichtung 61 in vertikaler Richtung verfahrbar sowie mittels einer Schwenkeinrichtung 62 in einer hori zontalen Ebene verschwenkbar ist. Zusätzlich ist der Werkstück-Handhabungsarm 60 mittels einer Längenverstell einrichtung 63 in seiner Längsrichtung verschiebbar.Finally, in Fig. 1 in the right part of the pro filwalzmaschine 1 still as an additional device to buildable loading and unloading device 6 Darge provides, by means of which workpieces to be fed leads and machined workpieces can be removed, in order to keep the manual operating effort low For this purpose, the loading and unloading device 6 has a workpiece handling arm 60 which is arranged in a horizontal plane and can be moved in the vertical direction by means of a lifting device 61 and can be pivoted in a horizontal plane by means of a pivoting device 62 . In addition, the workpiece handling arm 60 is displaceable in its longitudinal direction by means of a length adjustment device 63 .

Die Fig. 2 der Zeichnung zeigt die Profilwalzmaschine 1 in einer Vorderansicht, d. h. in einer Blickrichtung auf die in der Fig. 1 rechte Seite der Profilwalzmaschine 1. Den unteren Teil der Profilwalzmaschine 1 bildet wie der der Sockel 11, von dem aus sich der Maschinenrahmen 10 nach oben hin erstreckt. Im oberen Teil der Profil walzmaschine 1 ist wieder der Elektromotor 23 sichtbar, der einen Teil des Drehantriebes 22 für die Erzeugung der Drehung der Spindel 20 und der damit verbundenen Werkstückaufnahme 2 um deren Drehachse 21 bildet. Dabei ist in der Fig. 2 die Spindel 20 mit der Werkstückauf nahme 2 zum größten Teil durch davorliegende Maschinen teile verdeckt. FIG. 2 of the drawing shows the profile rolling machine 1 in a front view, ie in a direction of view of the right side of the profile rolling machine 1 in FIG. 1 . The lower part of the profile rolling machine 1 , like that of the base 11 , from which the machine frame 10 extends upwards. In the upper part of the profile rolling machine 1 , the electric motor 23 is again visible, which forms part of the rotary drive 22 for generating the rotation of the spindle 20 and the associated workpiece holder 2 about its axis of rotation 21 . Here, in FIG. 2, the spindle 20 is connected to the acquisition Werkstückauf 2 for the most part in front of it by machine parts face down.

Unterhalb der Werkstückaufnahme 2 ist wieder der Druck kopf 4 mit der zugehörigen Spindel 40 sichtbar, die um die mit der Drehachse 21 zusammenfallende Drehachse 41 drehbar ist. Die Spindel 40 ist in dem Druckkopf-Trag körper 46 gelagert und zusammen mit diesem entlang der vertikalen Gleitführung 14 in Richtung der Drehachsen 41 und 21 verschiebbar. Unterhalb des Druckkopf-Tragkörpers 46 ist der zugehörige Drehantrieb 42 mit dem seitlich von dem Tragkörper 46 aufgesetzten Elektromotor 43 er kennbar. Unterhalb des Druckkopf-Tragkörpers 46 ist wie der die Verstellspindel 47 für die Verstellung des Druck kopfes 4 in vertikaler Richtung relativ zur Werkstück aufnahme 2 sichtbar.Below the workpiece holder 2 , the print head 4 is again visible with the associated spindle 40 , which is rotatable about the axis of rotation 21 coinciding with the axis of rotation 41 . The spindle 40 is mounted in the print head support body 46 and together with this along the vertical slide guide 14 in the direction of the axes of rotation 41 and 21 slidably. Below the printhead support body 46 , the associated rotary drive 42 with the electric motor 43 placed laterally from the support body 46 is recognizable. Below the print head support body 46 as the adjusting spindle 47 for the adjustment of the print head 4 in the vertical direction relative to the workpiece holder 2 is visible.

Vor der Spindel 20 und der Werkstückaufnahme 2 ist hier der Werkzeughalter-Tragkörper 36 sichtbar, auf dessen rechten Teil der zugehörige Elektromotor 33 aufgesetzt ist, von welchem aus über den hier verdeckten Drehan trieb 32 der ebenfalls nicht sichtbare Werkzeughalter 30 mit den Werkzeugen 3, 3′, 3′′ antreibbar ist.In front of the spindle 20 and the workpiece holder 2 , the tool holder support body 36 is visible here, on the right part of which the associated electric motor 33 is fitted, from which the tool holder 30 with the tools 3, 3, which is also not visible, was driven via the rotary shaft 32 which is also hidden here ', 3''is drivable.

