EP1046439B1 - Rolle für einen Radialgewinderollkopf - Google Patents

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EP1046439B1
EP1046439B1 EP00101837A EP00101837A EP1046439B1 EP 1046439 B1 EP1046439 B1 EP 1046439B1 EP 00101837 A EP00101837 A EP 00101837A EP 00101837 A EP00101837 A EP 00101837A EP 1046439 B1 EP1046439 B1 EP 1046439B1
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EP
European Patent Office
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thread
forming
roll
profile
groove
Prior art date
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EP00101837A
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EP1046439A2 (de
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Andreas Focken
Klaus Oppelt
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Fette GmbH
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Fette GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H3/00—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
    • B21H3/02—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling
    • B21H3/04—Making by means of profiled-rolls or die rolls
    • B21H3/042—Thread-rolling heads
    • B21H3/046—Thread-rolling heads working radially

Definitions

  • the invention relates to a roller for a radial thread rolling head according to the Preamble of Claim 1. Such is a role in DE-A-2 335 651.
  • the two or three rollers with a thread profile has, these roles are mounted radially adjustable.
  • the thread form profile seen in the circumferential direction a flat, a thread inlet section, a thread calibration section and a thread runout section.
  • the sections mentioned extend over a certain angle.
  • the flattening usually extends over an angle of approximately 40 ° Inlet section over an angle of 160 °, the calibration section over a 90 ° angle and the outlet section over an angle of 70 °.
  • the length of the Calibration section is usually such that it is a multiple of Corresponds to the circumferential length of the workpiece to be shaped.
  • Thread rolls rotated, and a spring mechanism is tensioned, and after completion of the rolling process, a clutch is engaged so that the thread rolling Release the workpiece again.
  • Such a thread rolling head or form rolls for such thread rolling heads are known for example from DE 39 30 131 C1 or Fette company publication “Rollsysteme” become.
  • the rollers usually have a certain axial length. This can be for one given execution of a rolling head can no longer be changed. on the other hand it happens with a number of uses that the thread forming roll only over a limited axial area is used. This area wears out with the Time while the rest of the area remains operational, but because of its location is unused.
  • the invention is therefore based on the object of a form roller for a radial thread rolling head to create the most effective for the formation of short Thread sections is suitable, but allows full utilization.
  • an annular circumferential groove section is formed on the circumference.
  • This groove section does not extend into the flattened area, or it is not required to lead him into this area.
  • a thread form profile molded in that has an opposite pitch has, the flats of the thread form profiles aligned with each other are.
  • this is a thread form profile for a right-hand thread
  • the other thread form profile is also suitable for right-hand threads, if the roll is turned 180 ° in the roll head. It is possible to use identical ones Thread form profile sections to form identical threads in the workpiece.
  • the groove ensures that the workpiece is not with the second shaped profile section engages. Therefore corresponds to another Embodiment of the invention, the width of the groove at least the slope of the Thread form profile plus a certain amount of overflow.
  • the groove should preferably also have a minimum depth that is equal to the height of the profile plus a minimal inlet stroke.
  • the thread forming roller shown in FIGS. 1 to 3 has two thread profile sections on the circumference 10, 12, which are separated from one another by a groove 14.
  • the thread form profile 12 has a flat 16, one approximately 160 ° extending inlet section 18, an approximately 90 ° extending Calibration section 20 and an outlet section extending approximately over 70 ° 22 on.
  • the profile section 10 has a flat 24, an inlet section 26, a calibration section 28 and an outlet section 30. How out 2 and 3, the flats 16, 24 are aligned with each other, and the remaining sections of the shaped profiles are the same, but symmetrical to Center plane, which is spanned by the groove 14.
  • the thread profile sections 10, 12 are identical have to be. Rather, they can have a different slope and also a different hub.
  • the Radial profile height of the inlet section compared to that of the calibration section shifted inwards. This is indicated in FIG. 3 by the dashed line 32, which represents the final profile height.
