EP1804982B1 - Kaltwalzmaschine und kaltwalzverfahren - Google Patents

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EP1804982B1
EP1804982B1 EP05795065.1A EP05795065A EP1804982B1 EP 1804982 B1 EP1804982 B1 EP 1804982B1 EP 05795065 A EP05795065 A EP 05795065A EP 1804982 B1 EP1804982 B1 EP 1804982B1
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EP
European Patent Office
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rolling
accordance
cold rolling
workpiece
rack
Prior art date
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EP05795065.1A
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English (en)
French (fr)
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EP1804982A1 (de
Inventor
Uwe Merath
Holger Pausewang
Jürgen Schmid
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MAG IAS GmbH Eislingen
Original Assignee
MAG IAS GmbH Eislingen
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Publication date
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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
    • B21H3/06—Making by means of profiled members other than rolls, e.g. reciprocating flat dies or jaws, moved longitudinally or curvilinearly with respect to each other
    • 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
    • B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
    • B21H5/027—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls by rolling using reciprocating flat dies, e.g. racks

Definitions

  • the invention relates to a cold rolling machine according to the preamble of claim 1, comprising a first movable roll bar holder and a second movable roll bar holder, via which a first rolling bar and a second rolling bar of a rolling rod pair are movable in opposite directions in a guiding direction and in a direction transverse to the guiding direction during a rolling operation are adjustable, wherein the first rolling rod and the second rolling rod each have a profiling, which extends with a constant profile over an entire active surface of a side action.
  • the invention further relates to a cold rolling method according to the preamble of claim 19, wherein a first rolling rod and a second rolling rod are moved in opposite directions in a guiding direction, wherein the first rolling rod and the second rolling rod each have a profiling, which is consistent profile over an entire effective area extends an active side and wherein the rolling rods are adjusted during the rolling process in a direction of adjustment transversely to the guide direction.
  • WO 01/94048 A1 is a cold rolling machine with two counter-driven, profiled rolling rods known, the rolling rods are each mounted on a slide on a guide and are in engagement with a rotatably mounted between the rolling rods workpiece;
  • a feed device with at least one feed drive the rolling rods during the rolling process in the direction of engagement are adjustable.
  • the invention has for its object to improve a cold rolling machine of the type mentioned so that there are more applications.
  • This object is achieved in that a workpiece holding device is provided with a plurality of workpiece holders.
  • a workpiece holding device By providing a workpiece holding device according to the invention, a plurality of workpieces, that is to say at least two workpieces, can be processed in one rolling rod stroke. As a result, the processing time per workpiece can be reduced. Furthermore, the relative amount of time for workpiece change can be reduced.
  • the workpiece holders are arranged in parallel in a row. As a result, can be easily act on a plurality of workpieces in a em Walzstangenhub.
  • the workpiece holding device is arranged between the first roll bar holder and the second roll bar holder. This allows workpieces to be machined using counter-rotating rolling rods.
  • a workpiece fixed to a workpiece holder is rotatably held about an axis of rotation.
  • a profiling can be introduced into the workpiece.
  • the axis of rotation coincides with an axis of the workpiece holder.
  • axes of the workpiece holder are aligned in parallel.
  • workpieces to be machined can be arranged in a row simultaneously and it can be the same profiling on all workpieces on the same Walzstangenhübe bring.
  • axes of the workpiece holder are perpendicular to the guide direction. This makes it possible to simultaneously process a plurality of workpieces, that is to act simultaneously with Walzstangenh Weg.
  • axes of the workpiece holder are perpendicular to the direction of adjustment. This ensures that rolling rods are always oriented parallel to each other and are guided. This in turn allows the simultaneous processing ei ner plurality of workpieces.
  • first rolling rod and the second rolling rod are of the same design at least with regard to their active side.
  • a plurality of workpieces can be processed simultaneously; In particular, a plurality of workpieces is acted upon in a rolling rod stroke.
  • the rolling rods have a profiling which extends with a constant profile substantially over the entire effective surface of a side of action.
  • Such racks are in the EP 1 442 808 A2 open-beard, to which express reference is made.
  • rolling rods in the non-prepublished German patent application no. 10 2004 035 153.8 of July 15, 2004.
  • a profile depth of a rolling rod along the active surface is substantially the same.
  • the rolling rods can be guided in parallel in a rolling process.
  • the required tread depth on a workpiece can be achieved by delivery in the direction of adjustment. This in turn allows the simultaneous processing of a plurality of workpieces n in the same Walzstangenh.
  • a plurality of substantially identically formed teeth are arranged on the active surface for forming the profiling.
  • An e wrapping surface of the teeth is then a plane. This makes it possible to guide the rolling rods parallel with respect to their enveloping surface. This in turn allows a plurality of workpieces to be processed simultaneously.
  • the action sides of the first rolling rod and the second rolling rod are aligned in parallel so as to be able to machine a plurality of workpieces in a same Walzstangenhub similar.
  • the effective sides are aligned parallel to the guide direction.
  • the rolling rods acts in the same way on all clamped workpieces of the plurality of workpieces.
  • axes of the workpiece holder are aligned parallel to the effective sides of the rolling rods, so as to allow simultaneous processing of all workpieces.
  • axes of the workpiece holder lie in a plane which is parallel to the effective sides of the rolling rod.
  • the axes of the workpiece holder are defined in particular by the connection points of holding tips of the workpiece holder.
  • a workpiece holder is formed so that a workpiece between a first contact element and a second contact element is clamped.
  • the contact elements are formed in particular by means of tips or have tips.