Wie der Fig. 2 weiter entnehmbart ist, ist der Werkzeug halter-Tragkörper 36 mit den daran angeordneten Teilen, nämlich insbesondere dem Werkzeughalter 30 mit den Werk zeugen 3, 3′, 3′′ und dem zugehörigen Drehantrieb 32 in horizontaler Richtung, die hier als die Richtung z ge kennzeichnet ist, verschiebbar. In der in Fig. 2 in durchgehenden Linien gezeichneten Stellung fällt die Drehachse 31 des Werkzeughalters 30 mit der Drehachse 21 der Werkstückaufnahme 2 zusammen. In der in gestrichel ten Linien dargestellten, nach rechts verschobenen Stel lung des Werkzeughalter-Tragkörpers 36 wandert die Dreh achse 31 des Werkzeughalters 30 entsprechend nach rechts. Zur Bewirkung dieser horizontalen Verschiebung in z-Richtung ist an dem Werkzeughalter-Tragkörper 36 eine Verstellspindel 37 vorgesehen, welche mittels eines weiteren Elektromotors 37′ verstellbar ist. Dabei sind die Verstellspindel 37 und ihr Elektromotor 37′ an dem im Hintergrund sichtbaren Führungskörper 16 angeordnet. Dieser Führungskörper 16 ist, wie zuvor schon erläutert, entlang der Gleitführung 13 in vertikaler Richtung, d. h. in y-Richtung verschiebbar.As FIG. 2 is further entnehmbart, the tool holder supporting body 36 attest to the arranged thereon parts, namely in particular the tool holder 30 with the unit 3, 3 ', 3''and the associated rotary drive 32 in the horizontal direction, which here is marked as the direction z, displaceable. In the position drawn in solid lines in FIG. 2, the axis of rotation 31 of the tool holder 30 coincides with the axis of rotation 21 of the workpiece holder 2 . In the line shown in dashed lines, shifted to the right Stel development of the tool holder support body 36 , the axis of rotation 31 of the tool holder 30 moves accordingly to the right. To effect this horizontal displacement in the z direction, an adjusting spindle 37 is provided on the tool holder support body 36 , which is adjustable by means of a further electric motor 37 ' . The adjusting spindle 37 and its electric motor 37 'are arranged on the guide body 16 visible in the background. As already explained, this guide body 16 can be displaced along the slide guide 13 in the vertical direction, ie in the y direction.

Die in der Fig. 1 dargestellte Beschickungs- und Ent nahmeeinrichtung 6 ist in der Fig. 2 aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt.The loading and removal device 6 shown in FIG. 1 is not shown in FIG. 2 for reasons of better clarity.

Aus dem in der Fig. 3 gezeigten Horizontalschnitt durch die Profilwalzmaschine 1 entlang der Linie III-III in Fig. 1 ist besonders deutlich die horizontale Verschieb barkeit des Werkzeughalter-Tragkörpers 36 in z-Richtung erkennbar.From the horizontal section shown in FIG. 3 through the profile rolling machine 1 along the line III-III in FIG. 1, the horizontal displacement availability of the tool holder support body 36 in the z direction can be seen particularly clearly.

Im linken Teil der Fig. 3 ist zunächst wieder der Soc kel 11 mit dem Maschinenrahmen 10 und dem rückseitig angesetzten Schaltschrank 12 erkennbar. Nach vorne hin, d. h. in der Fig. 3 nach rechts hin, wird der Maschinen rahmen 10 begrenzt durch die Gleitführung 13 für die ver tikale Verschiebung des Führungskörpers 16, durch dessen Interesse die Verstellspindel 17 läuft.In the left part of FIG. 3, the soc angle 11 with the machine frame 10 and the switch cabinet 12 attached to the rear can be seen again. Towards the front, ie in Fig. 3 to the right, the machine frame 10 is limited by the sliding guide 13 for the ver Tikale displacement of the guide body 16, through which the adjusting spindle 17 runs interest.

Weiter nach vorne hin, d. h. in der Fig. 3 weiter nach rechts, schließt sich der Werkzeughalter-Tragkörper 36 an, welcher entlang einer weiteren, horizontal, d. h. in der Fig. 3 in der Zeichnungsebene, verlaufenden Gleit führung 15 in der z-Richtung verschiebbar ist. Die Ver stellbewegung wird dabei durch die Verstellspindel 37 mit ihrem zugehörigen Elektromotor 37′ bewirkt.Further to the front, ie to the right in FIG. 3, the tool holder support body 36 follows, which extends along another, horizontally, ie in FIG. 3 in the plane of the drawing, sliding guide 15 in the z-direction is movable. The United adjusting movement is effected by the adjusting spindle 37 with its associated electric motor 37 ' .

