DE834399C

DE834399C - Method and apparatus for rolling in helically wound grooves, e.g. in twist drill, wood drill or the like.

Info

Publication number: DE834399C
Application number: DEE565A
Authority: DE
Inventors: Alfred Guehring; Fritz Riemenschneider
Original assignee: Eumuco AG fuer Maschinenbau
Current assignee: Eumuco AG fuer Maschinenbau
Priority date: 1950-01-17
Filing date: 1950-01-28
Publication date: 1952-03-20

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Einwalzen schraubenförmig gewundener Nuten, z. B. in Spiralbohrer, Holzbohrer od. dgl. Die in Form einer Schraubenlinie verlaufenden Nuten von kleineren Spiralbohrern werden in der Regel durch Fräsen erzeugt. Bei größeren Bohrerdurchmessern ist man aber zur Herabsetzung der Herstellungskosten schon dazu übergegangen, die doppelte Spiralnut mit besonderen Gesenken bei Schmiedetemperatur unter dem Hammer nach und nach in das runde Ausgangswerkstück einzuschlagen. Das Schmieden der Spiralbohrer ist jedoch zeitraubend und erfordert außerdem eine hohe Geschicklichkeit des Hammerschmiedes. Es ist weiter bekannt, Spiralbohrer in zwei Arbeitsgängen herzustellen, indem in das runde Ausgangswerkstück zunächst eine gerade, in Längsrichtung verlaufende. Doppelnut eingewalzt oder eingeschmiedet und der so vorgearbeitete Rohling anschließend um seine Längsachse verwunden wird. Dieses zweistufige Verfahren hat den Nachteil, daß es kaum möglich ist, beim Verdrehen des Vorwerkstückes den verlangten Steigungswinkel genau einzuhalten. Schließlich ist bereits vorgeschlagen worden, die Nuten von Spiralbohrern unmittelbar in Form einer Schraubenlinie in das Werkstück einzuwalzen. Das bekannte Verfahren verwendet hierzu zwei nach Art von Schraubenrädern. kalibrierte Walzen, deren parallel verlaufende Achsen im gleichen Umlaufsinn angetrieben werden. Das Ausgangswerkstück wird zwischen die Walzen eingeführt und von diesen in Drehung gebracht, so daß sich die Kaliber des Walzenpaares infolge ihrer zum Grundkörper der Walze exzentrischen Anordnung während einer Umdrehung immer tiefer in das Werkstück eindrücken. Da bei diesem Verfahren die Hutform nicht allein durch die Kalibrierung, sondern auch durch die Wälzbewegung bestimmt bzw. beeinflußt wird, lassen sich mit ihm nur bestimmte, svmnietrische Hutformen von schwacher Krümmung erzeugen. Die bekannte Einrichtung erfordert ferner Sonderwalzen, die in der Herstellung umständlich und kostspielig sind. Bei diesen Walzen tritt während des Malzvorganges neben rollender Reibung noch ein erlieblicher, mit beträchtlichenBiegungsbeanspruchungen verbundener Anteil an gleitender Reibung auf, der eine hohe spezifische Beanspruchung des Walzenwerkstoff esund damit raschen Verschleiß zur Folge hat.Method and device for rolling in helically wound Grooves, e.g. B. in twist drills, wood drills or the like. The in the form of a helix Running grooves of smaller twist drills are usually made by milling generated. In the case of larger drill diameters, however, the manufacturing costs can be reduced already switched to the double spiral groove with special dies at forging temperature to gradually hammer into the round starting workpiece. That However, forging the twist drills is time consuming and also requires a large amount of time Dexterity of the hammer smith. It is further known, twist drills in two To produce operations by first inserting a straight, running in the longitudinal direction. Rolled or forged double groove and the like pre-machined blank is then twisted around its longitudinal axis. This two-step The method has the disadvantage that it is hardly possible when turning the preliminary workpiece to strictly adhere to the required pitch angle. Finally, it is already proposed the flutes of twist drills directly in the form of a helix in roll in the workpiece. The known method uses two according to Art of helical gears. calibrated rollers, their parallel Axes are driven in the same direction of rotation. The starting workpiece is between the rollers introduced and brought into rotation by these, so that the caliber of the pair of rollers due to their eccentric arrangement with respect to the base body of the roller Press deeper and deeper into the workpiece during one revolution. Since with this Move the hat shape not only through calibration, but also through the Rolling motion is determined or influenced, can only be determined with it, svmnietrische Create hat shapes with weak curvature. The known device also requires Special rollers that are cumbersome and expensive to manufacture. With these Rolling occurs during the malting process, in addition to rolling friction, a pleasant, amount of sliding friction associated with considerable bending stresses on which a high specific stress on the roll material es and thus quickly Wear and tear.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Verfahren und der dabei verwendeten Einrichtungen und geht einen grundsätzlich neuen Weg, indem sie vorschlägt, die schraubenförmig gewundenen Nuten von Spiralbohrern od. dgl. im Schrägwalzverfahren mit einem oder mehreren 1@aren als Schraubenh nie gewollter Steigung in das Ausgangsmaterial einzuwalzen, das dabei den gleichen Durchmesser wie der fertige Bohrer hat. Die Walzen selbst sind so gestaltet, daß sieden Bohrerquerschnitt je etwa zur Hälfte.-lmfusen, so daß der Bohrer mithin sowohl beim Einlauf als auch beim Auslauf von Je-r Walze selbst geführt wird.The invention avoids the disadvantages of the known method and the devices used therein, and is a fundamentally new way by proposing od the helically wound grooves of spiral drills. Like. In the cross rolling method mi t one or more 1 @ never arene as Schraubenh deliberate gradient in rolling in the starting material, which has the same diameter as the finished drill. The rollers themselves are designed in such a way that the drill cross-section is roughly half-infused each time, so that the drill is guided by each roller itself both at the entry and at the exit.

