WO2011022747A1 - Device and method for processing elongate workpieces without cutting - Google Patents

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WO2011022747A1
WO2011022747A1 PCT/AT2010/000312 AT2010000312W WO2011022747A1 WO 2011022747 A1 WO2011022747 A1 WO 2011022747A1 AT 2010000312 W AT2010000312 W AT 2010000312W WO 2011022747 A1 WO2011022747 A1 WO 2011022747A1
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WO
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workpiece
forming
forming roller
roller assembly
rollers
Prior art date
Application number
PCT/AT2010/000312
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German (de)
French (fr)
Inventor
Heinz Gruber
Lutz SCHÜNEMANN
Thorsten BÄCK
Nino Gruber
Original Assignee
Dywidag-Systems International Gmbh
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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
    • B21H3/04—Making by means of profiled-rolls or die rolls
    • B21H3/042—Thread-rolling heads
    • B21H3/044—Thread-rolling heads working axially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
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    • B21C37/20—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls
    • B21C37/207—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls with helical guides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D15/00—Corrugating tubes
    • B21D15/04—Corrugating tubes transversely, e.g. helically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for the non-machining of elongated workpieces for producing a thread-like outer profile by means of at least one, at least two, each about axes rotatable forming rollers having forming roller assembly, wherein the forming roller assembly surrounds the workpiece to be machined, with a Zu- adjusting movement between the Forming rollers and the workpiece in its circumferential direction and is arranged axially to this, and wherein the forming rollers during a complete rotation around the workpiece successively with this in a forming engagement and a method for Spansen- sen machining elongated workpieces for producing a thread-like outer profile by means of at least Such a device in which the workpiece to be machined is machined by a feed movement in a rolling head in its circumferential direction and axially, and wherein the forming rollers during a complete circulation s are brought around the workpiece successively with this in a forming engagement.
  • the substantially continuous production of rock bolt anchors, boring bars and other comparable products starting from rod-shaped or tubular basic bodies by chipless machining in a rolling process is described, for example, in the document DE 43 13 918 A.
  • the mold used in this device consists of a rolling head, in which three, profiled in the peripheral region of the forming rollers are mounted, whose axes are arranged at an angle to the axis of the outside thread-like reshaped base body, uniformly distributed around this extend.
  • the rolling head is driven about its axis extending coaxially to the axis of the base body, so that there results from the angular position of the forming rollers of the axial feed of the non-rotatably held about its axis body.
  • the document DE 101 19 569 A1 describes a comparable apparatus in which a rolling head is used which-seen in the direction of passage-has a plurality of arrangements consisting of at least three forming rollers whose profiles differ and which on the advancing in this direction Forming process adapted.
  • Each of the forming rollers has a ring-like, stepless external profile, wherein an axial feed is given in accordance with the rotation of the rolling head about its coaxial with the workpiece axis extending central axis by an angular position relative to the axis of the non-rotatably held workpiece.
  • the document DE 10 2007 029 548 B3 describes a rolling head intended for use in such a device, in particular the mounting of the forming rollers.
  • the rolling head consists of a, about a central axis rotatably mounted, in communication with a drive arrangement of a plurality of axially spaced bearing discs, between which there is an array of forming rollers.
  • the forming rollers are freely rotatably mounted about their respective axes, which are employed at an angle to the longitudinal axis of the rod or tubular workpiece to be machined.
  • the workpiece extends coaxially with the central axis of the rolling head through central openings of the bearing discs and is clamped at its two ends non-rotatably.
  • the profiles of the other form roll arrangements are slightly different, taking into account the fact that the forming rolls are successively engaged with the work.
  • Axle bolts whose ends are fixedly arranged in the bearing disks serve to support the shaping rollers.
  • the forming roller On the axle pin, the forming roller is supported via a central radial bearing and with intermediate arrangement of spacer rings via thrust bearings on the bearing discs.
  • the mutual spacer rings have different axial dimensions, so that the position of the forming roller is changeably mounted on the axle pin with an unchanged axial installation dimension by merely interchanging the input and output side spacer rings, so that in case of unilateral wear of the axle pin the worn bearing rich reaches a less highly stressed zone, so that an improved material utilization of the axle bolt is given.
  • the invention now aims to design a device of the type described by simple means on the one hand with a view to a more rational operation of the same and on the other hand the device adaptable to the most varied to be machined wall thicknesses and diameters of the workpieces and trainees or surface profiling embody.
  • a device is essentially characterized in that at least two axially successive forming roll arrangements are provided in the direction of passage of the workpiece, that at least the forming rolls of a forming roll arrangement are identical to one another and that for the representation of in the direction of circulation around the workpiece successive forming engagement with the workpiece, the axial position of each forming roll is set differently within an axial fitting dimension.