  • the radial offset, marked with 34 is also referred to as a hub.
  • the outlet section 22 or 30 results there is also a relocation of the profile height in the direction of the flat 16 or 24 to facilitate the roll out on the workpiece.
  • Fig. 1 there are diametrical recesses on opposite sides 36 or 38 shaped. They are used to engage a drive plate of the thread rolling head with the roller. This will have a corresponding Gear ensures that a single rotation of the form roller Spring is tensioned, which after tripping ensures that the form rollers on each other to be moved so that the flattening engages with the workpiece arrives.
  • a thread forming roll is shown, the two thread profile sections 10a, 12a, which are separated from one another by a groove 14.
  • the groove 14 corresponds the groove 14 according to FIG. 1.
  • the thread form profile sections 10a, 12a a different diameter.
  • the groove 14 should also be noted that it has a width that is slightly larger than that Slope of the shaped profile sections. This also causes a certain overflow at the Formation of the thread on the workpiece possible.
  • the depth of the groove 14 corresponds to that Profile height of the shaped profile sections plus a minimal inlet stroke. Thereby there is no groove in the flattened area 16 or 24.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rolle für einen Radialgewinderollkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. So eine Rolle ist in der DE-A-2 335 651 offenbart.
Bei einem Radialgewinderollkopf, der zwei oder drei Rollen mit einem Gewindeformprofil aufweist, sind diese Rollen radial verstellbar gelagert. Das Gewindeformprofil weist in Umfangsrichtung gesehen eine Abflachung, einen Gewindeeinlaufabschnitt, einen Gewindekalibrierabschnitt und einen Gewindeauslaufabschnitt auf. Aus Formgründen und Gründen des von der Maschine aufzubringenden Drehmoments erstrecken sich die genannten Abschnitte über einen bestimmten Winkel. So erstreckt sich die Abflachung üblicherweise über einen Winkel von etwa 40°, der Einlaufabschnitt über einen Winkel von 160°, der Kalibrierabschnitt über einen Winkel von 90° und der Auslaufabschnitt über einen Winkel von 70°. Die Länge des Kalibrierabschnitts ist üblicherweise derart, daß sie einem Mehrfachen der Umfangslänge des zu formenden Werkstücks entspricht.
Mit Hilfe eines derartigen Radialgewinderollkopfes wird über eine beschränkte Länge ein Gewinde in einem Werkstück eingeformt. In der Ausgangsposition haben die Rollen eine Drehlage derart, daß die Abflachungen einander zugekehrt sind. Das Werkstück kann in dieser Position der Rollen in den Gewinderollkopf eingebracht werden. Mit Hilfe einer Auslösung von Hand oder automatisch durch die Werkzeugmaschine erfolgt automatisch eine radiale Zustellung der Rollen in Richtung Werkstück, so daß das Werkstück bei seiner Drehung mit Hilfe der Werkzeugmaschine die Formrollen mitzunehmen in der Lage ist. Die Rolloperation ist nach einer einzigen Umdrehung der Gewindeformrollen beendet.
Durch den Reibschluß zwischen Werkstück und Gewinderollen werden die Gewinderollen gedreht, und es wird ein Federwerk gespannt, und nach Beendigung des Rollvorgangs wird eine Kupplung eingerastet, so daß die Gewinderollen das Werkstück wieder freigeben.
Ein derartiger Gewinderollkopf bzw. Formrollen für derartige Gewinderollköpfe sind etwa aus DE 39 30 131 C1 oder Fette Firmenschrift "Rollsysteme" bekannt geworden.
