EP2488314A1 - Vorrichtung zum gewinderollen - Google Patents

Vorrichtung zum gewinderollen

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Publication number
EP2488314A1
EP2488314A1 EP10750069A EP10750069A EP2488314A1 EP 2488314 A1 EP2488314 A1 EP 2488314A1 EP 10750069 A EP10750069 A EP 10750069A EP 10750069 A EP10750069 A EP 10750069A EP 2488314 A1 EP2488314 A1 EP 2488314A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
thread
axis
profiling tool
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10750069A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd-Arno Behrens
Hagen Schmidt
Philipp Silberkuhl
Dietmar Schnier
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.)
Leibniz Universitaet Hannover
Original Assignee
Leibniz Universitaet Hannover
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leibniz Universitaet Hannover filed Critical Leibniz Universitaet Hannover
Publication of EP2488314A1 publication Critical patent/EP2488314A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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 a device for introducing a thread into a workpiece with a cylindrical outer surface by thread rolling with a
  • Thread rolling often also referred to as thread rolling, is generally understood to mean the non-cutting production of thread by cold forming, in which the profile is rolled into the surface of the corresponding pipe part. According to DIN 8580, thread rolling is part of forming, more accurate pressure forming and rolling. The transformation is based on the generation of
  • Threading namely threading.
  • Jaw pair the thread counter-profile with the pitch angle of the thread one jaw fixed and the other is arranged to be movable.
  • the workpiece is unrolled under the influence of frictional forces, so that the whole
  • the dies have a tapered inlet and outlet and a straight calibration part.
  • Thread rolling with round tools can be done in grooving or
  • the workpiece is either held with a ruler (centerless) or stretched between points. Apart from slight compensatory movements, the workpiece remains axially steady during the rolling process. Since the ratio of roller to workpiece diameter and the number of gears must be exactly matched, a pair of rollers can only be used for a specific thread.
  • stepless thread profiles They will be around the required
  • Self-opening thread rolling heads usually have three rollers. They are brought axially to the workpiece and pull by the inclination of the rollers automatically on the workpiece. If the intended thread length is reached, the roller head opens automatically and can be withdrawn.
  • the object of the invention is a maximum transportable, comparatively easy to use manually operable device for rolling
  • Profiling tool is formed by a circular, rotatably mounted about its axis disc, projecting on the outer edge of two annular, coaxial, stepless profiles which form an annular space between them, which corresponds in shape and dimensions to the thread profile of the thread to be created.
  • the invention relates to a device for thread rolling, in which between the rolling tool and jig a workpiece is to be clamped and clamped by means of screw feed. After locking can now be rolled by a rotary motion by hand, a thread in the workpiece.
  • the thread geometry of the workpiece is determined by the
  • the rolling tool is preferably as a
  • Quick-change plug-in system executed and can thereby customize any external thread.
  • Such a device has a simple construction on such a small design that it can be carried and operated by hand. It does not require an electric drive, but the forces can through
  • Thread rolling device but the device can be easily carried to the point at which a thread is to be created.
  • the workpiece as
  • the solidification of the material by the rolling process is used.
  • a secure hold with the simplest production is given when the cylindrical workpiece is held in a part-cylindrical groove of a bearing part, whose longitudinal axis is arranged obliquely to the axis of the profiling tool.
  • the bearing part can be adjustable transversely and in particular at right angles to the axis of the profiling tool, in particular by hand.
  • the cylindrical workpiece is mounted on the opposite side of the profiling tool by at least two axially parallel to the workpiece rollers, which are mounted on a support member.
  • the bearing part is actuated by a threaded rod, in particular by hand.
  • the workpiece in the space between the profiling tool and bearing member axially and / or radially be introduced and removed. It is particularly advantageous that the
  • Thread rolling device manually operated as a hand tool
  • Figure 1 shows a first embodiment in which the workpiece in the groove of a
  • Figure 2 shows a second embodiment in which the workpiece by two
  • Figure 3 shows an embodiment with a closed annular
  • the thread rolling device 1 has a U-shaped support block 2, with a base 3 from which two legs 4, 5 go out.
  • the first leg 4 is divided by a longitudinal slot 6 in two leg halves 4a, 4b and in the slot 6 a profiling tool 7 is mounted on an axis 8, the ends of both leg halves 4a, 4b penetrate to thereby be held by the leg 4.