  • the fact that at least two axially successive forming roll arrangements are provided enables on the one hand workpieces of different workpiece diameter and / or different wall thickness to be machined, for example by forming a wall thickness and / or diameter reduction with the first set of forming rolls and with the second set of forming rolls a thread-like outer profile is formed.
  • the axial position of each forming roll is set differently within an axial fitting dimension, successive forming engagements of forming rolls following each other in the circulation direction are achieved Variability of the axial position of the mold profile can be displayed. This Also means that for operating the mold roll assembly with only one mold profile Aus GmbH can be found, which is fixable in different axial positions, so that there is a considerable reduction in mutually different mold profiles or molding rolls provided therewith.
  • the apparatus is characterized in that the Formwalzenan- order consists of a about its central, during machining coaxial with the workpiece extending axis rotatably driven rolling head, in which the forming rollers are mounted freely rotatable on axle.
  • the individual forming rollers are freely rotatably mounted about their respective axis, wherein the rolling head is rotationally driven as a unit about its axis, it is possible to better control the formation of the thread-like outer profile and thus form more precise while increasing the processing speed.
  • each forming roll can also be driven directly about its axis or the forming rolls of the forming roll arrangement can be mounted so that they can be driven in rotation.
  • the axes of the forming rollers are set at an angle relative to a longitudinal axis of the workpiece or the central axis of the forming roller assembly, on the one hand, the feed of the workpiece can be arbitrarily determined by the device and on the other hand results in Connection with, for example, an unpolluted groove-like shape profile from this angle, the pitch of the thread-like, to be introduced into the outside of the workpiece deformation.
  • the extent of material rejuvenation or calibration of the introduced workpiece results.
  • a preferred embodiment of the invention is as a constructive concretization of the axial adjustability of a mold profile of a forming roll, the device, characterized in that the axle bolts of the forming rollers are fixed in the rolling head non-rotatably about their respective axis.
  • the axle bolts of the forming rollers are fixed in the rolling head non-rotatably about their respective axis.
  • on both sides of the mold profile in each case at least one adjusting disk whose two axial lengths are completed with the length of the mold profile to said mounting dimension. Both adjusting disks will thus generally have a different axial dimension in accordance with the axial position of the shaped profile to be set.
  • the invention is characterized in that a fixed installation dimension of the forming rolls by Justierschei- ben on either side of a molding profile of the forming roll is shown.
  • the axle bearing the forming roller is held unrotatably in the rolling head, components which are present without exception being present, for example those components which are used to fix the axle bolt within the housing Rolling head serve, wherein preferably the shape profile of each forming roller is mounted axially in a central region radially on the axle and at both end-side end portions.
  • the device is designed so that the installation dimension is represented by the axial distance of the reference surfaces used for fixing the axle bolt in the rolling head components and that on the adjusting an axial support of the mold profile is set to said components ,
  • At least three axially successive in the direction of passage of a workpiece de form roller arrangements are provided, it is possible to apply the entire forming work gradually.
  • the progressive in the direction of passage of the workpiece forming it is possible according to the invention that either the radial dimensions of the molding rolls used in the forming roll arrangements, but not their profile shapes differ or that both the radial dimensions of the molding rolls used in the forming roll assemblies and differ from the surface or surface structure.
  • the apparatus is substantially designed so that in each mold roll arrangement at least three forming rollers are arranged and that the forming rollers of a forming roller arrangement are arranged offset to those of the adjacent forming roller assembly in the radial direction by a number of forming rollers corresponding divider of a full circle ,
  • at least three forming rolls in each forming roll arrangement rapid and exact surface processing or shaping of the workpiece to be machined is achieved, and by further staggering the forming rolls of adjacent forming roll arrangements by a divider of a full circle corresponding to the number of forming rolls, one succeeds Particularly uniform machining of the surface of the workpiece to be machined, in addition due to the permanent engagement of the forming rollers in the workpiece to be machined alsorapn pointed. Structural changes of the workpiece to be machined by a heat treatment can be achieved.
  • the device is designed so that the shaping rolls of a forming roll arrangement with respect to that of the adjacent forming roll arrangements have shaped profiles with mutually different profilings, it is possible, for example, to coarsely process a workpiece to be machined in a first stage and finely process or rework it in a second stage with one and the same arrangement ,
  • Such a device is of course arbitrarily expandable, so that a plurality of processing steps can be performed.
  • the device is designed so that the molding rolls of a molding roll arrangement to those of the adjacent molding roll arrangement have a different diameter from each other.
