EP1561525B1 - Tangentialgewinderollkopf - Google Patents

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EP1561525B1
EP1561525B1 EP04028894A EP04028894A EP1561525B1 EP 1561525 B1 EP1561525 B1 EP 1561525B1 EP 04028894 A EP04028894 A EP 04028894A EP 04028894 A EP04028894 A EP 04028894A EP 1561525 B1 EP1561525 B1 EP 1561525B1
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EP
European Patent Office
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thread
bushing
pinion
rolling head
rolling
Prior art date
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EP04028894A
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English (en)
French (fr)
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EP1561525A2 (de
EP1561525A3 (de
Inventor
Andreas Focken
Dirk Marbs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fette GmbH
Original Assignee
Fette GmbH
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Publication date
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Publication of EP1561525A3 publication Critical patent/EP1561525A3/de
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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
    • B21H3/048—Thread-rolling heads working tangentially

Definitions

  • the invention relates to a Tangentialgewinderollkopf according to the preamble of claim 1.
  • Tangentialgewinderollkopf is made EP 0 811 443 B1 known.
  • a Tangentialgewinderollkopf in which two threaded rollers are rotatably mounted on two forked Rollkopfarmen.
  • the thread rollers must be in a certain position to each other at the beginning of a thread rolling operation and during the rolling process.
  • a synchromesh gear is arranged between the tangential rollers.
  • a pinion Arranged on the axis of each thread roll is a pinion having on its face a pair of diametrically opposed jaws which engage complementary claws of the thread roll.
  • the pinion in turn cooperates with a gear, wherein both gears interact with a central gear, so that the uniformity of the rotational movement of both threaded rollers is ensured.
  • the thread rollers to each other have a predetermined axial position.
  • the thread rollers rest against an abutment formed by a fork portion of the forked arms with an end face.
  • a special metal disc for example of copper, forms a stop surface, which also causes only a relatively low friction.
  • the sleeve is in turn axially fixed by a further bush which supports the meshing with the pinion gear. This bush is pressed by means of a screw against a fixed contact surface of the Rollkopfarms.
  • the invention has for its object to provide a Tangentialgewinderollkopf, in which the axial role play can be adjusted by simple means.
  • the bushes which abut respectively on a pinion for the threaded roller, on the circumference of a fine thread portion which cooperates with a female threaded portion in a receiving bore for pinion and bushing. Furthermore, locking means are provided which lock the socket in a assumed rotational position.
  • the bushings are rotatably mounted and are simultaneously adjusted axially during a rotation. With the help of the bushings can therefore be carried out an adjustment of pinion and thread roller. If sufficient axial contact of the thread roller is achieved, the bushing is locked in the assumed rotational position.
  • the bushing next to the fine thread portion recesses e.g. in the form of grooves which are arranged at regular intervals on the circumference of the bushing.
  • a clamping screw is arranged, which cooperates with one of the recesses.
  • the clamping screw from the front end of the Rollkopfarms in the threaded hole can be screwed. This gives a particularly good accessibility.
  • the lock or the clamping screw for the socket is released.
  • a suitable key which cooperates with corresponding key surfaces of the socket, for example, with depressions in the facing end face of the socket
  • the socket is rotated so far until the thread roller is stuck.
  • the sleeve is locked in spaced offset by a small angle rotational positions. This is possible with the help of a certain number of recesses or grooves. If, for example, the thread has a pitch of 0.5 mm and ten slots are provided, an axial adjustment from slot to slot is 0.05 mm.
  • the sleeve is again rotated back to the next recess for the engagement of the clamping screw, for example, after the thread roll has stuck. This is then tightened to lock the sleeve in its rotational position.
  • the rolling head shown in the figures has two fork-shaped rolling head arms (hereinafter also referred to as arms) 10, 12, which are part of a two-armed lever.
  • the rolling head is in turn pivotally mounted by a suitable holder (not shown), which will be discussed briefly below.
  • the bifurcated arms 10, 12 support thread rolls (hereinafter referred to as rolls) 14, 16 on an axle 18, 20 which extends transversely through the fork-shaped arms 10, 12. It is made of a suitable carbide.
  • the right fork portion is wider than the left fork portion. This is due to the fact that in the wider fork portion a gear transmission is arranged.