  • the profiling tool has a circular disc 9, on whose outer circular edge two adjacent annular coaxial profiles 10 of the same diameter and the same cross-section project such that they form a coaxial groove-shaped annular space 11 between them whose cross-section in shape and dimensions of the cross section of the thread profile of corresponds to the thread to be generated.
  • the dimensions and the cross section of the profiles 10 are selected so that they correspond to the dimensions and the cross section of the thread of the thread to be created.
  • a bearing member 20 which has a part-cylindrical groove 12 in which the workpiece rests, wherein the concave groove surface can be profiled according to the thread to be produced.
  • a threaded rod 12 is mounted on this, which rests in a corresponding threaded bore of the second leg 5 and is rotatable about a handle 14 at its outer end by hand about its longitudinal axis to the support member 20 move the profiling tool to and fro.
  • the profiling tool 7 may be mounted in the storage part 20 and the first
  • the bearing part 20 may carry two guide wheels or two guide rollers 21, which run with profilings in the thread of the workpiece, as shown in FIG. 2.
  • the surfaces of the rollers 21 may be smooth cylindrical, especially in one
  • the support block 2 may not be U-shaped, but closed, d. H. the two legs 4, 5 are suppressed by an upper part 2a so that the
  • Support block 2 is annular and the storage part 20 is in its central opening, as shown in FIG. 3 shows.
  • the axis of rotation 8 of the disc 9 and thus also the two profiles 10 are arranged obliquely relative to the axis of the groove 12 and against the guide edges 21, so that a thread with a
  • Guide member 20 is parallel to the axis 8 of the profiling tool.
  • Machine is that it can be carried out locally, can be used flexibly, and, for example, set-up times eliminated.
  • the tool is thus suitable for the production of small quantities and is also clear
  • a non-lead profile is also used for shaping, but this profile is characterized in that it has exactly two circumferential ribs or rings, which form between them an annular gap which corresponds approximately to the thread profile to be formed. Although it could have several rings, but only two are in an application engaged on the workpiece.
  • This shape of the profile roller ensures that the force that must be applied in order to allow the profile roller to penetrate into the material is minimized. Furthermore, an inclination of this profile roller relative to the workpiece axis to about the thread pitch that can be dispensed with a complicated forced operation as in known tools, and the profile role yet a profile with exactly the desired slope in the
  • the workpiece is supported on the opposite side of the profile roller with a bearing element.
  • This can, for example, as a solid with be formed adapted to the thread negative profile. It is relevant to the bearing element that it transmits the force as large as possible and not only selectively to the workpiece.
  • Pipe cutter which differs from the invention described so far in that instead of a profile-giving, inclined profile roller, a straight cutting wheel is used.
  • the proposed embodiment of the tool is characterized in that it is designed as a mobile mit réellebares hand tool. That's it
  • At least one rest position is adjustable, in which a
  • Insertion option for the workpiece offers maximum flexibility.
  • profiling tool and the bearing element are in a power flow plane, so that no bending or tilting moments on the workpiece to be machined arise by a locking operation.
  • the tool is designed so that the profiling tool relative to
  • Workpiece axis is inclined at an angle which corresponds approximately to the thread pitch.
  • Workpiece center are rolled starting from the end of the workpiece.
  • the tool can not be accidentally set at an angle. Also, a touch of the workpiece at the workpiece end, as in the
  • Thread cutting is common, to avoid tilting or oblique attachment, can be omitted.
  • the advantageous properties of chipless machining can be used by means of the device according to the invention, so that the advantages of a thread produced by such a method can be realized manually by hand.
  • the external thread is without cutting after delivery with a predetermined feed force in the working position by turning the entire device around the tool longitudinal axis
  • Profiling tool with respect to the profile depth and profile shape is clearly predefined. Tilting or imprecise insertion of the profile is virtually impossible. Also, overfeeding is not possible because the forces increase exponentially as soon as the space between the two profiled ribs or rings is completely filled by the formed workpiece, the geometry of the workpiece only requiring a substantially cylindrical outer surface, and Furthermore, the external thread can be completely formed to a defined point so that a thread can be produced without an outlet.