  • a device it is possible, for example, in a first stage to reduce the wall thickness or the diameter of the workpiece in a workpiece to be machined, roughly apply a thread-like profiling in a second stage and finish this in a third stage. It is also possible with such a device, for example, to only calibrate the workpiece to be machined in a first stage, to form a pre-profiling of a thread in a second stage and to form or rework this thread correctly in a third stage.
  • the device is formed so that an inlet region is formed in the forming roller assembly for the workpiece as an adjustable cone, one and the same roller head for a variety of material cross-sections can be used and also with such Training a quick and reliable entry of the workpiece in the forming roller assembly ensures while processing the end portion of the workpiece, for example by reducing the diameter or wall thickness of the same.
  • the device is designed so that the forming rollers of each forming roller assembly can be arranged on any arbitrary, different pitch circles, it is possible to further increase the number of stock rolls to be kept in stock reduce, since partially worn molding rolls can be arranged, for example, on a smaller circle and then continue to be used until their final wear.
  • the present invention further aims at a method for cutting elongate workpieces without cutting with a device of the present invention, by which method simultaneous with the formation of a thread-like outer profile also a surface finish of the workpiece to be machined is achieved.
  • the method according to the invention is essentially characterized in that, in the direction of passage of the workpiece, at least two axially superimposed the following forming roll arrangements are brought into engagement with the workpiece and in that the axial position of each forming roll within an axial fitting dimension is set differently for the purpose of displaying forming work engagement successively in the direction of rotation around the workpiece.
  • the method is carried out such that the forming roll arrangement is driven to rotate by a rolling head rotating about its central axis extending coaxially with the workpiece during the machining process
  • Form rollers are mounted on axle pivot freely rotatable in the forming roller assembly, the wear of the forming rolls in the forming roll assembly minimized, whereby on the one hand, the storage of molding rolls is significantly reduced and on the other hand, a rapid adaptability of the process to a variety of materials, material conditions and processing times easily and reliably allows.
  • the forming rolls of one forming roll assembly with those of the adjacent forming roll forming mold profiles having profiles different from one another or by using the forming rolls of one forming roll assembly to those of the adjacent forming roll assembly of a different diameter
  • the method according to the invention for calibrating a workpiece or for machining workpieces of different diameters or of different wall thicknesses, without the forming rollers being exchanged or excessively stressed and prematurely used.
  • a structure change of the material structure in the machined end region of the workpiece can be achieved with such a method, whereby the service life of the machined workpieces is further increased.
  • Fig. 1 is a side view of a rolling head according to the invention
  • Fig. 2 is a view of a forming roller as part of the rolling head of Figure 1 in an enlarged partial view.
  • FIG. 3 is an exploded view of a single forming roll of the rolling head of FIG. 1;
  • FIG. Fig. 4 is a side view of a rolling head according to the invention with two forming rollers;
  • FIG. 5 shows a plan view of the end face of the rolling head according to FIG. 4.
  • Fig. 6 is a side view of a modified embodiment of a rolling head according to the invention, in which three forming rollers are provided.
  • Fig. 1 four mutually identical circular, parallel and equiaxed extending bearing plates referred to, which are held by spacers 5 in accordance with uniform distances from each other in its mounting position shown.
  • the spacers 5 are uniformly distributed over the circumference of the bearing discs 5 and can be screwed to them.
  • the so-designed rolling head 6 is intended for storage in a machine frame not shown in the drawing and in this rotating about its axis 7 drivable.
  • All bearing discs 1 to 4 are provided in a central region with mutually aligned, coaxial with the axis 7 extending circular recesses through which through in the operational use of the rolling head 6, the in the peripheral region for the purpose of producing a thread-like deformation to be processed graphically not shown elongated rod or tubular workpiece extends.
  • This workpiece which is held coaxially with the axis 7, is non-rotatable about its axis in a manner known per se during machining by means of the rolling head 6, but is movably mounted in the direction of its axis by a hydraulic slide, for example.
  • the rolling head 6 shown is characterized by three molding roll arrangements 9, 10, 11 which follow each other in the direction of passage 6 of the workpiece, each of which has three forming rolls 12, 13, 14 uniformly distributed in the circumferential direction, of which, for reasons of graphic simplicity, in FIG Fig. 1 only one is shown.
  • this angular adjustment in conjunction with the rotational movement of the rolling head 6 and the non-rotatable but slidable in the axial direction of the workpiece recording the pitch of the thread-like deformation and acting on this during processing axial feed can be displayed.