  • the gear is designated 22. It is rotatably mounted on a bushing 24, which sits partially in a circular recess of the arm 10 and 12 and is pressed with the aid of a cylinder screw 26 firmly against the bottom of the recess.
  • the corresponding socket in the upper Ar denoted by 28.
  • An axis 30 extends through the central hole of a disc 32, by non-seeing portions of the arms 10, 12 and not shown legs of the clamping body.
  • the arms 10, 12 are pivoted against each other, wherein they are tensioned towards each other by means of a spring 34 which engage the other arms of the two-armed lever in the region of the rollers 14, 16.
  • a spring 34 which engage the other arms of the two-armed lever in the region of the rollers 14, 16.
  • Two spring assemblies 36, 38 on both sides of a lug 40 which belong to the clamping body, not shown, allow a limited pivoting of the entire Tangentialgewinderollkopfs about the axis 30. Regarding this function is expressly to the already mentioned EP 0 811 443 B1 directed.
  • Figs. 2 and 3 it is shown that the threaded roller 14 has jaws 42 which engage with claws 44 on the pinion 46.
  • the pinion is rotatably mounted on the axis 18. It is understood that this applies equally to the thread roller 16.
  • the axis 18 extends through a cylindrical bore 48 in the wider fork portion of the arm 10.
  • the pinion 46 is received and a socket 50.
  • the sleeve 50 is shown in Fig. 4 more clearly. It can be seen that near its free end face on the circumference of a fine thread portion 52 is formed. It cooperates with a corresponding counter-threaded portion 52a in the bore 48.
  • the circumference of the bushing 50 has ten grooves (or depressions) 54, which are formed parallel to the axis at equal circumferential intervals.
  • diametrically opposite two holes 56 are formed.
  • a clamping screw 60 is screwed into a corresponding thread in the arm 12 from the front side.
  • the clamping screw cooperates with one of the grooves 54 and thereby sets the sleeve 50 in the direction of rotation.
  • a tool 62 for actuating the bushing 50 is shown. It has a cylindrical head 64 and an elongated shaft 66 which is on one side of the head 64 attacks.
  • the free end face of the head 64 has diametrically opposite two pins 68 which can cooperate with the holes 56 of the socket 50.
  • the associated clamping screws 60 must be released for both threaded rollers 14, 16. Subsequently, with the aid of the tool 62, the bushing 50 is pressed against the associated pinion 46 until the threaded roller 14, 16 is firmly seated. Subsequently, the sleeve 50 is then rotated in the opposite direction until the clamping screw can engage in the next groove 54. Thereafter, the clamping screw 60 is tightened.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf,einen Tangentialgewinderollkopf nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Tangentialgewinderollkopf ist aus EP 0 811 443 B1 bekannt.
  • Aus EP 0 811 443 B1 ist ein Tangentialgewinderollkopf bekannt, bei dem zwei Gewinderollen an zwei gabelförmigen Rollkopfarmen drehbar gelagert sind. Die Gewinderollen müssen zu Beginn eines Gewinderollvorgangs und während des Rollvorgangs in einer bestimmten Stellung zueinander stehen. Zu diesem Zweck ist zwischen den Tangentialrollen ein Synchrongetriebe angeordnet. Auf der Achse jeder Gewinderolle ist ein Ritzel angeordnet, das an seiner Stirnfläche ein Paar von aneinander diametral gegenüberliegenden Klauen aufweist, die mit komplementären Klauen der Gewinderolle in Eingriff kommen. Dadurch wird eine Drehbewegung vom Ritzel auf die Gewinderolle übertragen. Das Ritzel wirkt seinerseits mit einem Zahnrad zusammen, wobei beide Zahnräder mit einem zentralen Zahnrad zusammenwirken, damit die Gleichförmigkeit der Drehbewegung beider Gewinderollen gewährleistet ist.
  • Es versteht sich, daß die Gewinderollen zueinander eine vorgegebene axiale Lage aufweisen. Typischerweise liegen die Gewinderollen mit einer Stirnseite gegen einen Anschlag an, der von einem Gabelabschnitt der gabelförmigen Arme gebildet ist. Eine besondere Metallscheibe, beispielsweise aus Kupfer, bildet eine Anschlagfläche, welche zudem nur eine relativ geringe Reibung verursacht. Um die Gewinderolle gegen den Anschlag anzulegen, ist bekannt, mit Hilfe einer Buchse, die auf der Achse für die Gewinderolle und das Ritzel sitzt, eine axiale Festlegung vorzunehmen. Die Buchse wird ihrerseits axial durch eine weitere Buchse festgelegt, welche das mit dem Ritzel kämmende Zahnrad lagert. Diese Buchse wird mit Hilfe einer Schraube gegen eine feste Anlagefläche des Rollkopfarms angepreßt.
