EP1555072A2 - Axialgewinderollkopf - Google Patents

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EP1555072A2
EP1555072A2 EP04028284A EP04028284A EP1555072A2 EP 1555072 A2 EP1555072 A2 EP 1555072A2 EP 04028284 A EP04028284 A EP 04028284A EP 04028284 A EP04028284 A EP 04028284A EP 1555072 A2 EP1555072 A2 EP 1555072A2
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EP
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shaft
bearing unit
radial
bearing
thread rolling
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EP1555072A3 (de
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Andreas Focken
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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
    • B21H3/044—Thread-rolling heads working axially

Definitions

  • the invention relates to an axial thread rolling head according to claim 1.
  • Axialgewinderollkexcellent are known for example from DE 12 69 086 or DE 24 38 937 C3 become. You usually see three offset by 120 ° to each other Profile rollers before, which are rotatably mounted in a so-called storage unit.
  • the Bearing unit is held by a shaft which is clamped in a machine tool becomes.
  • the thread rolling head is held in the direction of rotation, can but move it axially.
  • the rolling head is pressed onto the rotating workpiece, wherein the feed by the axially freely movable rolling head in the shaping of the Thread is done. After completion of the thread forming is required, the profile rollers disengage with the workpiece.
  • the profile rollers for certain workpiece diameter and Thread designed. If in the same machine tool another workpiece machining must be made, of course, another thread rolling head be used. This also applies to the case that the clamping section of the Shank is to be adapted to the special machine tool.
  • the shaft is in the state The technology component of the thread rolling head and can not be easily removed when the rolling head is not disassembled.
  • the invention has for its object to provide an axial thread rolling head, in the case of a multiplicity of thread rolling heads to be kept, the production outlay can be reduced.
  • axial thread rolling head In the axial thread rolling head according to the invention are clamping portion of Shank on the one hand and coupling section, bearing section and driver section the shaft on the other hand separate parts, via suitable connecting portion axially and rotationally fixed, but releasably connected to each other.
  • the corresponding shaft section by a be replaced easily with the other connected to the storage unit Part can remain in this.
  • the clamping portion may remain in the machine tool when the Removed storage unit and replaced by another desired. If in the machine tool only one thread rolling head is used, is for a Variety of different rolling heads only a single clamping shaft required.
  • the separate parts of the shaft firmly to connect with each other.
  • An embodiment of the invention provides for this purpose that the chucking portion has an axial cylindrical collar fitting in a coaxial cylindrical recess of the coupling portion is insertable, wherein a rear-side radial annular surface of the coupling portion against a radial abutment surface of the Einspannabitess rests.
  • the coupling section has radial circumferentially spaced bores in the cylindrical Lead recess and record the mounting screws.
  • the axial Bund has radial threaded holes for receiving the threaded portion of the Mounting screws. To separate the described parts therefore only need the fixing screws are released, of which e.g. three are provided.
  • the radial surfaces which lie against each other are precisely worked and determine the axial length of the shaft, for which a certain degree is maintained got to.
  • the holes and the Fixing screws designed so that when screwing in the mounting screws the radial annular surface and the radial abutment surface against each other be tense.
  • the in Figs. 1 to 3 illustrated shaft is composed of a first part 10 and a second part 12 together.
  • the part 10 has an elongated cylindrical Clamping portion 14 which is pierced axially in a known manner. He serves for Clamping in a suitable machine tool, wherein the axial perforation can receive a stop against which the workpiece abuts to move apart of bearing unit on the one hand and shank on the other.
  • a radial flange 16 is formed, which is a radial stop surface 18 forms.
  • the threaded holes 22 fastening screws 24, whose head is conical, as seen at 26.
  • the described portions of the part 10 are integrally formed.
  • the part 12 has a hollow cylindrical portion 30, which with radial through holes 32 is provided.
  • the through holes 32 are arranged at 90 ° spacing and have a conical countersink 34.
  • the conical countersink 34 eccentric.