  • the forming rolls 12, 13, 14 of each forming roll assembly 9, 10, 11 are different in positioning on their respective axes, this positioning depending on the direction of rotation of the drawing head 6 being arranged so that the forming rolls following each other in the circumferential direction 12, 13, 14 of a forming roller assembly 9, 10, 11 successively engage with the workpiece.
  • forming rollers 12, 13, 14 of the successive forming roller assemblies 9, 10, 11 differ in their radial dimensions in that they increase in accordance with the progressive in the direction of passage 8 forming.
  • Fig. 1 shows by way of example only three forming roll arrangements. In practice, a rolling head may also be formed by two or more than three molding roll assemblies following one another in a passage direction.
  • FIGS. 2 and 3 To explain the storage of the individual forming rolls of a forming roll arrangement, reference is additionally made in the following to FIGS. 2 and 3, in which identical functional elements are designated in the same way.
  • FIGS. 2 and 3 show the form profile 12 "of the forming roller 12 as a ring-cylindrical, externally a profile in the form of an arrangement of stepless rings having basic body which is frontally provided on both sides with mutually equally sized grooves 15.
  • This ring profile is for producing an at least Approximate round thread on the workpiece determined and considered only as an example.Other thread-like deformations can be made alike with appropriate profile of the forming roll.
  • a radial bearing e.g. denotes a cylindrical roller bearing or a system of dowels over which the mold profile 12 "is radially supported on a pivot pin 17.
  • spacers are designated, via which the mold profile 12 "is supported on both sides of a thrust bearing 19, wherein each a spacer 18 and a thrust bearing 19 fill a recess 15 axially flush.
  • two adjusting disks by means of which the two axial bearings 19 are axially supported on the facing end faces of the sleeves 20, 21, are designated by 26, 27.
  • the existing between the mutually facing end faces of the sleeves 20, 21 axial mounting dimension 28 is identical for all three mounting positions of the forming roller assembly 9. It is preferably identical for all mounting positions of the rolling head. 6
  • the adjusting discs 26, 27 on both sides of a forming roller 12 are selected with the proviso that while maintaining the installation dimension 28, the axial positions of the mold sections 12 ", 13", 14 “, the forming rollers 12, 13, 14 of the forming roller assembly 9, 10, 11 are applied differently on the respective axle bolts 17, with the aim, during a machining pass, of successively engaging the mold sections 12 ", 13", 14 “following one another in the direction of rotation of the rolling head 6 in a forming roller arrangement 9, 10, 11 to bring the workpiece.
  • the profiling of the rollers 11 hiebei each may be the same or may be formed differently from each other in the individual forming roller assemblies 9, 10, in particular due to the fact that at a low wear of the surface contour of the forming rollers 12 this can be installed and reused directly in a device with a smaller pitch, the stock of the forming rollers can be kept extremely low.
  • forming rolls 12 with corresponding coarse or fine profiles and also forming rolls which have a smooth surface with which, for example, a change in diameter, a reduction in wall thickness or the like can be achieved.
  • a workpiece to be machined is achieved before the application of a thread.
  • FIG. 5 the apparatus of Fig. 4 is seen in the direction of the axis 7, wherein in this figure with A, B and C, the respective thrust bearings 19 of the forming rollers 12 are shown.
  • the bearings for the spacers 5 are hiebei also indicated schematically.
  • FIG. 5 it can be seen in FIG. 5 that the forming rolls 12 of the first forming roll arrangement 9 are offset from those of the second forming roll arrangement 10 by a divider of a full circle corresponding to the number of forming rolls 12, thereby providing a particularly uniform and rapid processing and an accelerated throughput of the workpiece to be machined by the rolling head 6 can be achieved.
  • the illustration according to FIG. 6 essentially corresponds to that of FIG. 4, so that with regard to the description of the first two forming roll arrangements 9, 10 of this figure, reference is made to FIG. 4.
  • the forming roller assembly 11 is hiebei formed so that only the axle pin 17 are shown instead of the individual forming rollers 12, so that the device of FIG. 6, for example, by providing further forming rollers 12 on the axle 17 of the forming roller assembly 11 for use in a third processing step can be adapted for non-cutting, elongated workpieces.
  • a drive 29 for the rolling head 6 is indicated schematically in FIG.
  • the device according to the present invention is arbitrarily expandable and that more than three forming roll arrangements can be provided depending on the processing steps to be carried out.
  • the shape profiles of a forming roll arrangement can also be exchanged with those of a forming roll arrangement upstream in the direction of passage, in accordance with the absolute dimensions, in order to achieve improved material utilization.