Zur Durchführung des Walzverfahrens benutzt die Erfindung paarweise angeordnete, in ihrer Kalibrierung der zu erzeugenden Hutform angepaßte Walzen, deren Achsen sich unter einem Winkel kreuzen, der dem Steigungswinkel der einzuwalzenden Spiralnut entspricht. Dabei ist der Kreuzungswinkel der Walzen einstellbar. Dadurch ist es möglich, die Steigung der Schraubenlinie den jeweiligen Umständen anzupassen. Bei Spiralbohrern hängt nämlich der Steigungswinkel vom Durchmesser des Bohrers und dessen für die Spanleistung-günstigsten Schneidwinkel ab, der für Stahl, Schwer- und Leichtmetall ganz verschieden ist.The invention uses pairs to carry out the rolling process arranged rollers whose calibration is adapted to the shape of the hat to be produced, whose axes intersect at an angle that corresponds to the angle of incline of the one to be rolled Spiral groove corresponds. The angle of intersection of the rollers is adjustable. Through this it is possible to adapt the pitch of the helix to the respective circumstances. In the case of twist drills, the helix angle depends on the diameter of the drill and the cutting angle that is most favorable for the cutting performance, which is suitable for steel, heavy and light metal is very different.

Als besonders vorteilhaft hat sich zur Durchfühiung des Walzverfahrens nach der Erfindung . eine Vorrichtung erwiesen, die aus einem Schrägwalzwerk mit einem oder mehreren Walzenpaaren besteht, wobei die Walzenpaare durch ein gemeinsames Rädervorgelege angetrieben werden, derart, daß die Walzen nach Kupplung mit dem Vorgelege jeweils nur einen Umlauf machen. Um das Einführen des zu walzenden Stabes zu ermöglichen, werden die Walzen jedes Walzenpaares erfindungsgemäß an einem Teil ihrer Arbeitsfläche mit einer Abflachung versehen.It has been found to be particularly advantageous to carry out the rolling process according to the invention. a device turned out to be made up of a piercing mill consists of one or more pairs of rollers, the pairs of rollers by a common Gear reducers are driven in such a way that the rollers after coupling with the Make the additional gear only one cycle at a time. About the introduction of the rod to be rolled To enable the rollers of each roller pair according to the invention on one part provide your work surface with a flat.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Walzverfahrens nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig. i den Grundriß einer Walzeinrichtung mit vier Walzenpaaren, Fig. 2 die zugehörige Seitenansicht, Fig. 3 ein einzelnes Walzenpaar in verschiedenen Ansichten, Fig. 4 eine Oberwalze zum "feil im Schnitt.An embodiment of a device for carrying out the rolling process according to the invention is shown in the drawing. It shows Fig. I the plan a rolling device with four pairs of rollers, FIG. 2 the associated side view, 3 shows a single pair of rollers in different views, FIG. 4 shows a top roller to the "feil in the cut.