  • the section 30 points to the part 10 opposite side on a coupling portion 36, here as a jaw coupling portion is trained.
  • the jaw coupling portion 36 cooperates a complementary coupling portion of the bearing unit of the axial thread rolling head together. Bearing unit on the one hand and the shaft according to FIGS. 1 to 3 On the other hand, relative to each other axially movable to the coupling portions in or disengage.
  • the bearing unit is received by a bearing section 38, which connects to the coupling portion 36.
  • a splined portion 40 which, as also known, with a complementary through hole of a central gear rotatably cooperates, in turn with pinions on the eccentric shafts for the profile rollers of the Axial thread rolling head combs.
  • the part 12 is also one piece.
  • the inner recess 42 of the section 30 fits snugly on the collar 20 and the axes of the holes 32 coincide with the axes of the threaded holes 22.
  • the mounting screws 24 screwed through the holes 32 in the threaded holes 22.
  • the Countersinks 34 with which the conical heads cooperate, eccentric are formed by the formation of the countersinks 34 an axial force component generated between the parts 10 and 12, whereby a rear annular surface 44 of the Section 30 is tightened against the stop surface 18 of the flange 16.
  • the part 12 is normally fixedly mounted in the axial thread rolling head, not shown. If another roll head is to be used or another chuck section, only a loosening of the mounting screws 24 is required, to take the pieces apart.

Abstract

Axialgewinderollkopf mit einem Schaft und einer vom Schaft gehaltenen, die Profilrollen aufweisenden Lagereinheit, wobei der Schaft einen länglichen Einspannabschnitt (14), einen ersten Kupplungsabschnitt, einen Lagerabschnitt für die Lagereinheit und einen Mitnehmerabschnitt für ein mittiges Zahnrad der Lagereinheit aufweist und die Lagereinheit einen zweiten Kupplungsabschnitt aufweist, der mit dem ersten Kupplungsabschnitt in Eingriff ist, wenn Lagereinheit und Schaft durch Federvorspannung in einer Kupplungsposition sind und außer Eingriff ist, wenn Lagereinheit und Schaft entgegen der Federvorspannung axial auseinander bewegt werden in eine Trennposition, wodurch die Lagereinheit eine relative Drehung auf dem Schaft ausführen kann, wobei Einspannabschnitt (10,14) und Kupplungsabschnitt (36) einerseits und Lagerabschnitt (38) und Mitnehmerabschnitt (40) andererseits getrennte Teile bilden (10,12), die über Verbindungsabschnitte axial und drehfest fest, jedoch lösbar miteinander verbindbar sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Axialgewinderollkopf nach dem Anspruch 1.
Axialgewinderollköpfe sind etwa aus DE 12 69 086 oder DE 24 38 937 C3 bekannt geworden. Sie sehen üblicherweise drei um 120° zueinander versetzt angeordnete Profilrollen vor, die in einer sogenannten Lagereinheit drehbar gelagert sind. Die Lagereinheit wird von einem Schaft gehalten, der in einer Werkzeugmaschine eingespannt wird. Der Gewinderollkopf wird in Drehrichtung festgehalten, kann sich jedoch axial bewegen. Der Rollkopf wird auf das drehende Werksstück aufgedrückt, wobei der Vorschub durch den axial frei beweglichen Rollkopf bei der Formung des Gewindes erfolgt. Nach Beendigung der Gewindeformung ist erforderlich, die Profilrollen mit dem Werkstück außer Eingriff zu bringen. Zu diesem Zweck lagern die Profilrollen auf Exzenterwellen, auf denen außerdem kleine Zahnräder sitzen, die mit einem Mittenrad kämmen, das drehfest auf dem Schaft angeordnet ist (DE 12 69 086 A1 oder DE 44 30 184 C2). Eine Spiralfeder ist mit dem einen Ende fest mit der Lagereinheit und mit dem anderen Ende fest mit dem Schaft verbunden. In der Arbeitsstellung der Profilrollen ist die Spiralfeder in Wickelrichtung vorgespannt. Erreicht der Vorschub einen vorgegebenen Wert, stößt das Werkstück gegen eine axial im Schaft des Gewinderollkopfs gelagerte Stange. Dadurch werden Lagereinheit und Schaft axial auseinander bewegt, und eine Klauenkupplung zwischen diesen Teilen wird getrennt. Die Feder kann nunmehr die Lagereinheit um einen vorgegebenen Winkel verdrehen. Dadurch rollen die Zahnräder auf dem Mittenrad ab und verdrehen die Exzenterwellen zur Verstellung der Profilrollen außer Eingriff mit dem Werkstück. Zum Spannen der Spiralfeder und dem Aufeinanderzubewegen der Rollen wird die Lagereinheit in Drehrichtung entgegengesetzt der beschriebenen Drehbewegung zurückverstellt, bis die Klauenkupplung einrastet.