  • the advantage in this case is the simple axial adjustability of the mold profile on the respectively supporting axle.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The invention relates to a device for processing elongate workpieces without cutting in order to produce a thread-like outer profile by means of at least one shaping roller arrangement (9, 10, 11) having shaping rollers (12, 13, 14), which can be rotated about respective axes (12', 13', 14'), wherein the shaping roller arrangement (9, 10, 11) surrounds the workpiece to be processed, wherein a feed motion between the shaping rollers (12, 13, 14) and the workpiece is established in the circumferential direction of the workpiece and axially to the workpiece, and wherein the shaping rollers (12, 13, 14) are brought into a shaping engagement with the workpiece in succession during a complete revolution around the workpiece, wherein at least two axially successive shaping roller arrangements (9, 10, 11) are provided in the passing direction (8) of the workpiece, wherein at least the shaping rollers (12, 13, 14) of a shaping roller arrangement (9, 10, 11) are the same as each other and, in order to provide shaping engagements with the workpiece that are successive in the direction of the revolution around the workpiece, the axial position of each shaping roller (12, 13, 14) within an axial installation dimension (28) is different. The invention further relates to a method for processing elongate workpieces without cutting by means of such a device.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR SPANLOSEN BEARBEITUNG LANGGESTRECKTER WERKSTÜCKE  DEVICE AND METHOD FOR SPANISH PROCESSING OF LONG-SLIDED WORKPIECES
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur spanlo- sen Bearbeitung langgestreckter Werkstücke zur Herstellung eines gewindeartigen Außenprofils mittels wenigstens einer, zumindest zwei, jeweils um Achsen drehbare Formwalzen aufweisenden Formwalzenanordnung, wobei die Formwalzenanordnung das zu bearbeitende Werkstück umgibt, wobei eine Zu- Stellbewegung zwischen den Formwalzen und dem Werkstück in dessen Umfangsrichtung sowie axial zu diesem eingerichtet ist, und wobei die Formwalzen während eines vollständigen Umlaufs um das Werkstück nacheinander mit diesem in einen Umformeingriff gelangen sowie auf ein Verfahren zur spanlo- sen Bearbeitung langgestreckter Werkstücke zur Herstellung eines gewindeartigen Außenprofils mittels wenigstens einer derartigen Vorrichtung, bei welchem das zu bearbeitende Werkstück durch eine Zustellbewegung in einen Walzkopf in seiner Umfangsrichtung sowie axial bearbeitet wird, und wo- bei die Formwalzen während eines vollständigen Umlaufs um das Werkstück nacheinander mit diesem in einen Umformeingriff gebracht werden. The invention relates to a device for the non-machining of elongated workpieces for producing a thread-like outer profile by means of at least one, at least two, each about axes rotatable forming rollers having forming roller assembly, wherein the forming roller assembly surrounds the workpiece to be machined, with a Zu- adjusting movement between the Forming rollers and the workpiece in its circumferential direction and is arranged axially to this, and wherein the forming rollers during a complete rotation around the workpiece successively with this in a forming engagement and a method for Spansen- sen machining elongated workpieces for producing a thread-like outer profile by means of at least Such a device in which the workpiece to be machined is machined by a feed movement in a rolling head in its circumferential direction and axially, and wherein the forming rollers during a complete circulation s are brought around the workpiece successively with this in a forming engagement.
Die im wesentlichen kontinuierliche Herstellung von Ge- birgsankern, Bohrstangen und sonstigen vergleichbaren Produkten ausgehend von stab- oder rohrförmigen Grundkörpern durch spanlose Bearbeitung in einem Walzprozeß ist beispielsweise in dem Dokument DE 43 13 918 A beschrieben. Das in dieser Vorrichtung eingesetzte Formwerkzeug besteht aus einem Walzkopf, in dem drei, im Umfangsbereich profilierte Formwalzen gelagert sind, deren Achsen sich unter einem Winkel zur Achse des außenseitig gewindeartig umzuformenden Grundkörpers, gleichförmig um diesen verteilt angeordnet, erstrecken. Zur Durchführung des Umformprozesses wird der Walzkopf um seine sich koaxial zu der Achse des Grundkörpers erstreckende Achse angetrieben, so daß sich aus der Winkelanstellung der Formwalzen der axiale Vorschub des um seine Achse unverdrehbar gehaltenen Grundkörpers ergibt. The substantially continuous production of rock bolt anchors, boring bars and other comparable products starting from rod-shaped or tubular basic bodies by chipless machining in a rolling process is described, for example, in the document DE 43 13 918 A. The mold used in this device consists of a rolling head, in which three, profiled in the peripheral region of the forming rollers are mounted, whose axes are arranged at an angle to the axis of the outside thread-like reshaped base body, uniformly distributed around this extend. To carry out the forming process, the rolling head is driven about its axis extending coaxially to the axis of the base body, so that there results from the angular position of the forming rollers of the axial feed of the non-rotatably held about its axis body.