Der Antriebsmotor treibt über einen Keilr:ementrieb das Schwungrad i an, in das eine Reibungskupplung eingebaut ist. L ber ein Rädervorgelege 2 werden die Räderpaare 3 und 4 angetrieben, die ihrerseits auf den Walzenachsen 5 und 6 befestigt sind. Mit den Walzenachsen 5 sind die unteren Arbeitswalzen 8 kraftsjhlüssig verbunden. Die oberen Arbeitswalzen y lagern in eiriern Gabelkopf io, der um den Zapfen ii schwenkbar ist. Dusch einen Keil 12 kann die Oberw-alzc senkre--ht zur Walzrichtung angestellt wer(Ien. Während die Walzenachsen 5 ihre Achslage uiive:ändert beibehalten, ist die Achslage der Arbeitswalzen g veränderlich, w,)bei der Kraftfluß über das doppelte Kugelgelenk 7 geht. Zum Einführen des Werkstücke: dienere Abflachungen 8' bzw. <l' der Arbeitswalzen 8 bzw. cg.The drive motor drives the flywheel via a V-drive i, in which a friction clutch is installed. L via a gear reduction 2 the pairs of wheels 3 and 4 are driven, in turn on the roller axles 5 and 6 are attached. The lower work rolls 8 are force-fit with the roll axles 5 tied together. The upper work rolls y are stored in a fork head io, which around the Pin ii is pivotable. Shower a wedge 12 can make the upper roller perpendicular to the Rolling direction employed who (Ien. While the roll axes 5 uiive: changes their axis position maintained, the axial position of the work rolls is variable g, w,) with the power flow goes over the double ball joint 7. To insert the work piece: Serve flats 8 'or <l' of the work rolls 8 or cg.

Die Wirkungsweise der vorbe<chr ieberien Walzvorrichtung ist folgende: Durch den Motor wird das Schwungrad i in Umlauf gebracht, wobei die Reibungskupplung des Schwunrades ausgekuppelt ist. Die Arbeitswalzen stehen in' der in Fig. 3 rechts gezeigten Stellung, in der das Ausgangswerkstück in den Walzenspalt engeschoben werden kann. Anschließend wird die Kupplung in der Schwungscheibe z. B. durch einen Fußtritthebel eingerückt. Diese Kupplung ist nun derart ausgebildet, daß nach dem Einrücken sämtliche Arbeitswalzen eine volle Umdrehung machen und dann selbsttätig zum Stillstand kommen, nachdem die Kupplung durch Entlasten des Fußtritthebels wieder ausgerückt und eine in der Zeichnung nicht dargestellte Bremseinrichtung zur Wirkung gekommen ist. Während dieses einen Umlaufes der Arbeitswalzen erfolgt die Walzung der Nuten. Das fertige Werkstück wird anschließend durch die Walzen ausgeworfen. Das Einwalzen der Spiralnuten im Sinne der Erfindung mittels eines Schrägw-alzwe-kes erfordert keinerlei Geschicklichkeit von der Bedienung und übertrifft infolge des beim Walzen erzielbaren hohen Verfoirmungsgrades die Leistung eines Hammers um das Vielfache. Das Verfahren ist daher auch bei Bohrern kleineren Durchmessers, die bisher nur gefräst werden konnten, mit guter Wirtschaftlichkeit durchzuführen. Gegenüber dem eingangs beschriebenen zweistufigen Verfahren (Walzen und anschließendes Verdrehen des Bohrerverwerkstückes) wird mit dem Verfahren nach der Erfindung eine wesentlich hiihere Leistung erzielt, da ein ganzer Arbeitsgang, und zwar das Veiwinden, entfällt. _Atißerdem verläßt der Bohrer die Walzen mit genau kalibrierteni Außendurchmesser und genauer Spiralnutensteigung, so daß die Fertigbearbeitung des Bohrers sich auf ein einfaches Nachschleifen beschränken kann. Die Herstellungskosten werden dadurch wesentlich herabgesetzt.The mode of operation of the pre-written rolling device is as follows: The engine rotates the flywheel i, with the friction clutch the flywheel is disengaged. The work rolls are in 'the one in Fig. 3 on the right position shown, in which the initial workpiece is pushed into the nip can be. Then the clutch in the flywheel z. B. by a Foot pedal engaged. This clutch is now designed such that after Engage all work rolls make a full revolution and then automatically come to a standstill after releasing the foot pedal again disengaged and a braking device not shown in the drawing to the effect has come. During this one revolution of the work rolls, rolling takes place of the grooves. The finished workpiece is then ejected through the rollers. The rolling in of the spiral grooves within the meaning of the invention by means of an oblique roller does not require any skill on the part of the operator and, as a result, outperforms when rolling, the high degree of wrapping that can be achieved, the performance of a hammer by Multiples. The method is therefore also suitable for small-diameter drills up to now it could only be milled, to carry out with good economic efficiency. Opposite to the two-stage process described at the beginning (rolling and subsequent twisting of the Bohrerverwerkstückes) is essential with the method according to the invention Higher performance is achieved because a whole work step, namely twisting, is omitted. In addition, the drill leaves the rollers with a precisely calibrated outer diameter and more accurate spiral flute pitch, so that the finishing of the drill is on can limit simple regrinding. The manufacturing costs are thereby substantially reduced.