Naturgemäß sind die Profilrollen für bestimmte Werkstückdurchmesser und Gewinde ausgelegt. Soll in der gleichen Werkzeugmaschine eine andere Werkstückbearbeitung vorgenommen werden, muß naturgemäß ein anderer Gewinderollkopf verwendet werden. Dies gilt auch für den Fall, daß der Einspannabschnitt des Schaftes an die spezielle Werkzeugmaschine anzupassen ist. Der Schaft ist im Stand der Technik Bestandteil des Gewinderollkopfes und kann nicht ohne weiteres entfernt werden, wenn der Rollkopf nicht demontiert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Axialgewinderollkopf zu schaffen, bei dem bei einer Vielzahl von vorzuhaltenden Gewinderollköpfen der Herstellungsaufwand verringert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Axialgewinderollkopf sind Einspannabschnitt des Schaftes einerseits und Kupplungsabschnitt, Lagerabschnitt und Mitnehmerabschnitt des Schaftes andererseits getrennte Teile, die über geeignete Verbindungsabschnitt axial und drehfest fest, jedoch lösbar miteinander verbindbar sind.
Ist für einen vorgegebenen Gewinderollkopf ein anderer Schaft zu verwenden, kann bei dem erfindungsgemäßen Rollkopf der entsprechende Schaftabschnitt durch einen anderen ohne weiteres ausgewechselt werden, wobei der mit der Lagereinheit verbundene Teil in diesem verbleiben kann. Sind in einer Fertigungsstätte mehrere Gewinderollköpfe vorgehalten, die je nach Anwendung zum Einsatz gelangen, dann kann der Einspannabschnitt in der Werkzeugmaschine verbleiben, wenn die Lagereinheit entfernt und durch eine andere gewünschte ausgetauscht wird. Falls in der Werkzeugmaschine jeweils nur ein Gewinderollkopf eingesetzt wird, ist für eine Vielzahl unterschiedlicher Rollköpfe nur ein einziger Einspannschaft erforderlich.
Dadurch wird der Herstellungs- und Materialaufwand für die Axialgewinderollköpfe deutlich reduziert.
Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, die getrennten Teile des Schaftes fest mit einander zu verbinden. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, daß der Einspannabschnitt einen axialen zylindrischen Bund aufweist, der passend in eine koaxiale zylindrische Ausnehmung des Kupplungsabschnitts einführbar ist, wobei eine rückseitige radiale Ringfläche des Kupplungsabschnitts gegen eine radiale Anschlagfläche des Einspannabschnitts anliegt. Der Kupplungsabschnitt weist radiale in Umfangsrichtung beabstandete Bohrungen auf, die in die zylindrische Ausnehmung führen und die Befestigungsschrauben aufnehmen. Der axiale Bund weist radiale Gewindelöcher auf zur Aufnahme des Gewindeabschnitts der Befestigungsschrauben. Zum Trennen der beschriebenen Teile müssen daher lediglich die Befestigungsschrauben gelöst werden, von denen z.B. drei vorgesehen sind. Die radialen Flächen, die gegeneinander liegen, sind genau gearbeitet und bestimmen die axiale Länge des Schaftes, für die ein bestimmtes Maß eingehalten werden muß.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Bohrungen und die Befestigungsschrauben so ausgeführt, daß beim Einschrauben der Befestigungsschrauben die radiale Ringfläche und die radiale Anschlagfläche gegeneinander gespannt werden. Zu diesem Zweck können die radialen Bohrungen mit einer geeigneten exzentrischen Ansenkung versehen werden, die mit konischen Abschnitten der Befestigungsschrauben zusammenwirken, damit beim Einschrauben eine axiale Kraft zwischen den getrennten Teilen erzielt wird.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Fig. 1
zeigt die Seitenansicht eines Schaftes für einen Axialgewinderollkopf nach der Erfindung.