Im Zentrum des Werkzeughalter-Tragkörpers 36 ist der hohlzylindrische Werkzeughalter 30 erkennbar, durch welchen hindurch die um die Drehachse 21 drehbare Spin del 20 verläuft. Seitlich neben dem Werkzeughalter 30 ist an dem Werkzeughalter-Tragkörper 36 der Drehantrieb 32 mit dem Elektromotor 33 und dem Riementrieb 34 für die Drehung des Werkzeughalters 30 angeordnet. In der in Fig. 3 gezeigten Betriebsstellung der Profilwalzmaschine 1 ist die Drehachse 31 des Werkzeughalters 30 iden tisch mit der Drehachse 21 der Spindel 20. Durch Betäti gung der Verstellspindel 37 können diese beiden Drehachsen 21 und 31 in z-Richtung gegeneinander verschoben werden. Dabei sind die Verstellspindeln 17, 37, 47 vor zugsweise Gewinde- oder Kugelumlaufspindeln.In the center of the tool holder support body 36 , the hollow cylindrical tool holder 30 can be seen , through which the spin del 20 rotatable about the axis of rotation 21 extends. Laterally adjacent to the tool holder 30 36 of the rotary drive 32 with the electric motor 33 and the belt drive 34 is arranged for rotation of the tool holder 30 to the tool holder support body. In the operating position of the profile rolling machine 1 shown in FIG. 3, the axis of rotation 31 of the tool holder 30 is identical to the axis of rotation 21 of the spindle 20 . By actuating the adjusting spindle 37 , these two axes of rotation 21 and 31 can be shifted against each other in the z direction. The adjusting spindles 17, 37, 47 are preferably threaded or ball screws.

Im rechten Teil der Fig. 3 ist schließlich wieder die Beschickungs- und Entnahmeeinrichtung 6 mit ihrem Werk stück-Handhabungsarm 60 sichtbar, wobei letzterer hier in eine um 180° verschwenkte Position verfahren ist. Am freien Ende des Werkstück-Handhabungsarmes 60 sind zwei Werkstück-Mulden 64 und 64′ angeordnet, von denen die eine zur Zuführung je eines zu bearbeitenden Werkstückes und die andere zur Abführung je eines bearbeiteten Werk stückes dient. Die Verschwenkung des Werkstück-Handha bungsarmes 60 erfolgt dabei um die vertikale Schwenk achse der Schwenkeinrichtung 62.In the right part of FIG. 3, the loading and unloading device 6 with its workpiece-handling arm 60 is finally visible again, the latter being moved here into a position pivoted by 180 °. At the free end of the workpiece handling arm 60 , two workpiece troughs 64 and 64 ' are arranged, one of which is used to feed one workpiece to be machined and the other to discharge one machined workpiece. The pivoting of the workpiece-handling arm 60 takes place about the vertical pivot axis of the pivoting device 62 .