In dem Dokument DE 101 19 569 Al ist eine vergleichbare Vorrichtung beschrieben, bei welcher ein Walzkopf zum Einsatz kommt, der - in Durchlaufrichtung gesehen - mehrere Anordnungen bestehend jeweils aus wenigstens drei Formwalzen aufweist, deren Profilierungen sich unterscheiden und welche an den in dieser Richtung fortschreitenden Umformprozeß angepaßt sind. Jede der Formwalzen weist ein ringartiges, steigungsloses Außenprofil auf, wobei durch eine Winkelanstellung gegenüber der Achse des unverdrehbar gehaltenen Werkstücks ein axialer Vorschub nach Maßgabe der Drehung des Walzkopfes um dessen sich koaxial zu der Werkstücksachse erstreckende zentrale Achse gegeben ist. In dem Dokument DE 10 2007 029 548 B3 ist ein zur Verwendung in einer solchen Vorrichtung bestimmter Walzkopf, insbesondere die Lagerung der Formwalzen beschrieben. Der Walzkopf besteht aus einer, um eine zentrale Achse drehbar gelagerte, mit einem Antrieb in Verbindung stehende Anord- nung mehrerer axial voneinander beabstandeter Lagerscheiben, zwischen denen sich jeweils eine Anordnung Formwalzen befindet. Die Formwalzen sind um ihre jeweiligen Achsen frei drehbar gelagert, welche unter einem Winkel zur Längsachse des zu bearbeitenden Stangen- oder rohrförmigen Werk- Stücks angestellt sind. Das Werkstück erstreckt sich koaxial zu der zentralen Achse des Walzkopfes durch zentrale Öffnungen der Lagerscheiben hindurch und ist an seinen beiden Enden unverdrehbar eingespannt. Die Profile der aufein- anderfolgenden Formwalzenanordnungen unterscheiden sich geringfügig womit dem Umstand Rechnung getragen wird, daß die Formwalzen nacheinander in Eingriff mit dem Werkstück gelangen. Zur Lagerung der Formwalzen dienen Achsbolzen, de- ren Enden in den Lagerscheiben fest angeordnet sind. Auf dem Achsbolzen ist die Formwalze über ein zentrales Radiallager sowie unter Zwischenanordnung von Distanzringen über Axiallager an den Lagerscheiben abgestützt. Die beiderseitigen Distanzringe weisen unterschiedliche axiale Abmessun- gen auf, so daß bei unveränderten axialem Einbaumaß durch bloßes Vertauschen der eingangs- und ausgangsseitigen Distanzringe die Position der Formwalze auf dem Achsbolzen veränderbar angelegt ist, so daß bei einem einseitig auftretenden Verschleiß des Achsbolzens der verschlissene Be- reich in eine weniger hoch beanspruchte Zone gelangt, so daß eine verbesserte werkstoffliche Ausnutzung des Achsbolzens gegeben ist. The document DE 101 19 569 A1 describes a comparable apparatus in which a rolling head is used which-seen in the direction of passage-has a plurality of arrangements consisting of at least three forming rollers whose profiles differ and which on the advancing in this direction Forming process adapted. Each of the forming rollers has a ring-like, stepless external profile, wherein an axial feed is given in accordance with the rotation of the rolling head about its coaxial with the workpiece axis extending central axis by an angular position relative to the axis of the non-rotatably held workpiece. The document DE 10 2007 029 548 B3 describes a rolling head intended for use in such a device, in particular the mounting of the forming rollers. The rolling head consists of a, about a central axis rotatably mounted, in communication with a drive arrangement of a plurality of axially spaced bearing discs, between which there is an array of forming rollers. The forming rollers are freely rotatably mounted about their respective axes, which are employed at an angle to the longitudinal axis of the rod or tubular workpiece to be machined. The workpiece extends coaxially with the central axis of the rolling head through central openings of the bearing discs and is clamped at its two ends non-rotatably. The profiles of the other form roll arrangements are slightly different, taking into account the fact that the forming rolls are successively engaged with the work. Axle bolts whose ends are fixedly arranged in the bearing disks serve to support the shaping rollers. On the axle pin, the forming roller is supported via a central radial bearing and with intermediate arrangement of spacer rings via thrust bearings on the bearing discs. The mutual spacer rings have different axial dimensions, so that the position of the forming roller is changeably mounted on the axle pin with an unchanged axial installation dimension by merely interchanging the input and output side spacer rings, so that in case of unilateral wear of the axle pin the worn bearing rich reaches a less highly stressed zone, so that an improved material utilization of the axle bolt is given.