  • a single workpiece holder of the workpiece holding device comprises, for example, a spindle stock part and a tailstock part, wherein a workpiece can be clamped between the spindle stock part and the tailstock part.
  • the invention is also based on the object to improve the aforementioned cold rolling process so that an effective workpiece machining is possible.
  • the cold rolling process according to the invention has the advantages already explained in connection with the cold rolling machine according to the invention. Further advantageous embodiments have also already been explained in connection with the cold rolling machine according to the invention.
  • the workpieces are arranged in a row in parallel.
  • the workpieces are the same design, that is, the workpiece blank is the same and the processing result should be the same for all workpieces.
  • the cold rolling process according to the invention then at least two workpieces can be processed simultaneously, that is, in a Walzstangenhub can be the same operative engagement of the tool to realize a plurality of workpieces.
  • An embodiment of a cold rolling machine according to the invention which in FIG. 1 shown there and designated as a whole by 10, comprises a machine base frame 12, via which the cold rolling machine 10 is set up on a substrate. With the machine base frame 12, a C-shaped frame 14 is connected.
  • This frame 14 has a first holding region 16 and an opposite second holding region 18.
  • the two holding regions 16 and 18 are connected to one another via a connecting region 20.
  • the first holding region 16 protrudes beyond the connection region 20 in a transverse direction z.
  • the second holding portion 18 protrudes beyond the connecting portion 20 in the transverse direction z.
  • the first holding region 16 and the second holding region 18 thereby each form holding jaws, on each of which a first rolling rod holder 22 (on the first holding region 16) and a second rolling rod holder 24 (on the second holding region 18) are movably held.
  • the two roll bar holders 22, 24 are opposite each other.
  • One or more rolling rods 26a, 26b or 28a, 28b (movable) can be held on each of these.
  • a workpiece holding device is arranged with a plurality of workpiece holders, which are fixed on the connecting region 20 at least on one side (not shown in the drawing).
  • a workpiece can be inserted into the tool holder, wherein it is held rotatably on the cold rolling machine 10 by the workpiece holder, so that a cold rolling process is feasible.
  • the workpiece holding device will be described in more detail below.
  • the connecting region 20 opposite a reinforcing tab 30 is disposed between the first holding portion 16 and the second holding portion 18. In the area of the workpiece holder, this has a continuous opening 32 through which, in particular, tailstock parts of the workpiece holder can dip.
  • the roll bar holders 22 and 24 are each movable in a longitudinal direction x and in the transverse direction y relative to the longitudinal direction x.
  • first holding region 16 and the second holding region 18 each have an inclined guideway 34 or 36, on which a first wedge slide 38 or a second wedge slide 40 is guided.
  • the guideway 34 is inclined with respect to the direction x by an acute angle.
  • the guide track 36 of the second holding area 18 is parallel to the guide track 34 of the first holding area 16.
  • the distance of the roll bar holder 22, 24 set in the direction y.
  • recesses 42, 44 are formed in the holding areas 16 and 18, in which guide rails 46, 48 of the respective wedge slides 38, 40 are immersed.
  • rolling rods 26a, 26b and 28a, 28b can be aligned with a workpiece in the direction y.
  • the rolling rods 26a, 26b and 28a, 28b can be adjusted during a rolling process in the radial direction with respect to the workpiece.
  • a first tool slide 50 is guided linearly displaceable in the direction x. Furthermore, a second tool slide 52 is guided linearly displaceably in the direction x on the second wedge slide 40, wherein the guide directions of the two tool slides 50, 52 are aligned in parallel.
  • the rolling rods 26a, 26b and 28a, 28b sit directly ( FIG. 2 ), ie are immovably fixed to these.
  • the wedge slides 38, 40 have guideways 54, 56 facing each other. On each of these sit the tool slides 50, 52, wherein their movement is driven in the x direction.
  • the corresponding drives are not shown in the drawing. It is in this context on the WO 01/94048 A1 respectively. US 2004/0007034 A1 Referenced.
  • the spaced apart in the y-direction tool slides 50 and 52 are driven in opposite directions; upon movement of the tool carriage 50 in the + x direction, the other tool carriage 52 moves in the -x direction and vice versa.
  • the rolling rods 26a, 26b, 28a, 28b can be moved in the x-direction and y-direction.
  • the movement in the y-direction can be carried out in particular during a machining operation.
  • the tool carriages 50 and 52 are driven driven on their respective guideways 54, 56.
  • the wedge slides 38, 40 are driven driven on their respective guideways 34, 36.
  • a tool carriage 50, 52 may hold a rolling rod or a plurality of rolling rods. If a plurality of rolling rods are held, then different profile machining operations can be performed successively on a workpiece. In particular, different types of profiles can be introduced with appropriate rolling rod training, without an external tool change must be performed.
  • the tool carriage 52 (and corresponding to the tool carriage 50) has a fixing device for one or more rolling rods.
  • the rolling rod or rolling rods in an x-position, y-position and z-position on the tool carriage 52 are firmly positioned.
  • a plurality of rolling rods in the x-direction behind the positionable are firmly positioned.
  • a transverse offset in the z-direction is possible or a height offset in the y-direction is possible. This results in extensive possibilities for the production of profiles on a workpiece.
  • the cold rolling machine 10 has a control device 60 (in FIG FIG. 1 shown schematically).
  • This control device 60 is, for example, in arranged a control box.
  • the cold rolling machine 10 can be controlled.
  • the movement of the roll bar holders 22 and 24 in the direction x and the delivery in the direction y can be controlled.
  • the position of the tool slides 50 and 52 can be controlled with respect to the selection of the rolling rods (26a and 28b or 26b and 28a).