Anhand der Fig. 4a und 4b soll schließlich noch die Arbeitsweise der Profilwalzmaschine 1 erläutert werden. In den Fig. 1 bis 3 ist die Profilwalzmaschine 1 jeweils in einer Betriebsstellung gezeigt, in der die Drehachsen 21 und 31 von Werkstückaufnahme 2 und Werkzeugen 3, 3′, 3′′ zusammenfallen. In dieser Betriebsstellung der Profil walzmaschine 1 kann also ein vorbereitetes Werkstück, z. B. ein hohlzylindrischer oder topfförmiger Blechkörper, auf die Werkstückaufnahme aufgesetzt und mittels des Druckkopfes 4 auf dieser festgesetzt werden. Gemäß Fig. 4a wird dann durch Verschiebung des Werkzeughalters 30 in z-Richtung, d. h. in Fig. 4a nach rechts, das erste Werkzeug 3 mit seiner profilierten Innenseite 39 in Anla ge an den Umfangsbereich 51 des Werkstückes 5 gebracht. Unter gegensinniger Drehung der Werkstückaufnahme 2 mit dem Werkstück 5 um die Drehachse 21 einerseits und des Werkzeughalters 30 mit dem Werkzeug 3 um die Drehachse 31 andererseits wird der Umfangsbereich 51 des Werk stückes 5 in der gewünschten Weise umgeformt. Dabei werden die Drehzahlen der Spindel 20 mit der Werkstück aufnahme 2 und des Werkzeughalters 30 mit dem Werkzeug 3 in Abhängigkeit voneinander so geregelt, daß im Anlage bereich zwischen der profilierten Innenseite 39 des Werkzeuges 3 und der Außenseite des Umfangsbereiches 51 des Werkstückes 5 praktisch nur rollende Reibung und keine gleitende Reibung auftritt. Hierzu wird bevorzugt die jeweilige Einstellung der Profilwalzmaschine 1 in ihrer z-Richtung festgestellt und in eine entsprechende Steuereinheit gegeben, die in Abhängigkeit hiervon sowie vom Außenradius des Werkstückes 5 und der Drehzahl der Spindel 20 die Drehzahl des Werkzeughalters 3 in geeigne ter Weise nachführt.Finally, the mode of operation of the profile rolling machine 1 will be explained with reference to FIGS . 4a and 4b. In Figs. 1 to 3, the profile rolling machine 1 is shown in each case in an operating position in which the axes of rotation 21 and 31 of workpiece holder 2 and tools 3, 3 '3''coincide. In this operating position of the profile rolling machine 1 , a prepared workpiece, for. B. a hollow cylindrical or cup-shaped sheet metal body, placed on the workpiece holder and fixed by means of the print head 4 on this. According to FIG. 4a, the first tool 3 with its profiled inner side 39 is then brought into contact with the peripheral region 51 of the workpiece 5 by shifting the tool holder 30 in the z direction, ie to the right in FIG. 4a. With opposite rotation of the workpiece holder 2 with the workpiece 5 about the axis of rotation 21 on the one hand and the tool holder 30 with the tool 3 about the axis of rotation 31 on the other hand, the peripheral region 51 of the workpiece 5 is formed in the desired manner. The speeds of the spindle 20 with the workpiece holder 2 and the tool holder 30 with the tool 3 are controlled in dependence on one another so that in the contact area between the profiled inside 39 of the tool 3 and the outside of the peripheral region 51 of the workpiece 5 practically only rolling Friction and no sliding friction occurs. For this purpose, the respective setting of the profile rolling machine 1 is preferably determined in its z-direction and placed in a corresponding control unit which, depending on this and on the outer radius of the workpiece 5 and the speed of the spindle 20, tracks the speed of the tool holder 3 in a suitable manner.

Nach der erfolgten Umformung des Werkstückes 5 mit dem ersten Werkzeug 3 kann durch umgekehrtes Verschieben des Werkzeughalters 30 in der z-Richtung das Werkzeug 3 wieder auf allseitigen Abstand vom Werkstück 5, genauer dessen Umfangsbereich 51, gebracht werden. In dieser Stellung, die in der Fig. 4b gezeigt ist, kann durch Verschiebung des Werkzeughalters 30 in y-Richtung nach unten das zweite innerhalb des Werkzeughalters 30 ange ordnete Werkzeug 3′ in die Höhenlage des Außenumfanges 51 des Werkstückes 5 gebracht werden. Durch nachfolgende horizontale Verschiebung in z-Richtung kann nun die profilierte Innenseite 39′ des zweiten Werkzeuges 3′ in Anlage an den Außenumfang 51 des Werkstückes 5 gebracht werden, um einen weiteren Umformschritt vorzunehmen. Ent sprechend kann abschießend eine Endprofilierung mit der profilierten Innenseite 39′′ des dritten Werkzeuges 3′′ vorgenommen werden. Anschließend kann der Werkzeughalter 30 wieder in seine Ausgangsstellung verfahren werden und nach Herabfahren des Druckkopfes 4 in Richtung seiner Drehachse 41 das fertig bearbeitete Werkstück 5 von der Werkstückaufnahme 2 abgenommen werden. Hierzu wird das Werkstück 5 vorzugsweise von der zuvor bereits beschrie benen Beschickungs- und Entnahmeeinrichtung 6 in seinem Nabenbereich 50 unterstützt und abtransportiert.Following the forming of the workpiece 5 with the first tool 3, the tool 3 can be prepared by reverse displacement of the tool holder 30 in the z-direction again on all sides distance from the workpiece 5, more precisely its circumferential area 51 are accommodated. In this position, which is shown in Fig. 4b, can be brought by moving the tool holder 30 in the y direction down the second within the tool holder 30 arranged tool 3 ' in the height of the outer circumference 51 of the workpiece 5 . By subsequent horizontal displacement in the z direction, the profiled inside 39 'of the second tool 3' can now be brought into contact with the outer circumference 51 of the workpiece 5 in order to carry out a further shaping step. Accordingly, a final profiling can be made with the profiled inside 39 '' of the third tool 3 '' . The tool holder 30 can then be moved back into its starting position and after the print head 4 has been moved down in the direction of its axis of rotation 41, the finished workpiece 5 can be removed from the workpiece holder 2 . For this purpose, the workpiece 5 is preferably supported and removed in its hub area 50 by the loading and removal device 6 already described above.