Um bei diesen bekannten Walzköpfen sicherzustellen, daß bei jeder Formwalzenanordnung ein Umformgriff mit dem Werkstück derart eingerichtet ist, daß die Formwalzen in Umdrehungsrichtung des Walzkopfes gesehen nacheinander in Eingriff gelangen, werden unterschiedliche Formwalzen eingesetzt, bei denen diesem Umstand Rechnung getragen worden ist. Die- se Formwalzen sind jedoch einem nicht unbeträchtlichen Verschleiß ausgesetzt, so daß der Betreiber dieser Vorrichtungen eine entsprechende Anzahl unterschiedlicher Formwalzen in Bereitschaft halten muß. Entsprechend der Anzahl der Formwalzen einer Formwalzenanordnung sowie der Anzahl der Formwalzenanordnungen einer solchen Vorrichtung erhöht sich somit der erforderliche Lagerbestand an Formwalzen. Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art mit einfachen Mitteln einerseits in Hinblick auf einen rationelleren Betrieb derselben auszugestalten und andererseits die Vorrichtung an die unter- schiedlichsten zu bearbeitenden Wandstärken und Durchmesser der Werkstücke und auszubildenden Gewinde bzw. Oberflächen- profilierungen anpaßbar auszugestalten. In order to ensure in these known rolling heads, that in each forming roll arrangement, a forming handle is arranged with the workpiece such that the forming rollers in the direction of rotation of the rolling head successively engage, different forming rollers are used, in which this circumstance has been taken into account. However, these forming rolls are subject to not inconsiderable wear, so that the operator of these devices must keep a corresponding number of different forming rolls in readiness. Accordingly, the number of forming rolls of a forming roll assembly and the number of forming roll assemblies of such a device increases the required stock of forming rolls. The invention now aims to design a device of the type described by simple means on the one hand with a view to a more rational operation of the same and on the other hand the device adaptable to the most varied to be machined wall thicknesses and diameters of the workpieces and trainees or surface profiling embody.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist eine erfindungsgemäße Vor- richtung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung des Werkstücks wenigstens zwei axial aufeinanderfolgende Formwalzenanordnungen vorgesehen sind, daß wenigstens die Formwalzen einer Formwalzenanordnung untereinander gleich beschaffen sind und daß zur Darstellung von in Richtung des Umlaufs um das Werkstück aufeinanderfolgenden Umformeingriffen mit dem Werkstück die axiale Position einer jeden Formwalze innerhalb eines axialen Einbaumaßes unterschiedlich eingerichtet ist. Dadurch, daß wenigstens zwei axial aufeinanderfolgende Formwalzenanordnungen vorge- sehen sind gelingt es einerseits Werkstücke unterschiedlichen Werkstückdurchmessers und/oder unterschiedlicher Wandstärke zu bearbeiten, indem beispielsweise mit dem ersten Satz von Formwalzen eine Wandstärken- und/oder Durchmesserverringerung ausgebildet wird und mit dem zweiten Satz von Formwalzen ein gewindeartiges Außenprofil ausgebildet wird. Indem weiterhin in Abkehr von dem bekannten Stand der Technik zur Darstellung von in Richtung des Umlaufs um das Werkstück aufeinanderfolgenden Umformeingriffen mit dem Werkstück die axiale Position einer jeden Formwalze inner- halb eines axialen Einbaumaßes unterschiedlich eingerichtet ist, sind aufeinanderfolgende Umformeingriffe von in Umlaufrichtung aufeinanderfolgenden Formwalzen durch Variierung der axialen Position des Formprofils darstellbar. Dies bedeutet auch, daß zum Betrieb der Formwalzenanordnung mit lediglich einem Formprofil das Auslangen gefunden werden kann, welches in unterschiedlichen axialen Positionen fixierbar ist, so daß sich eine beträchtliche Verringerung an voneinander verschiedenen Formprofilen bzw. damit versehenen Formwalzen ergibt. To achieve these objects, a device according to the invention is essentially characterized in that at least two axially successive forming roll arrangements are provided in the direction of passage of the workpiece, that at least the forming rolls of a forming roll arrangement are identical to one another and that for the representation of in the direction of circulation around the workpiece successive forming engagement with the workpiece, the axial position of each forming roll is set differently within an axial fitting dimension. The fact that at least two axially successive forming roll arrangements are provided enables on the one hand workpieces of different workpiece diameter and / or different wall thickness to be machined, for example by forming a wall thickness and / or diameter reduction with the first set of forming rolls and with the second set of forming rolls a thread-like outer profile is formed. Further, in departure from the prior art for the representation of successive forming engagement with the workpiece in the direction of rotation around the workpiece, the axial position of each forming roll is set differently within an axial fitting dimension, successive forming engagements of forming rolls following each other in the circulation direction are achieved Variability of the axial position of the mold profile can be displayed. This Also means that for operating the mold roll assembly with only one mold profile Auslangen can be found, which is fixable in different axial positions, so that there is a considerable reduction in mutually different mold profiles or molding rolls provided therewith.