  • An embodiment of a workpiece holding device according to the invention which in FIG. 2 shown there and designated as a whole by 62, comprises a plurality of workpiece holders 64, that is, there are at least two workpiece holders 64 are provided.
  • a first workpiece holder 66a, a second workpiece holder 66b, and a third workpiece holder 66c are provided.
  • a workpiece holder 64 in each case comprises a first abutment element 68 and a second abutment element 70 with respective abutment tips 72, 74, between which a workpiece 76 can be clamped.
  • a clamped workpiece is rotatable about an axis 78 of the corresponding workpiece holder 64.
  • the axis 78 of the corresponding workpiece holder 64 lies between the tips 72 and 74.
  • the axis of rotation of a workpiece 76, which is clamped in the corresponding workpiece holder 64 coincides with this axis 78.
  • a workpiece holder 64 has, for example, a stationary spindle stock part 80 on which the first contact element 68 is arranged or formed. Furthermore, a workpiece holder 64 has a tailstock part 82, on which the second abutment element 70 is formed or arranged. The tailstock part 82 is a direction 84, which is aligned in particular parallel to the axis 78, movable. About the tailstock part 82 can be a workpiece 76 in the associated workpiece holder 64 brace.
  • the headstock portions 80 of the workpiece holding device 62 are fixed to the connecting portion 20.
  • the individual workpiece holder 66a, 66b, 66c can be moved separately in se.
  • the workpiece holding device 62 has a tailstock device 86 which is arranged on a guide 88.
  • the tailstock device 86 can be moved as a whole in the direction 84.
  • the individual tailstock parts 82 of the workpiece holders 66a, 66b and 66c are held or formed.
  • the workpiece holders 66a, 66b, 66c are arranged aligned with respect to their axes 78 on the workpiece holding device 62.
  • the axes 78 lie in one plane.
  • the axes 78 of the workpiece holders 66a, 66b, 66c have the same height spacing, that is, there is no height offset.
  • a plane which is spanned by the respective axes 78 of the workpiece holders 66a, 66b, 66c is parallel to the guide direction x.
  • the workpiece holders 66a, 66b, 66c of the workpiece holder 62 are arranged in a row in parallel. This allows a plurality of identical workpieces, namely corresponding workpieces 76, which in the respective workpiece holder 66a, 66b, 66c are clamped, edit by cold rolling equal, that is, it can be the same profiling on all workpieces 76 produce over the same Walzstangenhübe.
  • the rolling rods 26a, 28b and 26b, 28a of a rolling rod pair are formed so that their action sides 90, 92 (FIG. FIG. 3 ) are aligned in parallel.
  • the whale rods of a rolling rod pair have a profiling which extends with a constant profile over substantially the entire active surface of a knitting surface 90, 92.
  • a tread depth is formed substantially the same along the effective surface.
  • a plurality of substantially identically formed teeth are arranged on the active surface.
  • the envelope surface of these teeth is a flat surface, wherein the enveloping surfaces of the rolling rods of a rolling rod pair are parallel and parallel to the guiding direction x.
  • displacement direction y is substantially perpendicular to these enveloping surfaces.
  • a plurality of workpieces 76 are clamped in the workpiece holding device 62.
  • the workpieces 76 are formed substantially the same.
  • the workpieces 76 are then positioned in the workpiece holder 62 in a row aligned in parallel.
  • rolling rods of a pair of rolling rods (for example, the rolling rods 26a and 28b) then takes a tool-operative engagement on the workpieces n 76.
  • the rolling rods are moved in the guide direction x in opposite directions and in operative engagement with the workpieces 76 standing to work on the workpieces 76 itself to introduce a profiling.
  • the effective sides 90, 92 of the rolling rods are aligned in parallel.
  • the rolling rods 26a, 28b can be formed with constant profile over the active surface and parallel with respect to their effective sides 90, 92. This allows the machining of a plurality of workpieces in the same Walzstangenh.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kaltwalzmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, umfassend einen ersten beweglichen Walzstangenhalter und einen zweiten beweglichen Walzstangenhalter, über welche eine erste Walzstange und eine zweite Walzstange eines Walzstangen-Paars in einer Führungsrichtung gegenläufig zueinander beweglich sind und in einer Verstellungsrichtung quer zur Führungsrichtung während eines Walzvorgangs verstellbar sind, wobei die erste Walzstange und die zweite Walzstange jeweils eine Profilierung aufweisen, welche sich mit gleichbleibendem Profil über eine gesamte Wirkfläche einer Wirkseite erstreckt.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Kaltwalzverfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 19, bei dem eine erste Walzstange und eine zweite Walzstange in einer Führungsrichtung gegenläufig bewegt werden, wobei die erste Walzstange und die zweite Walzstange jeweils eine Profilierung aufweisen, welche sich mit gleichbleibendem Profil über eine gesamte Wirkfläche einer Wirkseite erstreckt und wobei die Walzstangen beim Walzvorgang in einer Verstellungsrichtung quer zur Führungsrichtung verstellt werden.
  • Aus der WO 01/94048 A1 ist eine Kaltwalzmaschine mit zwei gegenläufig angetriebenen, profilierten Walzstangen bekannt, wobei die Walzstangen jeweils über einen Schlitten auf einer Führung gelagert sind und in Eingriff mit einem zwischen den Walzstangen drehbar gelagerten Werkstück stehen; durch eine Zustelleinrichtung mit mindestens einem Zustellantrieb sind die Walzstangen während des Walzvorgangs in Eingriffrichtung verstellbar.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kaltwalzmaschine der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sich erweiterte Einsatzmöglichkeiten ergeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Werkstückhalteeinrichtung mit ein er Mehrzahl von Werkstückhaltern vorgesehen ist.