  • Another possible use of the tool is the thread repair. With the tool deformed external thread can be formed back again.
  • Profiling tool is inclined relative to the workpiece axis, from which to are dependent on the generating thread type, it is expedient to use parts of the

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  • Forging (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen eines Gewindes in ein Werkstück mit zylindrischer Außenfläche durch Gewinderollen mit einem Profilierungswerkzeug (7) mit steigungslosem Profil, wobei die Achse des Profilierungswerkzeuges schräg oder parallel zur Achse des Werkstückes steht, wobei das Profilierungswerkzeug (7) von einer kreisförmigen, um ihre Achse (8) drehbar gelagerten Scheibe (9) gebildet ist, an deren Außenrand zwei ringförmige, koaxiale, steigungslose Profile (10) vorstehen, die zwischen sich einen Ringraum bilden, der in Form und Abmessungen dem Gewindeprofil des zu schaffenden Gewindes entspricht.

Description

Vorrichtung zum Gewinderollen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen eines Gewindes in ein Werkstück mit zylindrischer Außenfläche durch Gewinderollen mit einem
Profilierungswerkzeug mit steigungslosem Profil, wobei die Achse des
Profilierungswerkzeuges insbesondere schräg zur Achse des Werkstückes steht.
Unter dem Gewindewalzen, oftmals auch Gewinderollen genannt, versteht man im Allgemeinen die spanlose Fertigung von Gewinde durch Kaltumformung, bei der das Profil in die Oberfläche des entsprechenden Rohrteils gewalzt wird. Nach DIN 8580 gehört das Gewindewalzen zum Umformen, genauer Druckumformen und dort zum Walzen. Die Umformung beruht auf der Erzeugung von
Druckspannungen durch ein oder mehrere sich auf dem Werkstück abbildende Werkzeuge. Dieses Verfahren ist wesentlich schneller und bei großen
Stückzahlen kostengünstiger als andere Methoden zur Herstellung von
Gewinden, namentlich das Gewindeschneiden.
So sind die Vorteile des Gewindewalzens:
- Keine Korngrenzenunterbrechung;- was wie beim Schneiden eintritt;
- Durch die Kaltverformung wird eine Oberflächenverfestigung erreicht;
- Presspolierte Gewindeflanken können hergestellt werden;
- Eine höhere Verschleißfestigkeit tritt ein;
- Reduzierte Kerbempfindlichkeit
- Keine Späne, dadurch geringerer Materialbedarf
- geringerer Kraftaufwand als beim Gewindeschneiden Bei herkömmlichen Gewindewalzen mit Flachwerkzeugen besitzt das
Backenpaar das Gewindegegenprofil mit dem Steigungswinkel des Gewindes, wobei eine Backe fest und die andere beweglich angeordnet ist. Das Werkstück wird unter Einwirkung von Reibungskräften abgerollt, so dass am ganzen
Umfang das Gewinde entsteht. Die Walzbacken besitzen einen angeschrägten Ein- und Auslauf sowie einen geraden Kalibrierteil.
Das Gewindewalzen mit Rundwerkzeugen kann im Einstech- oder
Durchlaufverfahren erfolgen. Es können Kurz- oder Langgewinde auch bis an den Bund gewalzt werden. Beim Einstechverfahren besitzen die Rollen das entsprechende Gewindeprofil mit dem gleichen Steigungswinkel, aber
entgegengesetzter Drallrichtung. Das Werkstück wird entweder mit einem Lineal gehalten (spitzenlos) oder zwischen Spitzen gespannt. Abgesehen von leichten Ausgleichsbewegungen bleibt das Werkstück beim Walzvorgang axial ruhig. Da das Verhältnis Rollen- zu Werkstückdurchmesser und die Gangzahl genau aufeinander abgestimmt sein müssen, kann ein Rollenpaar nur für ein ganz bestimmtes Gewinde eingesetzt werden.
Beim Durchlaufverfahren weisen die Rollen nebeneinander liegende,
steigungslose Gewindeprofile auf. Sie werden um den erforderlichen
Steigungswinkel um ihre horizontale Längsachse geschwenkt. Dadurch wird bei einer Umdrehung der axiale Vorschub des Werkstücks um den Steigungsbetrag erzeugt. Die Rollen können im beschränkten Maße auch für verschiedene Werkstückdurchmesser eingesetzt werden. Bei diesem Verfahren ergibt sich aber im Vergleich zum Einstechverfahren eine geringere Steigungsgenauigkeit.