  • Wie aus dieser Beschreibung deutlich wird, ist es mit Hilfe einer derartigen Vorkehrung nur möglich, eine einzige Einstellung der Axiallage der Gewinderolle vorzusehen. Falls diese geändert werden soll, müßte die Länge der zweiten Buchse durch Abschleifen reduziert werden. Aus der Beschreibung geht ferner hervor, daß aufgrund des Zusammenwirkens mehrerer Einzelteile eine Addition der Toleranzen möglich ist, wodurch die Genauigkeit der axialen Lage bzw. des axialen Rollenspiels beeinträchtigt wird. So kann z.B. auch die Anlagescheibe verschleißen, was eine Veränderung der Axiallage der Gewinderolle zur Folge hat. Mit den bekannten Mitteln ist es nicht möglich, für eine Kompensation zu sorgen. Die Genauigkeit der axialen Einstellung bzw. des axialen Spiels der Gewinderollen ist jedoch für die Genauigkeit des mit den Gewinderollen herzustellenden Gewindes von großer Bedeutung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tangentialgewinderollkopf zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln das axiale Rollenspiel eingestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Bei der Erfindung weisen die Buchsen, die jeweils an einem Ritzel für die Gewinderolle anliegen, am Umfang einen Feingewindeabschnitt auf, der mit einem Innengewindeabschnitt in einer Aufnahmebohrung für Ritzel und Buchse zusammenwirkt. Ferner sind Verriegelungsmittel vorgesehen, welche die Buchse in einer eingenommenen Drehposition verriegeln. Die Buchsen sind drehbar gelagert und werden bei einer Verdrehung zugleich axial verstellt. Mit Hilfe der Buchsen kann daher eine Verstellung von Ritzel und Gewinderolle erfolgen. Ist eine ausreichende axiale Anlage der Gewinderolle erzielt, wird die Buchse in der eingenommenen Drehposition verriegelt.
  • Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, eine Verriegelung der Buchse in ihrer Drehposition vorzunehmen. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist hierzu vorgesehen, daß die Buchse neben dem Feingewindeabschnitt Vertiefungen aufweist, z.B. in Form von Nuten, die in gleichmäßigen Abständen am Umfang der Buchse angeordnet sind. In einem Gewindeloch des Rollkopfarms ist eine Klemmschraube angeordnet, die mit einer der Vertiefungen zusammenwirkt. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Klemmschraube vom vorderen Ende des Rollkopfarms in das Gewindeloch einschraubbar. Dadurch ist eine besonders gute Zugänglichkeit gegeben.
  • Zur Einstellung des axialen Spiels wird die Verriegelung bzw. die Klemmschraube für die Buchse gelöst. Mit Hilfe eines geeigneten Schlüssels, der mit entsprechenden Schlüsselflächen der Buchse zusammenwirkt, beispielsweise mit Vertiefungen in der zugekehrten Stirnseite der Buchse, wird die Buchse so weit verdreht, bis die Gewinderolle festsitzt. Es ist zwar denkbar, die Buchse stufenlos in jeder beliebigen Drehposition zu verriegeln. In der Praxis ist dies jedoch nicht notwendig. Es reicht aus, wenn die Buchse in beabstandeten um einen kleinen Winkel versetzten Drehpositionen verriegelbar ist. Dies ist etwa mit Hilfe einer bestimmten Anzahl von Vertiefungen oder Nuten möglich. Weist das Gewinde z.B. eine Steigung von 0,5 mm auf und sind zehn Nuten vorgesehen, dann beträgt eine axiale Verstellung von Nut zu Nut 0,05 mm. Bei dem beschriebenen Einstellverfahren wird nach dem Festsitzen der Gewinderolle die Buchse wieder zurückgedreht bis zur nächsten Vertiefung für den Eingriff z.B. der Klemmschraube. Diese wird dann festgezogen, um die Buchse in ihrer Drehposition zu verriegeln.