Wie aus den Fig. 4a und 4b weiter ersichtlich ist, sind die einzelnen ringförmigen Werkzeuge 3, 3′ und 3′′ unter Zwischenlage von Distanzringen 30′ innerhalb des Werkzeughalters 30 entnehmbar angeordnet und darin mittels eines Spannringes 38 in ihrer Lage verdrehfest gesichert. Damit können unterschiedlich ausgebildete Werkzeuge eingesetzt werden, um unterschiedliche Bearbei tungen an Werkstücken 5 vornehmen zu können.As further seen in FIGS. 4a and 4b, the single annular tools 3, 3 'and 3''with the interposition of spacer rings 30' are removably disposed within the tool holder 30 and secured therein rotationally fixed in position by means of a clamping ring 38. Different trained tools can thus be used in order to be able to carry out different machining operations on workpieces 5 .

Claims

1. Profile rolling machine for the production of profiled, hollow cylindrical or pot-shaped workpieces made of sheet metal in its circumferential area, the pro fil rolling machine receiving at least one central workpiece and at least one annular, internally profiled tool, by means of which chem the profile in the circumferential area of the workpiece can be rolled in from the outside by the workpiece holder with the workpiece and the tool running down the radial distance, the workpiece holder being arranged at the free end of a spindle equipped with a rotary drive and the tool being held in a tool holder, which can be rotated by means of its own rotary drive about an axis of rotation running parallel to the axis of rotation of the spindle, characterized in that

- That by means of two supports the tool holder ( 30 ) and the workpiece holder ( 2 ) relative to one another in a direction y parallel to the spindle rotation axis ( 21 ) and in a direction z perpendicular to the spindle rotation axis ( 21 ) and
- That the rotary drive ( 32 ) of the tool holder ( 30 ) and the rotary drive ( 22 ) of the spindle ( 20 ) with regard to their speeds are coupled such that the peripheral speed of the workpiece ( 5 ) and tool ( 3, 3 ', 3'' ) are mutually identical in the area of their mutual contact in every shift position in the z direction.

2. Profile rolling machine according to claim 1, characterized in that for the coupling between the Drehan drives ( 22, 32 ) of the spindle ( 20 ) and tool holder ( 30 ) an electronic gear is provided, by means of which the speed n₂ of the tool holder ( 30 ) depending on the radius r of the workpiece ( 5 ), the speed n₁ of the spindle ( 20 ) and the support displacement position z in the z direction according to the relationship is controllable.

3. Profile rolling machine according to claim 1 and 2, characterized in that the tool holder ( 30 ) is arranged displaceably in a cross support in the y and z directions and that the workpiece holder ( 2 ) is fixedly attached to the spindle ( 20 ).

4. Profile rolling machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that a print head ( 4 ) is seen before, which is aligned with the spindle ( 20 ) and around a with the spindle axis of rotation ( 21 ) coincident axis of rotation ( 41 ) is rotatable and can be moved along this axis ( 41 ) and by means of which the workpiece ( 5 ) can be pressed onto the workpiece holder ( 2 ).

5. Profile rolling machine according to claim 4, characterized in that the print head ( 4 ) has its own rotary drive ( 42 ), the speed of which corresponds to the speed of the spindle ( 20 ).

6. Profile rolling machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tool holder ( 30 ) is designed as a hollow cylindrical sleeve and that a plurality of tools ( 3, 3 ', 3'' ) above or next to each other in the tool holder ( 30 ) are non-rotatably arranged.

7. Profile rolling machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tool holder (30) with the interposition of rolling bearings (35) is arranged in a tool holder supporting body (36), said tool holder supporting body (36), the tool holder ( 30 ) with tool (s) ( 3, 3 ', 3'' ) and the rotary drive ( 32 ) of the tool holder ( 30 ) form the support part which can be displaced in the z direction.

8. Profile rolling machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the displaceable in the z-direction support part in a sliding guide ( 15 ) on a guide body ( 16 ) is mounted, which in turn in a part of the machine frame ( 10 ) forming slide guide ( 13 ) is displaceable in the y-direction.

9. Profile rolling machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that for the rotary drives ( 22, 32, 42 ) and for the support operation step-adjustable DC electric motors ( 23, 32, 42; 17 ', 37' ) are provided.

10. Profile rolling machine according to one of claims 1 to 9, characterized by a the speeds of the rotary drives ( 23, 32, 42 ) and the support actuation control and monitoring control unit with input and output peripherals and with a data and program memory for repetitive machining processes.