Selbstöffnende Gewinderollköpfe besitzen meist drei Rollen. Sie werden axial an das Werkstück herangeführt und ziehen sich durch die Schrägstellung der Rollen selbsttätig auf das Werkstück. Wird die vorgesehene Gewindelänge erreicht, öffnet sich der Rollenkopf selbsttätig und kann zurückgezogen werden.
Die bekannten Gewinderollvorrichtungen sind stets ortsfest, da sie erhebliche Außenabmessungen und ein großes Gewicht aufweisen. Ein elektrischer Antrieb ist immer erforderlich. Auch ist dem Stand der Technik im Bereich des Gewinderollens der Umstand zu eigen, dass sie mit Rollen sowie maschinell ausgeführt ist. Im Zuge einer beabsichtigten Gewindeänderung müssten zwangläufig mehrere Werkzeuge, vorzugsweise Rollen ausgetauscht werden, sowie ein maschineller Antrieb vorgesehen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine maximal transportable, vergleichsweise unproblematisch manuell bedienbare Vorrichtung zum Rollen von
Außengewinden zu schaffen, bei einfacher Konstruktion und geringen
Außenabmessungen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das
Profilierungswerkzeug von einer kreisförmigen, um ihre Achse drehbar gelagerten Scheibe gebildet ist, an deren Außenrand zwei ringförmige, koaxiale, steigungslose Profile vorstehen, die zwischen sich einen Ringraum bilden, der in Form und Abmessungen dem Gewindeprofil des zu schaffenden Gewindes entspricht.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gewinderollen, bei dem zwischen Rollwerkzeug und Einspannvorrichtung ein Werkstück zu spannen ist und mittels Schraubvorschub festzuklemmen ist. Nach erfolgter Arretierung kann nunmehr durch eine Drehbewegung von Hand ein Gewinde in das Werkstück gerollt werden. Dabei wird die Gewindegeometrie des Werkstücks durch das
Rollwerkzeug definiert. Das Rollwerkzeug ist vorzugsweise als ein
Schnellwechselstecksystem ausgeführt und kann hierdurch bedingt beliebige Außengewinde fertigen.
Eine solche Vorrichtung weist bei einfacher Konstruktion eine solch kleine Bauweise auf, dass sie von Hand getragen und betätigt werden kann. Sie benötigt keinen elektrischen Antrieb, sondern die Kräfte können durch
Muskelkraft erzeugt werden. Die Werkstücke werden nicht zur
Gewinderollvorrichtung gebracht, sondern die Vorrichtung kann leicht zu der Stelle getragen werden, an der ein Gewinde geschaffen werden soll. Zudem ist aus dem Stand der Technik nicht gekannt, das Werkstück als
Gleitlager zu lagern, weil hierdurch dem Sachverstand des durchschnittlichen Fachmanns entsprechend ein frisch gerolltes Gewinde beschädigt werden könnte. Vielmehr wird ein Fachmann bewusst versuchen, eine solche
Gleitlagerung zu umgehen, um eine Beschädigung des Gewindes zu vermeiden.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung macht man sich die Verfestigung des Werkstoffes durch den Rollvorgang zu Nutze. So wird durch eine Kombination des Bearbeitungsverfahrens in Form des Gewinderollens, mit einer
Dimensionierung und Werkstoffauswahl der Zustellungsvorrichtung die Fertigung eines genormten Gewindes auf einem Werkstück ermöglicht. Geschnittene Gewinde würden hier in der Tat bei axialer„Gleitlagerzustellung" vergleichsweise stärker in Mitleidenschaft gezogen werden. So sind geometrie- und
werkstoffbedingt die Belastungen auf das Werkstück zu minimieren.
Auch der Einsatz an unzugänglichen Werkstücken (innerhalb einer nur aufwendig zu demontierenden Maschine) wird durch die vorliegende Erfindung ermöglicht.