  • Durch das Vorsehen einer erfindungsgemäßen Werkstückhalteeinrichtung läßt sich eine Mehrzahl von Werkstücken, das heißt mindestens zwei Werkstücke, in einem Walzstangenhub bearbeiten. Dadurch läßt sich die Bearbeitungszeit pro Werkstück reduzieren. Weiterhin läßt sich der relative Zeitanteil für Werkstückwechsel reduzieren.
  • Bei der erfindungsgemäßen Kaltwalzmaschine ist neben der angetriebenen Bewegung der Walzstangen in der Führungsrichtung auch eine angetriebene Verstellung quer zur Führungsrichtung möglich. Dies wiederum ermöglicht es, Walzstangen mit gleichbleibender Profilierung auszubilden und insbesondere bezüglich ihrer Wirkflächen parallel zu führen. Dadurch ergibt sich dann die Möglichkeit, mit einem Satz von Werkzeugen (den Walzstangen eines Walzstangen-Paars) in gleichen Walzstangenhüben eine Mehrzahl von Werkstücken über Kaltwalzen zu bearbeiten.
  • Insbesondere ist es vorgesehen, daß die Werkstückhalter parallel in einer Reihe angeordnet sind. Dadurch läßt sich auf einfache Weise auf eine Mehrzahl von Werkstücken in ein em Walzstangenhub einwirken.
  • Günstig ist es, wenn die Werkstückhalteeinrichtung zwischen dem ersten Walzstangenhalter und dem zweiten Walzstangenhalter angeordnet ist. Dadurch lassen sich Werkstücke über gegenläufige Walzstangen bearbeiten.
  • Insbesondere ist ein an einem Werkstückhalter fixiertes Werkstück um eine Drehachse drehbar gehalten. Dadurch läßt sich eine Profilierung in das Werkstück einbringen.
  • Ganz besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Drehachse mit einer Achse des Werkstückhalters zusammenfällt.
  • Günstigerweise sind Achsen der Werkstückhalter parallel ausgerichtet. Dadurch lassen sich simultan zu bearbeitende Werkstücke in einer Reihe anordnen und es läßt sich die gleiche Profilierung an allen Werkstücken über die gleichen Walzstangenhübe einbringen.
  • Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn Achsen der Werkstückhalter in einer Ebene liegen.
  • Insbesondere ist es vorgesehen, daß Achsen der Werkstückhalter senkrecht zur Führungsrichtung liegen. Dadurch ist es möglich, eine Mehrzahl von Werkstücken gleichzeitig zu bearbeiten, das heißt mit Walzstangenhüben gleichzeitig auf eine Mehrzahl von Werkstücken einzuwirken.
  • Insbesondere liegen Achsen der Werkstückhalter senkrecht zur Verstellungsrichtung. Dadurch läßt sich gewährleisten, daß Walzstangen immer parallel zueinander orientiert sind und geführt sind. Dies wiederum ermöglicht die gleichzeitige Bearbeitung ei ner Mehrzahl von Werkstücken.
  • Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Walzstange und die zweite Walzstange mindestens bezüglich ihrer Wirkseite gleich ausgebildet sind. Dadurch können gleichzeitig eine Mehrzahl von Werkstücken bearbeitet werden; insbesondere wird in einem Walzstangenhub auf eine Mehrzahl von Werkstücken eingewirkt.
  • Insbesondere weisen die Walzstangen eine Profilierung auf, die sich mit einem gleichbleibenden Profil im wesentlichen über die gesamte Wirkfläche einer Wirkseite erstreckt. Derartige Walzstangen sind in der EP 1 442 808 A2 offen-bart, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird. Weiterhin sind solche Walzstangen in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2004 035 153.8 vom 15. Juli 2004 offenbart.
  • Insbesondere ist eine Profiltiefe einer Walzstange entlang der Wirkfläche im wesentlichen gleich ausgebildet. Dadurch lassen sich in einem Walzvorgang die Walzstangen parallel führen. Die erforderliche Profiltiefe an einem Werkstück läßt sich durch Zustellung in der Verstellungsrichtung erreichen. Dies wiederum ermöglicht die gleichzeitige Bearbeitung einer Mehrzahl von Werkstücke n in gleichen Walzstangenhüben.
  • Vorteilhafterweise sind an der Wirkfläche zur Bildung der Profilierung eine Mehrzahl von im wesentlichen gleich ausgebildeten Zähnen angeordnet. Ein e Einhüllfläche der Zähne ist dann eine Ebene. Dies ermöglicht es, die Walzstangen bezüglich ihrer Einhüllfläche parallel zu führen. Dadurch wiederum lassen sich eine Mehrzahl von Werkstücken gleichzeitig bearbeiten.
  • Insbesondere sind die Wirkseiten der ersten Walzstange und der zweiten Walzstange parallel ausgerichtet, um so in einem gleichen Walzstangenhub eine Mehrzahl von Werkstücken gleichartig bearbeiten zu können.
  • Es ist vorgesehen, daß die Wirkseiten parallel zur Führungsrichtung ausgerichtet sind. Dadurch läßt es sich erreichen, daß die Walzstangen auf die gleiche Weise auf alle eingespannten Werkstücke der Mehrzahl von Werkstücken wirkt.
  • Insbesondere sind Achsen der Werkstückhalter parallel zu den Wirkseiten der Walzstangen ausgerichtet, um so eine gleichzeitige Bearbeitung aller Werkstücke zu ermöglichen.