  • Sollte sich aus Gründen des Verschleißes oder dergleichen das axiale Spiel der Gewinderolle vergrößern, kann in der beschriebenen Art und Weise eine erneute Einstellung des Axialspiels durchgeführt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert werden.
    • Fig. 1
    zeigt die Seitenansicht eines Tangentialgewinderollkopfes nach der Erfindung.
    Fig. 2
    zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2.
    Fig. 3
    zeigt vergrößert einen Teil der Darstellung nach Fig. 2.
    Fig. 4
    zeigt perspektivisch eine Buchse aus der Darstellung nach Fig. 2 und 3.
    Fig. 5
    zeigt ein Werkzeug zur Verstellung der Buchse nach Fig. 3.
  • Der in den Figuren dargestellte Rollkopf weist zwei gabelförmige Rollkopfarme (nachfolgend auch Arme genannt) 10, 12 auf, die Teil eines zweiarmigen Hebels sind. Der Rollkopf wird von einem geeigneten Halter (nicht gezeigt) seinerseits schwenkbar gelagert, worauf weiter unten noch kurz eingegangen wird. Die gabelförmigen Arme 10, 12 lagern Gewinderollen (nachfolgend auch als Rollen bezeichnet) 14, 16 auf einer Achse 18, 20, die sich quer durch die gabelförmigen Arme 10, 12 erstreckt. Sie ist aus einem geeigneten Hartmetall.
  • Wie aus Fig. 2 erkennbar, ist der rechte Gabelabschnitt breiter als der linke Gabelabschnitt. Dies beruht darauf, daß in dem breiteren Gabelabschnitt ein Zahnradgetriebe angeordnet ist. In Fig. 2 ist das Zahnrad mit 22 bezeichnet. Es ist drehbar auf einer Buchse 24 gelagert, die teilweise in einer kreisförmigen Ausnehmung des Arms 10 bzw. 12 sitzt und mit Hilfe einer Zylinderschraube 26 fest gegen den Grund der Ausnehmung gepreßt wird. In Fig. 1 ist die entsprechende Buchse im oberen Ar, mit 28 bezeichnet.
  • Eine Achse 30 erstreckt sich durch das mittige Loch einer Scheibe 32, durch nicht zu sehende Abschnitte der Arme 10, 12 und nicht gezeichnete Schenkel des Aufspannkörpers. Um die Achse 30 können die Arme 10, 12 gegeneinander verschwenkt werden, wobei sie mit Hilfe einer Feder 34, die an den anderen Armen der zweiarmigen Hebel angreifen, im Bereich der Rollen 14, 16 aufeinander zu gespannt sind. Mittels geeigneter, nicht weiter gezeigter und beschriebener Anschläge wird die Verschwenkung der Hebel derart, daß die Rollen 14, 16 voneinander fortbewegt werden, begrenzt. Zwei Federpakete 36, 38 auf beiden Seiten eines Ansatzes 40, die zum nicht gezeigten Aufspannkörper gehören, ermöglichen eine begrenzte Verschwenkung des gesamten Tangentialgewinderollkopfs um die Achse 30. Bezüglich dieser Funktion wird ausdrücklich auf die bereits erwähnte EP 0 811 443 B1 verwiesen.
  • Es sei noch erwähnt, daß auf der Achse 30 ein Zahnrad sitzt (nicht gezeigt), mit dem die Zahnräder 22 auf den Buchsen 24, 28 in Eingriff sind. Da die Zahnräder 22 wiederum mit dem zugehörigen Ritzel in Eingriff sind, das drehfest mit den Gewinderollen 14, 16 in Eingriff ist, sind die Gewinderollen 14, 16 in ihrer Drehung synchronisiert.
  • In Fig. 2 und Fig. 3 ist gezeigt, daß die Gewinderolle 14 Klauen 42 aufweist, die mit Klauen 44 am Ritzel 46 in Eingriff sind. Das Ritzel sitzt drehbar auf der Achse 18. Es versteht sich, daß dies in gleicher Weise für die Gewinderolle 16 gilt.