Ein sicherer Halt bei einfachster Herstellung ist gegeben, wenn das zylindrische Werkstück in einer teilzylindrischen Nut eines Lagerungsteils gehalten ist, deren Längsachse schräg zur Achse des Profilierungswerkzeuges angeordnet ist. Hierbei kann das Lagerungsteil quer und insbesondere rechtwinklig zur Achse des Profilierungswerkzeuges insbesondere von Hand verstellbar sein.
Eine vorteilhafte alternative Lagerung des Werkstücks wird erreicht, wenn die Innenwand der teilzylindrischen Nut einen Gewindeausschnitt aufweist, der in Form und Steigung im Wesentlichen dem am Werkstück zu schaffenden
Gewinde entspricht.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das zylindrische Werkstück auf der dem Profilierungswerkzeug gegenüberliegenden Seite durch mindestens zwei zum Werkstück achsparallele Rollen gelagert ist, die an einem Lagerungsteil gelagert sind. Eine einfache und leichte Handhabung ist dadurch gegeben, dass zum
Verstellen des Abstandes zwischen Profilierungswerkzeug und Lagerungsteil das Lagerungsteil durch eine Gewindestange insbesondere von Hand betätigbar ist.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass das Werkstück in den Zwischenraum zwischen Profilierungswerkzeug und Lagerungsteil axial und/oder radial einbringbar und herausnehmbar ist. Besonders vorteilhaft ist, dass die
Gewinderollvorrrichtung als Handwerkzeug von Hand betätigbar und
transportierbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen perspektivisch dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem das Werkstück in der Nut eines
Lagerungsteils gegen das Profilierungswerkzeug gehalten wird,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem das Werkstück durch zwei
Rollen gegen das Profilierungswerkzeug gehalten wird,
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel mit einem geschlossenen ringförmigem
Tragblock.
Die Gewinderollvorrichtung 1 weist einen U-förmigen Tragblock 2 auf, mit einer Basis 3, von der zwei Schenkel 4, 5 ausgehen. Der erste Schenkel 4 ist durch einen Längsschlitz 6 in zwei Schenkelhälften 4a, 4b aufgeteilt und in dem Schlitz 6 ist ein Profilierungswerkzeug 7 auf einer Achse 8 gelagert, deren Enden beide Schenkelhälften 4a, 4b durchdringen, um hierdurch vom Schenkel 4 gehalten zu sein.
Das Profilierungswerkzeug weist eine kreisförmige Scheibe 9 auf, an deren äußerem kreisförmigen Rand zwei nebeneinander liegende ringförmige koaxiale Profile 10 gleichen Durchmessers und gleichen Querschnitts derart vorstehen, dass sie zwischen sich einen koaxialen nutförmigen Ringraum 11 bilden, dessen Querschnitt in Form und Abmessungen dem Querschnitt des Gewindeprofils des zu erzeugenden Gewindes entspricht. Hierbei sind die Abmessungen und der Querschnitt der Profile 10 so gewählt, dass sie den Abmessungen und dem Querschnitt des Gewindeganges des zu schaffenden Gewindes entsprechen.
Um das stabförmige Werkstück mit zylindrischer Außenseite gegen das
Profilierungswerkzeug zu drücken, ist ein Lagerungsteil 20 vorgesehen, das eine teilzylindrische Nut 12 aufweist, in der das Werkstück einliegt, wobei die konkave Nutenfläche entsprechend dem zu erzeugenden Gewinde profiliert sein kann. Auf der zur Nut 12 rückwärtigen Seite des Lagerungsteils 20 ist an diesem eine Gewindestange 12 gelagert, die in einer entsprechenden Gewindebohrung des zweiten Schenkels 5 einliegt und über einen Griff 14 an ihrem äußeren Ende von Hand um ihre Längsachse verdrehbar ist, um das Lagerungsteil 20 auf das Profilierungswerkzeug zu und weg zu bewegen.
Statt einer Lagerung des Profilierungswerkzeugs 7 im ersten Schenkel kann das Profilierungswerkzeug 7 im Lagerungsteil 20 gelagert sein und der erste
Schenkel 4 das Gegenlager mit Nut 12 bilden. Ferner kann das Lagerungsteil 20 zwei Führungsräder bzw. zwei Führungsrollen 21 tragen, die mit Profilierungen in dem Gewindegang des Werkstücks laufen, wie Fig. 2 zeigt. Alternativ können die Oberflächen der Rollen 21 glatt zylindrisch sein, insbesondere bei einer
Reparatur eines Gewindes.