  • Insbesondere ist es vorgesehen, daß Achsen der Werkstückhalter in einer Ebene liegen, welche parallel zu Wirkseiten der Walzstange ist. Die Achsen der Werkstückhalter sind dabei insbesondere durch die Verbindungspunkte von Haltespitzen der Werkstückhalter definiert.
  • In einer Ausführungsform ist ein Werkstückhalter so ausgebildet, daß ein Werkstück zwischen einem ersten Anlageelement und einem zweiten Anlageelement einspannbar ist. Die Anlageelemente sind insbesondere mittels Spitzen gebildet bzw. weisen Spitzen auf. Ein einzelner Werkstückhalter der Werkstückhalteeinrichtung umfaßt beispielsweise einen Spindelstockteil und einen Reitstockteil, wobei ein Werkstück zwischen dem Spindelstockteil und dem Reitstockteil einspannbar ist.
  • Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Kaltwalzverfahren so zu verbessern, daß eine effektive Werkstückbearbeitung ermöglicht ist.
  • Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Kaltwalzverfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Walzstangen mit einer Mehrzahl von gleich ausgebildeten Werkstücken in Wirkeingriff gebracht werden und die Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden.
  • Das erfindungsgemäße Kaltwalzverfahren weist die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kaltwalzmaschine erläuterten Vorteile auf. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen wurden ebenfalls bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kaltwalzmaschine erläutert.
  • Insbesondere werden die Werkstücke in einer Reihe parallel angeordnet.
  • Erfindungsgemäß sind die Werkstücke gleich ausgebildet, das heißt der Werkstückrohling ist gleich und das Bearbeitungsergebnis soll für alle Werkstücke gleich sein. Durch das erfindungsgemäße Kaltwalzverfahren lassen sich dann mindestens zwei Werkstücke gleichzeitig bearbeiten, das heißt in einem Walzstangenhub läßt sich ein gleicher Wirkeingriff des Werkzeugs an einer Mehrzahl von Werkstücken realisieren.
  • Günstigerweise werden Wirkseiten der Kaltwalzstangen parallel ausgerichtet. Dadurch ist die Einwirkung der Walzstangen auf alle Werkstücke gleich.
  • Aus dem gleichen Grund ist es vorteilhaft, wenn Wirkseiten der Kaltwalzstangen parallel bewegt werden.
  • Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische perspektivische Teilansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kaltwalzmaschine;
    Figur 2
    eine schematische Draufsicht auf eine Werkstückhalteeinrichtung der Kaltwalzmaschine gemäß Figur 1; und
    Figur 3
    eine schematische seitliche Ansicht von Werkstücken bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Kaltwalzvorgangs.
  • Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kaltwalzmaschine, welches in Figur 1 gezeigt und dort als Ganzes mit 10 bezeichnet ist, umfaßt ein Maschinengrundgestell 12, über welches die Kaltwalzmaschine 10 auf einem Untergrund aufgestellt ist. Mit dem Maschinengrundgestell 12 ist ein C-förmiges Gestell 14 verbunden.
  • Dieses Gestell 14 weist einen ersten Haltebereich 16 und einen gegenüberliegenden zweiten Haltebereich 18 auf. Die beiden Haltebereiche 16 und 18 sind über einen Verbindungsbereich 20 miteinander verbunden. Der erste Haltebereich 16 ragt dabei in einer Querrichtung z über den Verbindungsbereich 20 hinaus. Ebenso ragt der zweite Haltebereich 18 in der Querrichtung z über den Verbindungsbereich 20 hinaus. Der erste Haltebereich 16 und der zweite Haltebereich 18 bilden dadurch jeweils Haltebacken, an denen jeweils ein erster Walzstangenhalter 22 (an dem ersten Haltebereich 16) und ein zweiter Walzstangenhalter 24 (an dem zweiten Haltebereich 18) beweglich gehalten sind. Die beiden Walzstangenhalter 22, 24 liegen einander gegenüber. An diesen lassen sich jeweils eine oder mehrere Walzstangen 26a, 26b bzw. 28a, 28b (beweglich) halten.
  • Zwischen den Walzstangenhaltern 22 und 24 ist eine Werkstückhalteeinrichtung mit einer Mehrzahl von Werkstückhaltern angeordnet, welche an dem Verbindungsbereich 20 mindestens einseitig fixiert sind (in der Zeichnung nicht gezeigt). In die Werkzeughalter ist jeweils ein Werkstück einsetzbar, wobei es durch den Werkstückhalter drehbar an der Kaltwalzmaschine 10 gehalten ist, damit ein Kaltwalzvorgang durchführbar ist. Die Werkstückhalteeinrichtung wird unten näher beschrieben.
  • Dem Verbindungsbereich 20 gegenüberliegend ist zwischen dem ersten Haltebereich 16 und dem zweiten Haltebereich 18 eine Verstärkungslasche 30 angeordnet. Diese weist im Bereich der Werkstückhalter eine durchgehende Öffnung 32 auf, durch die insbesondere Reitstockteile der Werkstückhalter hindurchtauchen können.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Walzstangenhalter 22 und 24 jeweils in einer Längsrichtung x und in der Querrichtung y zur Längsrichtung x beweglich.
  • Der erste Haltebereich 16 und der zweite Haltebereich 18 weisen dazu jeweils eine schräge Führungsbahn 34 bzw. 36 auf, an der ein erster Keilschlitten 38 bzw. ein zweiter Keilschlitten 40 geführt ist. Die Führungsbahn 34 ist gegenüber der Richtung x um einen spitzen Winkel geneigt. Die Führungsbahn 36 des zweiten Haltebereichs 18 liegt parallel zur Führungsbahn 34 des ersten Haltebereichs 16.