Fig. 2
ist eine perspektivische Darstellung des Schaftes nach Fig. 1 in auseinandergezogener Position.
Fig. 3
ist eine ähnlich Darstellung wie Fig. 2, wobei angedeutet ist, wie die Befestigungsschrauben im Einspannabschnitt des Schaftes angeordnet sind.
In den Zeichnungen ist lediglich der Schaft eines Axialgewinderollkopfs dargestellt, wobei der typische Aufbau eines Gewinderollkopfs, wie er eingangs bereits beschrieben wurde, als bekannt vorausgesetzt wird. Insbesondere wird bezug genommen auf DE 44 30 184 C2, in der ein exemplarischer Gewinderollkopf beschrieben und dargestellt ist.
Der in den Fign. 1 bis 3 dargestellte Schaft setzt sich aus einem ersten Teil 10 und einem zweiten Teil 12 zusammen. Das Teil 10 weist einen länglichen zylindrischen Einspannabschnitt 14 auf, der in bekannter Weise axial durchbohrt ist. Er dient zum Einspannen in eine geeignete Werkzeugmaschine, wobei die axiale Durchbohrung einen Anschlag aufnehmen kann, gegen den das Werkstück anstößt zum Auseinanderbewegen von Lagereinheit einerseits und Schaft andererseits. Im vorderen Bereich des Einspannabschnitts 14 ist ein radialer Flansch 16 geformt, der eine radiale Anschlagfläche 18 bildet. An die Anschlagfläche 18 schließt sich ein axialer zylindrischer Bund 20 an, der vier um 90° beabstandete radiale Gewindelöcher 22 aufweist. Wie in Fig. 3 zu erkennen, können die Gewindelöcher 22 Befestigungsschrauben 24 aufnehmen, deren Kopf konisch ist, wie bei 26 zu erkennen. Die beschriebenen Abschnitte des Teils 10 sind einteilig geformt.
Das Teil 12 weist einen hohlzylindrischen Abschnitt 30 auf, der mit radialen Durchbohrungen 32 versehen ist. Die Durchbohrungen 32 sind im 90°-Abstand angeordnet und weisen eine konische Ansenkung 34 auf. Wie aus Fig. 3 zu erkennen, ist die konische Ansenkung 34 exzentrisch. Der Abschnitt 30 weist auf der dem Teil 10 gegenüberliegenden Seite einen Kupplungsabschnitt 36 auf, der hier als Klauenkupplungsabschnitt ausgebildet ist. Der Klauenkupplungsabschnitt 36 wirkt mit einem komplementären Kupplungsabschnitt der Lagereinheit des Axialgewinderollkopfs zusammen. Lagereinheit einerseits und der Schaft gemäß den Fign. 1 bis 3 andererseits sind relativ zueinander axial beweglich, um die Kupplungsabschnitte in bzw. außer Eingriff zu bringen.