Ferner kann der Tragblock 2 nicht U-förmig, sondern geschlossen sein, d. h. die zwei Schenkel 4, 5 sind durch ein oberes Teil 2a überdrückt so dass der
Tragblock 2 ringförmig ist und in seiner mittigen Öffnung das Lagerungsteil 20 sich befindet, wie Fig. 3 zeigt.
In allen Ausführungen ist die Drehachse 8 der Scheibe 9 und damit auch der zwei Profile 10 schräg gegenüber der Achse der Nut 12 bzw. gegenüber den Führungsrändern 21 angeordnet, damit ein Gewinde mit einem sich
fortsetzenden Gewindegang im Werkstück entsteht und nicht nur ringförmige Nuten. Der Winkel dieser Schräganordnung beträgt hierbei ca. 0,4 bis 10 Grad. Zum Reparieren beschädigter Gewinde kann eine Schrägstellung fehlen, d. h. dass dann die Führung insbesondere die Nut 12 im Lagerungs- bzw.
Führungsteil 20 parallel zur Achse 8 des Profilierungswerkzeuges ist.
Der Vorteil einer Anwendung des erfindungsgemäßen Werkzeugs ohne
Maschine liegt darin, dass sie ortsungebunden erfolgen kann, flexibel eingesetzt werden kann, und zum Beispiel Rüstzeiten entfallen. Das Werkzeug eignet sich damit für die Herstellung kleiner Stückzahlen und ist auch deutlich
kostengünstiger herzustellen, als z.B. ein Rollkopf, da es aus wenigen, einfachen Teilen besteht.
Dies wird dadurch möglich, dass zur Formgebung genau eine einzelne Profilrolle eingesetzt wird, die einem Lagerungselement gegenüberliegend angeordnet ist. Die Profilrollen bei bekannten Werkzeugen weisen entweder ein Profil mit
Steigung oder ein Profil ohne Steigung in Form von kreisförmig umlaufenden Rippen oder Ringen auf. Bei der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls ein steigungsloses Profil zur Formgebung eingesetzt, allerdings zeichnet sich dieses Profil dadurch aus, dass es genau zwei umlaufende Rippen oder Ringe besitzt, die zwischen sich einen ringförmigen Zwischenraum bilden, der in etwa dem zu formenden Gewindeprofil entspricht. Es könnte zwar auch mehrere Ringe haben, aber nur zwei sind bei einer Anwendung im Eingriff auf das Werkstück.
Durch diese Form der Profilrolle (genau zwei umlaufende Ringe bzw. Rippen im Eingriff mit dem definierten Zwischenraum) wird erreicht, dass die Kraft, die aufgebracht werden muss, um die Profilrolle in das Material eindringen zu lassen, minimiert ist. Des Weiteren bewirkt eine Schrägstellung dieser Profilrolle relativ zur Werkstückachse um in etwa die Gewindesteigung, dass auf eine komplizierte Zwangsführung wie bei bekannten Werkzeugen verzichtet werden kann, und die Profilrolle dennoch ein Profil mit genau der gewünschten Steigung in das
Werkstück einwalzt.
Um die zum Einbringen der Profilrolle in das Werkstück nötige Kraft aufbringen zu können, wird das Werkstück auf dem der Profilrolle gegenüberliegenden Seite mit einem Lagerungselement abgestützt. Dieses kann z.B. als Festkörper mit einem dem Gewinde angepassten Negativprofil ausgebildet sein. Relevant ist bei dem Lagerungselement, dass es die Kraft möglichst großflächig und nicht nur punktuell auf das Werkstück überträgt.
Eine zweckmäßige Ausführung des Werkzeugs ähnelt der eines
Rohrabschneiders, der sich von der bisher beschriebenen Erfindung darin unterscheidet, dass statt einer Profil gebenden, schräg stehenden Profilrolle ein gerade stehendes Schneidrad eingesetzt wird.