  • Je nach Stellung der Keilschlitten 38, 40 auf ihren Führungsbahnen 34, 36 läßt sich der Abstand der Walzstangenhalter 22, 24 in der Richtung y einstellen.
  • Zur Führung der Keilschlitten 38, 40 sind in den Haltebereichen 16 und 18 beispielsweise Ausnehmungen 42, 44 gebildet, in denen Führungsleisten 46, 48 der jeweiligen Keilschlitten 38, 40 eingetaucht sind.
  • Über die Führung der Keilschlitten 38, 40 lassen sich Walzstangen 26a, 26b und 28a, 28b einem Werkstück in der Richtung y zustellen. Insbesondere lassen sich die Walzstangen 26a, 26b und 28a, 28b während eines Walzvorgangs in Radialrichtung mit Bezug zum Werkstück verstellen.
  • Die Bewegung der Keilsch litten 38, 40 auf ihren Führungsbahnen 34 bzw. 36 ist angetrieben. Es ist dazu ein entsprechender Antrieb vorgesehen (in der Zeichnung nicht gezeigt). Bezüglich der Ausbildung des Antriebs wird auf die WO 01/94048 A1 und die US 2004/0007034 A1 Bezug genommen.
  • An dem ersten Keilschlitten 38 ist ein erster Werkzeugschlitten 50 in der Richtung x linearverschieblich geführt. Ferner ist an dem zweiten Keilschlitten 40 ein zweiter Werkzeugschlitten 52 in der Richtung x linearverschieblich geführt, wobei die Führungsrichtungen der beiden Werkzeugschlitten 50, 52 parallel ausgerichtet sind. Auf den Werkzeugschlitten 50, 52 sitzen die Walzstangen 26a, 26b bzw. 28a, 28b direkt (Figur 2), d.h. sind an diesen unbeweglich fixiert.
  • Zur Führung der Werkzeugschlitten 50, 52 weisen die Keilschlitten 38, 40 einander zugewandte Führungsbahnen 54, 56 auf. Auf diesen sitzen jeweils die Werkzeugschlitten 50, 52, wobei deren Bewegung in der x-Richtung angetrieben ist. Die entsprechenden Antriebe sind in der Zeichnung nicht gezeigt. Es wird in diesem Zusammenhang auf die WO 01/94048 A1 bzw. US 2004/0007034 A1 Bezug genommen.
  • Bei der Bearbeitung eines Werkstückes sind die in der y-Richtung beabstandeten Werkzeugschlitten 50 und 52 gegenläufig angetrieben; bei der Bewegung des Werkzeugschlittens 50 in der +x-Richtung bewegt sich der andere Werkzeugschlitten 52 in die -x-Richtung und umgekehrt.
  • Über die Walzstangenhalter 22, 24 lassen sich die Walzstangen 26a, 26b, 28a, 28b in der x-Richtung und y-Richtung bewegen. Die Bewegung in der y-Rich-tung läßt sich insbesondere auch während eines Bearbeitungsvorgangs durchführen. Zur Bewegung in der x-Richtung werden die Werkzeugschlitten 50 und 52 auf ihren jeweiligen Führungsbahnen 54, 56 angetrieben bewegt. Zur Bewegung in der y-Richtung werden die Keilschlitten 38, 40 auf ihren jeweiligen Führungsbahnen 34, 36 angetrieben verschoben.
  • Ein Werkzeugschlitten 50, 52 kann eine Walzstange oder eine Mehrzahl von Walzstangen halten. Wenn eine Mehrzahl von Walzstangen gehalten sind, dann können an einem Werkstück unterschiedliche Profilbearbeitungsvorgänge nacheinander durchgeführt werden. Insbesondere lassen sich bei entsprechender Walzstangenausbildung unterschiedliche Arten von Profilen einbringen, ohne daß ein externer Werkzeugwechsel durchgeführt werden muß.
  • Der Werkzeugschlitten 52 (und entsprechend der Werkzeugschlitten 50) weist eine Fixierungseinrichtung für eine oder mehrere Walzstangen auf. Über die Fixierungseinrichtung sind die Walzstange oder Walzstangen in einer x-Position, y-Position und z-Position an dem Werkzeugschlitten 52 fest positionierbar. Beispielsweise sind mehrere Walzstangen in der x-Richtung hintereinan der positionierbar. Auch ein Querversatz in der z-Richtung ist möglich oder ein Höhenversatz in der y-Richtung ist möglich. Dadurch ergeben sich umfangreiche Möglichkeiten zur Herstellung von Profilen an einem Werkstück.
  • Die Kaltwalzmaschine 10 weist eine Steuerungseinrichtung 60 auf (in Figur 1 schematisch gezeigt). Diese Steuerungseinrichtung 60 ist beispielsweise in einem Schaltkasten angeordnet. Über die Steuerungseinrichtung 60 läßt sich die Kaltwalzmaschine 10 steuern. Insbesondere läßt sich die Bewegung der Walzstangenhalter 22 und 24 in der Richtung x und die Zustellung in der Richtung y steuern. Ferner läßt sich die Position der Werkzeugschlitten 50 und 52 bezüglich der Auswahl der Walzstangen (26a und 28b bzw. 26b und 28a) steuern.
  • Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Werkstückhalteeinrichtung, welches in Figur 2 gezeigt und dort als Ganzes mit 62 bezeichnet ist, umfaßt eine Mehrzahl von Werkstückhaltern 64, das heißt es sind mindestens zwei Werkstückhalter 64 vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist ein erster Werkstückhalter 66a, ein zweiter Werkstückhalter 66b und ein dritter Werkstückhalter 66c vorgesehen.