Die Rollen haben üblicherweise eine bestimmte axiale Länge. Diese kann für eine gegebene Ausführung eines Rollkopfes nicht mehr verändert werden. Andererseits kommt es bei einer Anzahl von Einsätzen vor, daß die Gewindeformrolle nur über einen begrenzten axialen Bereich eingesetzt wird. Dieser Bereich verschleißt mit der Zeit, während der übrige Bereich einsatzfähig bleibt, jedoch wegen seiner Lage unbenutzt ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Formrolle für einen Radialgewinderollkopf zu schaffen, die besonders wirksam für die Formung von kurzen Gewindeabschnitten geeignet ist, jedoch eine komplette Ausnutzung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Rolle ist in der Längshälfte der Rolle in einer Radialebene am Umfang ein ringförmig umlaufender Nutabschnitt geformt. Dieser Nutabschnitt erstreckt sich nicht in den abgeflachten Bereich hinein, bzw. es ist nicht erforderlich, ihn in diesen Bereich hineinzuführen. Auf beiden Seiten des Nutabschnitts ist ein Gewindeformprofil eingeformt, das eine entgegengesetzte Steigung aufweist, wobei die Abflachungen der Gewindeformprofile zueinander ausgerichtet sind. Mit anderen Worten, ist das eine Gewindeformprofil für ein Rechtsgewinde ausgelegt, ist auch das andere Gewindeformprofil für Rechtsgewinde geeignet, wenn die Rolle um 180° im Rollkopf gedreht wird. Es ist möglich, mit identischen Gewindeformprofilabschnitten identische Gewinde im Werkstück zu formen. Es ist jedoch auch möglich, unterschiedliche Gewindeformprofile zu verwenden, beispielsweise mit unterschiedlicher Steigung, aber auch mit unterschiedlichem Durchmesser. Ferner kann der Hub der Gewindeprofile unterschiedlich sein. Unter Hub versteht man den radial nach innen versetzten Anfang des Einlaufabschnitts gegenüber der Profilhöhe im Kalibrierabschnitt, dem eigentlichen Gewindeformabschnitt.
Die Nut sorgt dafür, daß bei der Gewindeerzeugung das Werkstück nicht mit dem zweiten Formprofilabschnitt in Eingriff gelangt. Daher entspricht nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Breite der Nut mindestens der Steigung des Gewindeformprofils plus einem gewissen Überlaufbetrag. Die Nut soll vorzugsweise auch eine Mindesttiefe aufweisen, die gleich der Höhe des Profils ist plus einem minimalen Einlaufhub.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
Fig. 1
zeigt im Schnitt eine Gewindeformrolle für einen Radialgewinderollkopf nach der Erfindung.
Fig. 2
zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2.
Fig. 3
zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 entlang der Linie 3-3.
Fig. 4
zeigt einen Schnitt durch eine Gewindeformrolle nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Gewindeformrolle weist am Umfang zwei Gewindeformprofilabschnitte 10, 12 auf, die durch eine Nut 14 voneinander getrennt sind. Das Gewindeformprofil 12 weist eine Abflachung 16, einen sich über annähernd 160° erstreckenden Einlaufabschnitt 18, einen sich etwa über 90° erstreckenden Kalibrierabschnitt 20 sowie einen sich annähernd über 70° erstreckenden Auslaufabschnitt 22 auf. Der Profilabschnitt 10 weist eine Abflachung 24, einen Einlaufabschnitt 26, einen Kalibrierabschnitt 28 und einen Auslaufabschnitt 30 auf. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, sind die Abflachungen 16, 24 zueinander ausgerichtet, und die übrigen Abschnitte der Formprofile sind gleich, jedoch symmetrisch zur Mittenebene, welche von der Nut 14 aufgespannt ist. Mit anderen Worten, je nach Lage der Rolle in dem nicht gezeigten Radialgewinderollkopf wirkt sich der jeweilige Gewindeformabschnitt 10, 12 in gleicher Weise auf das ebenfalls nicht gezeigte Werkstück aus, mit dem es in Eingriff gebracht wird. Es werden identische Gewinde erzeugt, je nachdem, welches Gewindeformprofil 10, 12 zum Einsatz gelangt. Ist daher z. B. der Profilabschnitt 10 abgenutzt, wird die Rolle im Gewinderollkopf um 180° verdreht eingesetzt, so daß nunmehr der Profilabschnitt 12 zum Einsatz gelangt. Auf diese Weise läßt sich die gesamte Länge der Profilrolle nutzen, was für die Rolle eine erhebliche Standzeit zur Folge hat. Dies gilt zwar nur für relativ kurze zu formende Gewindeabschnitte, diese Einsatzfälle sind jedoch relativ häufig.