Im Gegensatz zu bekannten Spiralbohrerwalzwerken bestehen die beim Schrägwalzverfahren nach der Erfindung verwendeten Walzen aus einfachen Drehkörpern, die auf jeder normalen Drehbank herzustellen sind. Infolge ihrer kurzen, gedrängten Bauart und der einfachen, atis nur einem einzigen Wulstprufil bcstelrcnden Kalibrierung sind die Walzen außerdem sehr widerstandsfähig gegenüber den beim Walzen auftretenden Beanspruchungen. Ihre Lebensdauer ist daher entsprechend groß.In contrast to known twist drill rolling mills, the with Cross rolling process according to the invention used rolls made of simple rotating bodies, which can be produced on any normal lathe. As a result of their short, crowded Design and the simple, atis only one Place the bead test Calibration, the rollers are also very resistant to the rolling occurring stresses. Their service life is therefore correspondingly long.

Nach dem Walzverfahren entsprechend der Erfindung können auch Bohrer mit konischer Seele, deren Kein am Schaftende dicker als an der Bohrerschne:de ist, bei entsprechender Formgebung der Arbeitswalzen hergestellt werden. Es ist ferner bei Anwendung des beschriebenen Walzverfahrens nicht nur möglich, symmetrische Querschnitte, wie sie z. B. bei Spiralbuhte.n vorliegen, herzustellen, sondern auch unsymmetrische Querschnitte, wie sie bei der Herstellung eingängiger Spiralen, z. B. für Holzbohrer, verlangt werden.According to the rolling process according to the invention, drills with a conical core, none of which is thicker at the end of the shank than at the drill bit, are made with appropriate shaping of the work rolls. It is further when using the rolling process described, it is not only possible to produce symmetrical cross-sections, how they z. B. at Spiralbuhte.n exist to produce, but also asymmetrical Cross-sections as used in the production of catchy spirals, e.g. B. for wood drills, are required.

Das Walzverfahren nach de: Erfindung und die zu seiner Durchführung vo:geschlagene Vorrichtung ist in der Anwendung nicht auf die Herstellung von Bohrwerkzeugen beschränkt, vielmehr läßt es sich auch überall do. t mit gleichem Erfolg anwenden, wo die Aufgabe vorliegt, schraubenförmig verlaufende Nuten beliebiger Steigung herzustellen.The rolling process according to de: Invention and its implementation vo: struck device is not in application to the manufacture of drilling tools limited, it can also be done anywhere. t apply with equal success, where the task is to produce helical grooves of any pitch.

Claims

PATEN TANSPP ÜCIIE: i. Process for rolling in helically wound grooves, e.g. B. in twist drills, wood drills or the like., Characterized in that the grooves are rolled in the cross-rolling process with one or more pairs of rollers in the form of a helix of the desired pitch in the initial workpiece.

2. Device for performing the rolling process according to claim i, characterized through the use of pairs arranged in their calibration of the ones to be generated Nutquers2hnittsform adapted work rolls (8, 9), the axes of which are under a Cross the angle that corresponds to the helix angle of the spiral groove to be rolled.

3. Rolling device according to claim 2, characterized in that the angle below which the roller axes cross, is changeable.

4. Rolling device after the Claims z and 3, characterized in that several pairs of rollers through a common Gear drive (2) are driven in such a way that the rollers (8, 9) during the Rolling process only make one full turn at a time.

5. Rolling device after Claims 2 to 4, characterized in that the rollers on part of their working surface are provided with a flat (8 ', 9'). Printed publications: German U.S. Patent No. 378,792.