  • Ein Werkstückhalter 64 umfaßt jeweils ein erstes Anlageelement 68 und ein zweites Anlageelement 70 mit jeweiligen Anlagespitzen 72, 74, zwischen welchen ein Werkstück 76 einspannbar ist. Ein eingespanntes Werkstück ist dabei um eine Achse 78 des entsprechenden Werkstückhalters 64 drehbar. Die Achse 78 des entsprechenden Werkstückhalters 64 liegt zwischen den Spitzen 72 und 74. Die Drehachse eines Werkstücks 76, welches in den entsprechenden Werkstückhalter 64 eingespannt ist, fällt mit dieser Achse 78 zusammen.
  • Ein Werkstückhalter 64 weist beispielsweise einen feststehenden Spindelstockteil 80 auf, an welchem das erste Anlageelement 68 angeordnet oder gebildet ist. Ferner weist ein Werkstückhalter 64 einen Reitstockteil 82 auf, an dem das zweite Anlageelement 70 gebildet ist oder angeordnet ist. Der Reitstockteil 82 ist einer Richtung 84, welche insbesondere parallel zur Achse 78 ausgerichtet ist, beweglich. Über den Reitstockteil 82 läßt sich ein Werkstück 76 in dem zugeordneten Werkstückhalter 64 verspannen.
  • Die Spindelstockteile 80 der Werkstückhalteeinrichtung 62 sind an dem Verbindungsbereich 20 fixiert.
  • Die einzelnen Werkstückhalter 66a, 66b, 66c können getrennt verfahrbar se in.
  • Es kann auch vorgesehen sein, daß, wie in Figur 2 gezeigt, die Werkstückhalteeinrichtung 62 eine Reitstockeinrichtung 86 aufweist, welche an einer Führung 88 angeordnet ist. Die Reitstockeinrichtung 86 läßt sich als Ganzes in der Richtung 84 verschieben. An der Reitstockeinrichtung 86 wiederum sind die einzelnen Reitstockteile 82 der Werkstückhalter 66a, 66b und 66c gehalten bzw. gebildet.
  • Die Werkstückhalter 66a, 66b, 66c sind bezüglich ihrer Achsen 78 parallel ausgerichtet an der Werkstückhalteeinrichtung 62 angeordnet. Die Achsen 78 liegen in einer Ebene. Bezogen auf eine Führungsrichtung x, in welcher die Walzstangen 26a, 28b gegenläufig beweglich sind, weisen die Achsen 78 der Werkstückhalter 66a, 66b, 66c den gleichen Höhenabstand auf, das heißt es liegt kein Höhenversatz vor. Weiterhin ist eine Ebene, welche durch die jeweiligen Achsen 78 der Werkstückhalter 66a, 66b, 66c aufgespannt wird, parallel zur Führungsrichtung x.
  • Zu einer Verstellungsrichtung y liegt die genannte Ebene, welche durch die Achsen 78 aufgespannt wird, senkrecht.
  • Die Werkstückhalter 66a, 66b, 66c der Werkstückhalteeinrichtung 62 sind in eine Reihe parallel angeordnet. Dadurch lassen sich eine Mehrzahl von gleichen Werkstücken, nämlich entsprechende Werkstücke 76, welche in die jeweiligen Werkstückhalter 66a, 66b, 66c eingespannt sind, durch Kaltwalzen gleich bearbeiten, das heißt es läßt sich die gleiche Profilierung an allen Werkstücken 76 über gleiche Walzstangenhübe herstellen.
  • Die Walzstangen 26a, 28b bzw. 26b, 28a eines Walzstangen-Paares sind so ausgebildet, daß ihre Wirkseiten 90, 92 (Figur 3) parallel ausgerichtet sind. An ihren Wirkseiten 90, 92 weisen die Walstangen eines Walzstangen-Paares eine Profilierung auf, welche sich mit gleichbleibendem Profil im wesentlichen über die gesamte Wirkfläche einer Wirkseite 90, 92 erstreckt. Eine Profiltiefe ist entlang der Wirkfläche im wesentlichen gleich ausgebildet. Insbesondere sind an der Wirkfläche eine Mehrzahl von im wesentlichen gleich ausgebildeten Zähnen angeordnet. Die Einhüllfläche dieser Zähne ist eine ebene Fläche, wobei die Einhüllflächen der Walzstangen eines Walzstangen-Paares parallel sind und parallel zur Führungsrichtung x sind.
  • Ferner ist die Verstellungsrichtung y im wesentlichen senkrecht zu diesen Einhüllflächen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung funktioniert wie folgt:
  • Es werden eine Mehrzahl von Werkstücken 76 in der Werkstückhalteeinrichtung 62 eingespannt. Die Werkstücke 76 sind dabei im wesentlichen gleich ausgebildet.
  • Die Werkstücke 76 sind dann in der Werkstückhalteeinrichtung 62 in einer Reihe parallel ausgerichtet positioniert.
  • Durch Walzstangen eines Walzstangen-Paars (beispielsweise die Walzstangen 26a und 28b) erfolgt dann ein Werkzeug-Wirkeingriff an den Werkstücke n 76. Die Walzstangen werden in der Führungsrichtung x gegenläufig und in Wirkeingriff mit den Werkstücken 76 stehend bewegt, um an den Werkstücken 76 selber eine Profilierung einzubringen. Die Wirkseiten 90, 92 der Walzstangen sind parallel ausgerichtet.
  • Während des Walzvorgangs erfolgt eine Verstellung der Walzstangen 26a, 28b in der Verstellungsrichtung y. Die Parallelität der Wirkseiten 90, 92 bleibt dabei erhalten.