Es ist jedoch nicht obligatorisch, daß die Gewindeformprofilabschnitte 10, 12 identisch sein müssen. Vielmehr können sie eine unterschiedliche Steigung aufweisen und auch einen unterschiedlichen Hub. Wie aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen, ist die Profilhöhe des Einlaufabschnitts gegenüber derjenigen des Kalibrierabschnitts radial nach innen versetzt. Dies ist in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie 32 angedeutet, welche die endgültige Profilhöhe darstellt. Der radialer Versatz, der mit 34 gekennzeichnet ist, wird auch als Hub bezeichnet. Im Auslaufabschnitt 22 bzw. 30 ergibt sich ebenfalls eine Zurückverlegung der Profilhöhe in Richtung Abflachung 16 bzw. 24, um den Auslauf der Rolle am Werkstück zu erleichtern.
Wie aus Fig. 1 noch hervorgeht, sind auf gegenüberliegenden Seiten diametral Ausnehmungen 36 bzw. 38 geformt. Sie dienen zum Eingriff einer Mitnehmerscheibe des Gewinderollkopfes mit der Rolle. Dadurch wird über ein entsprechendes Getriebe dafür gesorgt, daß bei einer einmaligen Umdrehung der Formrolle eine Feder gespannt wird, welche nach Auslösung dafür sorgt, daß die Formrollen aufeinander zu bewegt werden, damit die Abflachung mit dem Werkstück in Eingriff gelangt.
In Fig. 4 ist eine Gewindeformrolle gezeigt, die zwei Gewindeformprofilabschnitte 10a, 12a aufweist, die durch eine Nut 14 voneinander getrennt sind. Die Nut 14 entspricht der Nut 14 nach Fig. 1. Im Unterschied zu Fig. 1 haben die Gewindeformprofilabschnitte 10a, 12a einen unterschiedlichen Durchmesser.
Zur Nut 14 sei noch angemerkt, daß sie eine Breite hat, die etwas größer ist als die Steigung der Formprofilabschnitte. Dadurch ist auch ein gewisser Überlauf bei der Formung des Gewindes am Werkstück möglich. Die Tiefe der Nut 14 entspricht der Profilhöhe der Formprofilabschnitte plus einem minimalen Einlaufhub. Dadurch entfällt die Nut in dem abgeflachten Bereich 16 bzw. 24.

Claims (7)

  1. Rolle für einen Radialgewinderollkopf, die an ihrem Umfang ein Gewindeformprofil mit einer Abflachung, einem Gewindeeinlaufabschnitt, einem Gewindekalibrierabschnitt und einem Gewindeauslaufabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längshälfte der Rolle in einer Radialebene außer in der Abflachung (16, 24) am Umfang ein ringförmig umlaufender Nutabschnitt (14) geformt ist und auf beiden Seiten des Nutabschnitts (14) ein Gewindeformprofil (10, 12, 10a, 12a) eingeformt ist, wobei die Steigung der Gewindeformprofile entgegengesetzt und die Lage der Abflachungen (16, 24) übereinstimmend ist.
  2. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeformprofilabschnitte (10, 12) identisch sind.
  3. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeformprofilabschnitte unterschiedlich sind.
  4. Rolle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeformprofilabschnitte einen unterschiedlichen Hub aufweisen.
  5. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Gewindeformprofilabschnitte (10a, 12a) unterschiedlich sind.
  6. Rolle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nut (14) mindestens der Steigung der Gewindeformprofilabschnitte plus einem bestimmten Überlaufbetrag entspricht.
  7. Rolle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nut (14) der Profilhöhe plus einem minimalen Einlaufhub (34) entspricht.
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Effective date: 20091201

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