  • Die Achse 18 erstreckt sich durch eine zylindrische Bohrung 48 im breiteren Gabelabschnitt des Arms 10. In der Bohrung wird das Ritzel 46 aufgenommen sowie eine Buchse 50. Die Buchse 50 ist in Fig. 4 deutlicher herausgestellt. Man erkennt, daß nahe ihrer freien Stirnfläche am Umfang ein Feingewindeabschnitt 52 geformt ist. Er wirkt mit einem entsprechenden Gegengewindeabschnitt 52a in der Bohrung 48 zusammen. Neben dem Feingewindeabschnitt 52 weist der Umfang der Buchse 50 zehn Nuten (beziehungsweise Vertiefungen) 54 auf, die in gleichenmäßigen Umfangsabständen achsparallel eingeformt sind. An der freien Stirnfläche der Buchse 50 sind diametral gegenüberliegend zwei Löcher 56 geformt. Wird die Buchse 50 gedreht, bewegt sie sich auch axial. Dadurch ist es möglich, das Ritzel 46 axial zu verstellen und damit auch die Gewinderolle 14, die auf der gegenüberliegenden Seite über eine dünne Scheibe 58 gegen die zugekehrte Wandfläche des schmaleren Gabelabschnitts anliegt.
  • Wie aus Fig. 1 zu erkennen, ist im Arm 12 von der Frontseite her eine Klemmschraube 60 in ein entsprechendes Gewinde eingeschraubt. Die Klemmschraube wirkt mit einer der Nuten 54 zusammen und legt dadurch die Buchse 50 in Drehrichtung fest.
  • In Fig. 5 ist ein Werkzeug 62 zur Betätigung der Buchse 50 dargestellt. Es weist einen zylindrischen Kopf 64 auf und einen länglichen Schaft 66, der an einer Seite des Kopfes 64 angreift. Die freie Stirnfläche des Kopfes 64 weist diametral gegenüberliegend zwei Stifte 68 auf, die mit den Löchern 56 der Buchse 50 zusammenwirken können.
  • Bevor die Buchse 50 axial verstellt werden kann, müssen für beide Gewinderollen 14, 16 die zugehörigen Klemmschrauben 60 gelöst werden. Anschließend wird mit Hilfe des Werkzeugs 62 die Buchse 50 gegen das zugehörige Ritzel 46 gepreßt, bis die Gewinderolle 14, 16 festsitzt. Anschließend wird die Buchse 50 dann in entgegengesetzter Richtung gedreht, bis die Klemmschraube in die nächste Nut 54 eingreifen kann. Danach wird die Klemmschraube 60 festgezogen.

Claims (4)

  1. Tangentialgewinderollkopf, mit zwei gabelförmigen Rollkopfarmen (10, 12), in denen mittels paralleler Achsen (18, 20) Gewinderollen (14, 16) drehbar gelagert sind, wobei die Gewinderollen (14, 16) seitlich mit einem auf den Achsen sitzenden Ritzel (46) eines beide Gewinderollen koppelnden Getriebes in Eingriff stehen und Gewinderollen und Ritzel seitlich Klauen (42, 44) aufweisen derart, daß die Klauen (42) der Gewinderollen (14, 16) vor dem Einbau der Achsen seitlich in die Klauen (44) der Ritzel (46) einschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Achsen axial verschieblich eine Buchse angeordnet ist, die mit Hilfe von Festlegemitteln axial fest gegen das Ritzel anlegbar ist wobei jede Buchse (50) am Umfang einen Feingewindeabschnitt (52) aufweist, der mit einem Innengewindeabschnitt (52a) in einer Aufnahmebohrung (48) für Ritzel (46) und Buchse (50) zusammenwirkt und Verriegelungsmittel in den Rollkopfarmen (10, 12) vorgesehen sind zur Verriegelung der Buchse (50) in einer eingenommenen Drehposition.
  2. Tangentialgewinderollkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (50) axial neben dem Feingewindeabschnitt (52) Vertiefungen (54) auf weist, die in gleichen Abständen am Umfang der Buchse (50) angeordnet sind und in einem Gewindeloch des Rollkopfarms eine Klemmschraube (60) eingesetzt ist, die mit einer Vertiefung (54) zusammenwirkt.
  3. Tangentialgewinderollkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschraube (60) vom Vorderende des Rollkopfarms (10, 12) in diesen einschraubbar ist.
  4. Tangentialgewinderollkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (50) an der nach außen weisenden Stirnseite Löcher (56) aufweist für den Eingriff eines Drehwerkzeugs (62).
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