Die vorgeschlagene Ausführung des Werkzeugs zeichnet sich dadurch aus, dass sie als mobil mitführbares Handwerkzeug ausgelegt ist. Dabei sind das
Profilierungswerkzeug und das Lagerungselement relativ zueinander tangential zustellbar. Dabei ist zumindest eine Ruheposition einstellbar, bei der ein
Werkstück zwischen Profilierungswerkzeug und Lagerungselement einführbar ist. Die Möglichkeit sowohl einer axialen als auch einer tangentialen
Einführungsmöglichkeit für das Werkstück bietet größtmögliche Flexibilität.
Außerdem können mit dem Werkzeug Gewinde nicht nur am Ende eines
Werkstücks, sondern an beliebiger Stelle geformt werden. Entscheidend ist dabei, dass das Profilierungswerkzeug und das Lagerungselement in einer Kraftflussebene liegen, so dass durch einen Arretierungsvorgang keine Biegeoder Kippmomente am zu bearbeitenden Werkstück entstehen. Dabei ist das Werkzeug so gestaltet, dass das Profilierungswerkzeug relativ zur
Werkstückachse um einen Winkel schräg steht, der in etwa der Gewindesteigung entspricht.
Ferner ist durch die mögliche Zustellung ein Ansetzen des Werkzeugs nicht nur am Ende des Werkstücks möglich, sondern das Gewinde kann von der
Werkstückmitte beginnend zum Ende des Werkstücks hin gerollt werden.
Dadurch kann das Werkzeug nicht versehentlich schräg angesetzt werden. Auch ein Anfassen des Werkstücks am Werkstückende, wie es beim
Gewindeschneiden üblich ist, um ein verkanten oder schräges Ansetzen zu vermeiden, kann entfallen. Zugleich können die vorteilhaften Eigenschaften der spanlosen Bearbeitung mittels der erfindergemäßen Vorrichtung genutzt werden, so dass sich die Vorteile eines mit einem solchen Verfahren erzeugten Gewindes mobil von Hand realisieren lassen.
In überraschend einfacher Weise wird dabei nach erfolgter Zustellung mit einer vorbestimmten Zustellkraft in der Arbeitsposition durch Drehen der gesamten Vorrichtung um die Werkzeuglängsachse das Außengewinde spanlos
eingebracht, wobei die zu schaffende Gewindegeometrie durch das
Profilierungswerkzeug im Hinblick auf die Profiltiefe und Profilform eindeutig vordefiniert ist. Ein Verkanten oder unpräzises Einbringen des Profils ist praktisch unmöglich. Auch ein„zu starkes" Zustellen ist nicht möglich, da die Kräfte exponentiell ansteigen, sobald der Raum zwischen den zwei Profil gebenden Rippen bzw. Ringen vollständig vom umgeformten Werkstück ausgefüllt wird. Die Geometrie des Werkstücks erfordert dabei lediglich eine im Wesentlichen zylindrische Außenfläche, und kann auch rohrförmig ausgeführt sein oder aus einem Vollmaterial bestehen. Ferner kann das Außengewinde bis zu einem definierten Punkt vollständig ausgeformt werden, so dass ein Gewinde ohne Auslauf erzeugt werden kann. Eine elektrische Energieversorgung ist dabei nicht erforderlich, so dass vielfältige Einsatzmöglichkeiten gegeben sind.
Selbstverständlich sind auch andere Ausführungen des Werkzeuges denkbar, bei der das Werkstück nur axial eingeführt werden kann, die dafür allerdings wenig kräftig ausgeführt werden kann, da die Kräfte günstiger vom Korpus des Werkzeugs aufgenommen werden können.
Eine weitere Einsatzmöglichkeit des Werkzeugs ist die Gewindereparatur. Mit dem Werkzeug lassen sich verformte Außengewinde wieder zurückformen.
Aufgrund der Schrägstellung der Profilrolle lassen sich größere Beschädigungen damit deutlich besser ausbessern als mit den bekannten Werkzeugen. Aber, wie bereits oben ausgeführt, lassen sich Reparaturen von Gewinden auch dann in hoher Qualität ausführen, wenn die Profilrollen nicht schräg stehen, d. h. dass ihre Achse parallel zur Längsachse des Werkstückes liegt.