Die nicht gezeigte Lagereinheit wird aufgenommen von einem Lagerabschnitt 38, der sich an den Kupplungsabschnitt 36 anschließt. An den Lagerabschnitt 38 schließt sich ein keilverzahnter Abschnitt 40 an, der, wie ebenfalls bekannt, mit einer komplementären Durchbohrung eines Mittenzahnrads drehfest zusammenwirkt, das seinerseits mit Ritzeln auf den Exzenterwellen für die Profilrollen des Axialgewinderollkopfs kämmt.
Das Teil 12 ist ebenfalls einteilig. Bei der Montage wird der Bund 20 in das Innere des Abschnitts 30 eingeführt, wobei die innere Ausnehmung 42 des Abschnitts 30 passend auf dem Bund 20 sitzt und die Achsen der Bohrungen 32 zusammenfallen mit den Achsen der Gewindelöcher 22. Anschließend werden die Befestigungsschrauben 24 über die Bohrungen 32 in die Gewindelöcher 22 eingeschraubt. Da die Ansenkungen 34, mit denen die konischen Köpfe zusammenwirken, exzentrisch sind, wird durch die Ausbildung der Ansenkungen 34 eine axiale Kraftkomponente zwischen den Teilen 10 und 12 erzeugt, wodurch eine rückseitige Ringfläche 44 des Abschnitts 30 fest gegen die Anschlagfläche 18 des Flansches 16 gespannt wird.
Das Teil 12 ist normalerweise fest in den nicht gezeigten Axialgewinderollkopf eingebaut. Falls ein anderer Rollkopf verwendet werden soll bzw. ein anderer Einspannabschnitt, ist lediglich ein Lösen der Befestigungsschrauben 24 erforderlich, um die Teile auseinander zu nehmen.

Claims (4)

  1. Axialgewinderollkopf mit einem Schaft und einer vom Schaft gehaltenen, die Profilrollen aufweisenden Lagereinheit, wobei der Schaft einen länglichen Einspannabschnitt, einen ersten Kupplungsabschnitt, einen Lagerabschnitt für die Lagereinheit und einen Mitnehmerabschnitt für ein mittiges Zahnrad der Lagereinheit aufweist und die Lagereinheit einen zweiten Kupplungsabschnitt aufweist, der mit dem ersten Kupplungsabschnitt in Eingriff ist, wenn Lagereinheit und Schaft durch Federvorspannung in einer Kupplungsposition sind und außer Eingriff ist, wenn Lagereinheit und Schaft entgegen der Federvorspannung axial auseinander bewegt werden in eine Trennposition, wodurch die Lagereinheit eine relative Drehung auf dem Schaft ausführen kann, dadurch gekennzeichnet, daß Einspannabschnitt (10, 14) und Kupplungsabschnitt (36) einerseits und Lagerabschnitt (38) und Mitnehmerabschnitt (40) andererseits getrennte Teile (10, 12) bilden, die über Verbindungsabschnitte axial und drehfest fest, jedoch lösbar miteinander verbindbar sind.
  2. Axialgewinderollkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspannabschnitt (10, 14) einen zylindrischen Bund (20) aufweist, der passend in eine koaxiale zylindrische Ausnehmung (42) des Kupplungsabschnitts (30, 36) einführbar ist, wobei eine rückseitige radiale Ringfläche (44) des Kupplungsabschnitts (30, 36) gegen eine radiale Anschlagfläche (18) des Einspannabschnitts anliegt, der Kupplungsabschnitt (30, 36) radiale in Umfangsrichtung beabstandete Bohrungen (32) aufweist, die Befestigungsschrauben (24) aufnehmen und der axiale Bund (20) radiale Gewindelöcher (22) aufweist zur Aufnahme des Gewindeschaftes der Befestigungsschrauben (24).
  3. Axialgewinderollkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Bohrungen (32) und die Befestigungsschrauben (24) so ausgeführt sind, daß beim Einschrauben der Befestigungsschrauben (24) die radiale Ringfläche (44) die radiale Anschlagfläche (18) gegeneinander gespannt werden.
  4. Axialgewinderollkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Bohrungen (32) eine exzentrische konische Ansenkung (34) aufweisen.
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