  • Mit den Walzstangen 26a, 28b eines Walzstangen-Paars läßt sich eine Mehrzahl von Werkstücken 76 gleichzeitig bearbeiten. Die Walzstangenlänge sowie der Walzstangenhub in der Führungsrichtung x ist entsprechend angepaßt.
  • Da bei der erfindungsgemäßen Kaltwalzmaschine eine Bewegung der Walzstangen 26a, 28b in der Verstellungsrichtung y auch während eines Kaltwalzvorgangs möglich ist, können die Walzstangen 26a, 28b mit über die Wirkfläche gleichbleibende Profilierung ausgebildet werden und bezüglich ihrer Wirkseiten 90, 92 parallel geführt werden. Dies ermöglicht die Bearbeitung einer Mehrzahl von Werkstücken in gleichen Walzstangenhüben.

Claims (23)

  1. Kaltwalzmaschine, umfassend einen ersten beweglichen Walzstangenhalter (22) und einen zweiten beweglichen Walzstangenhalter (24), über welche eine erste Walzstange (26a; 26b) und eine zweite Walzstange (28b; 28a) eines Walzstangen-Paars (26a, 28b; 26b, 28a) in einer Führungsrichtung (x) gegenläufig zueinander beweglich sind und in einer Verstellungsrichtung (y) quer zur Führungsrichtung (x) während eines Walzvorgangs verstellbar sind, wobei die erste Walzstange (26a; 26b) und die zweite Walzstange (28b; 28a) jeweils eine Profilierung aufweisen, welche sich, mit gleichbleibendem Profil über eine gesamte Wirkfläche einer Wirkseite erstreckt,
    dadurch gekennzeichnet , daß eine Werkstückhalteeinrichtung (62) mit einer Mehrzahl von Werkstückhaltern (64; 66a, 66b, 66c) vorgesehen ist.
  2. Kaltwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückhalter (64; 66a, 66b, 66c) parallel in einer Reihe angeordnet sind.
  3. Kaltwalzmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückhalteeinrichtung (62) zwischen dem ersten Walzstangenhalter (22) und dem zweiten Walzstangenhalter (24) angeordnet ist.
  4. Kaltwalzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein an einem Werkstückhalter (64) fixiertes Werkstück (76) um eine Drehachse (78) drehbar gehalten ist.
  5. Kaltwalzmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse mit einer Achse (78) des Werkstückhalters (64) zusammenfällt.
  6. Kaltwalzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Achsen (78) der Werkstückhalter (64) parallel ausgerichtet sind.
  7. Kaltwalzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Achsen (78) der Werkstückhalter (64) in einer Ebene liegen.
  8. Kaltwalzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Achsen (78) der Werkstückhalter (64) senkrecht zur Führungsrichtung (x) liegen.
  9. Kaltwalzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Achsen (78) der Werkstückhalter (64) senkrecht zur Verstellungsrichtung (y) liegen.
  10. Kaltwalzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Walzstange (26a; 26b) und die zweite Walzstange (28b; 28a) mindestens bezüglich ihrer Wirkseiten (90, 92) gleich ausgebildet sind.
  11. Kaltwalzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzstangen (26a; 26b; 28a; 28b) eine Profilierung aufweisen, die sich mit gleichbleibendem Profil über die gesamte Wirkfläche einer Wirkseite (90; 92) erstreckt.
  12. Kaltwalzmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Profiltiefe entlang der Wirkfläche gleich ausgebildet ist.
  13. Kaltwalzmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wirkfläche zur Bildung der Profilierung einer Mehrzahl von gleich ausgebildeten Zähnen angeordnet ist.
  14. Kaltwalzmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkseiten (90; 92) der ersten Walzstange (26a; 26b) und der zweiten Walzstange (28b; 28a) parallel ausgerichtet sind.
  15. Kaltwalzmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkseiten (90; 92) parallel zur Führungsrichtung (x) ausgerichtet sind.
  16. Kaltwalzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Achsen (78) der Werkstückhalter (64) parallel zu Wirkseiten (90; 92) der Walzstangen (26a; 26b; 28b; 28a) ausgerichtet sind.
  17. Kaltwalzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Achsen (78) der Werkstückhalter (64) in einer Ebene liegen, welche parallel zu Wirkseiten (90; 92) der Walzstangen (26a; 26b; 28ab; 28b) ist.
  18. Kaltwalzmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstückhalter (64) so ausgebildet ist, daß ein Werkstück (76) zwischen einem ersten Anlageelement (68) und einem zweiten Anlageelement (70) einspannbar ist.
  19. Kaltwalzverfahren, bei dem eine erste Walzstange und eine zweite Walzstange in einer Führungsrichtung gegenläufig bewegt werden, wobei die erste Walzstange und die zweite Walzstange jeweils eine Profilierung aufweisen, welche sich mit gleichbleibendem Profil über eine gesamte Wirkfläche einer Wirkseite erstreckt und wobei die Walzstangen beim Walzvorgang in einer Verstellungsrichtung quer zur Führungsrichtung verstellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzstangen mit einer Mehrzahl von gleich ausgebildeten Werkstücken in Wirkeingriff gebracht werden und die Werkstücke gleichzeitig bearbeitet werden.
  20. Kaltwalzverfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke parallel in einer Reihe angeordnet werden.
  21. Kaltwalzverfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß Wirkseiten der Walzstangen parallel ausgerichtet werden.
  22. Kaltwalzverfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß Wirkseiten der Walzstangen parallel bewegt werden.
  23. Kaltwalzverfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Walzstangenhub eine Walzstange auf alle Werkstücke einwirkt.
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