Da das Profil des Profilierungswerkzeugs und der Winkel, um den das
Profilierungswerkzeug relativ zur Werkstückachse schräg steht, von dem zu erzeugenden Gewindetyp abhängig sind, ist es zweckmäßig, Teile des
Werkzeugs (die Form gebende Rolle und den Gegenhalter) mühelos
austauschbar auszulegen, so dass das Werkzeug für die Erzeugung von unterschiedlichen Gewindetypen eingesetzt werden kann. Dies ist auch deshalb sinnvoll, weil der Gegenhalter und die Profilrolle mit der Zeit verschleißen und dann erneuert werden müssen.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (1) zum Einbringen eines Gewindes in ein Werkstück mit
zylindrischer Außenfläche durch Gewinderollen mit einem
Profilierungswerkzeug (7) mit steigungslosem Profil, wobei die Achse des Profilierungswerkzeuges schräg oder parallel zur Achse des Werkstückes steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilierungswerkzeug (7) von einer kreisförmigen, um ihre Achse (8) drehbar gelagerten Scheibe (9) gebildet ist, an deren Außenrand zwei ringförmige, koaxiale, steigungslose Profile (10) vorstehen, die zwischen sich einen Ringraum (10) bilden, der in Form und Abmessungen dem Gewindeprofil des zu schaffenden Gewindes entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Werkstück in einer teilzylindrischen Nut (12) eines
Lagerungsteils (20) gehalten ist, deren Längsachse schräg zur Achse des Profilierungswerkzeuges (7) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerungsteil (20) quer und insbesondere rechtwinklig zur Achse des Profilierungswerkzeuges (7) insbesondere von Hand verstellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand der teilzylindrischen Nut (12) einen Gewindeausschnitt aufweist, der in Form und Steigung im wesentlichen dem am Werkstück zu schaffenden Gewinde entspricht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Werkstück auf der dem Profilierungswerkzeug (7) gegenüberliegenden Seite durch mindestens zwei zum Werkstück achsparallele Rollen (28) gelagert ist, die an einem Lagerungsteil (20) gelagert sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h
gekennzeichnet, dass zum Verstellen des Abstandes zwischen Profilierungswerkzeug (7) und Lagerungsteil (20) das Lagerungsteil (20) durch eine Gewindestange (13) insbesondere von Hand betätigbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Werkstück in den Zwischenraum zwischen Profilierungswerkzeug (7) und Lagerungsteil (20) axial und/oder radial einbringbar und herausnehmbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass sie als Handwerkzeug von Hand betätigbar und transportierbar ist.
EP10750069A 2009-10-15 2010-09-02 Vorrichtung zum gewinderollen Withdrawn EP2488314A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014202648A1 (de) 2014-02-13 2015-08-13 Philipp Silberkuhl Gewinderollwerkzeug
DE202015003494U1 (de) 2015-05-12 2015-08-21 Gotthard Mayr Gewindeausbesservorrichtung

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE561304C (de) * 1932-10-13 Else Lorenz Geb Neustein Valzvorrichtung zur Herstellung von konischem Rohrgewinde von Hand
US1414668A (en) * 1921-04-16 1922-05-02 Fred A Reed Knurling tool
DE607660C (de) * 1932-05-11 1935-01-05 Else Lorenz Geb Neustein Verfahren zum unmittelbaren Walzen von Innen- und Aussenrohrgewinde, insbesondere bei Rohren aus Weichmetall
US1983922A (en) * 1932-11-22 1934-12-11 Frederick H Ruppel Pipe grooving tool
US2508291A (en) * 1945-06-09 1950-05-16 Porro Frank Rethreading tool
US2684101A (en) * 1950-04-28 1954-07-20 John W Clerke Tube-swaging and thread-rolling apparatus
US2701484A (en) * 1952-04-30 1955-02-08 Leo W Bedker Rolling apparatus
DE1299270B (de) * 1964-02-03 1969-07-17 Hufnagl Vorrichtung zum Anbringen von Schraubengaengen an stab-und drahtfoermigem Material
IL84215A (en) * 1987-10-19 1990-07-12 Zeev Stahl Screw-thread repair tool
US5417095A (en) * 1993-11-08 1995-05-23 C.J. Winter Machine Works, Inc. Thread rolling attachment and method
JP4407919B2 (ja) * 2004-05-12 2010-02-03 本田技研工業株式会社 ネジの修正治具

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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None *
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