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalzenan- Ordnung aus einem um seine zentrale, sich während der Bearbeitung koaxial zu dem Werkstück erstreckende Achse drehend antreibbaren Walzkopf besteht, in dem die Formwalzen auf Achsbolzen frei drehbar gelagert sind. Indem die einzelnen Formwalzen um ihre jeweilige Achse frei drehbar gelagert sind, wobei der Walzkopf als Baueinheit um seine Achse drehend antreibbar ist, gelingt es die Ausbildung des gewindeartigen Außenprofils besser zu steuern und somit präziser auszubilden und gleichzeitig die Bearbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen. According to a preferred embodiment of the invention, the apparatus is characterized in that the Formwalzenan- order consists of a about its central, during machining coaxial with the workpiece extending axis rotatably driven rolling head, in which the forming rollers are mounted freely rotatable on axle. By the individual forming rollers are freely rotatably mounted about their respective axis, wherein the rolling head is rotationally driven as a unit about its axis, it is possible to better control the formation of the thread-like outer profile and thus form more precise while increasing the processing speed.
Alternativ kann, wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht im Rahmen einer Formwalzenanordnung auch jede Formwalze um ihre Achse unmittelbar antreibbar sein bzw. die Formwalzen der Formwalzenanordnung drehend antreibbar gelagert sein. Alternatively, as is the case with a further development of the invention, within the scope of a forming roll arrangement, each forming roll can also be driven directly about its axis or the forming rolls of the forming roll arrangement can be mounted so that they can be driven in rotation.
Indem, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung entspricht, die Achsen der Formwalzen gegenüber einer Längsachse des Werkstücks bzw. der zentralen Achse der Formwalzenanordnung unter einem Winkel angestellt sind, kann einerseits der Vorschub des Werkstücks durch die Vorrichtung beliebig bestimmt werden und andererseits ergibt sich in Verbindung mit beispielsweise einem steigungslosen rillenartigen Formprofil sich aus diesem Winkel das Steigungsmaß der gewindeartigen, in die Außenseite des Werkstücks einzubringenden Verformung. In gleicher Weise ergibt sich beispielsweise bei Anwendung einer profillosen Form- walze das Ausmaß der MaterialVerjüngung bzw. Kalibrierung des eingebrachten Werkstücks. Durch eine derartige Ausbildung ist es bevorzugt möglich Rohre bzw. Stangen unterschiedlichen Durchmessers auf ein und derselben Vorrichtung zu Profilieren, zu Verjüngen und/oder zu Kalibrieren. Eine weitere Verbesserung bzw. Präzisierung ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichbar, daß der Anstellwinkel in Abhängigkeit von den Abmessungen des Werkstücks und/oder dem Material des Werkstücks einstellbar ist. By, as corresponds to a preferred embodiment of the invention, the axes of the forming rollers are set at an angle relative to a longitudinal axis of the workpiece or the central axis of the forming roller assembly, on the one hand, the feed of the workpiece can be arbitrarily determined by the device and on the other hand results in Connection with, for example, an unpolluted groove-like shape profile from this angle, the pitch of the thread-like, to be introduced into the outside of the workpiece deformation. In the same way, for example, when using a profile-less forming roller, the extent of material rejuvenation or calibration of the introduced workpiece results. By such a design, it is preferably possible to profile tubes or rods of different diameters on one and the same device, to taper and / or to calibrate. A further improvement or clarification is achievable according to a preferred development of the invention in that the angle of attack is adjustable as a function of the dimensions of the workpiece and / or the material of the workpiece.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist als eine konstruktive Konkretisierung der axialen Einstellbarkeit eines Formprofils einer Formwalze die Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsbolzen der Formwalzen in dem Walzkopf um ihre jeweilige Achse unverdrehbar fixiert sind. Zu diesem Zweck befindet sich beiderseits des Formprofils jeweils wenigstens eine Justierscheibe, deren beide axiale Längen sich mit der Länge des Formprofils zu dem genannten Einbaumaß komplettieren. Beide Justierscheiben wer- den somit nach Maßgabe der einzustellenden axialen Position des Formprofils im allgemeinen eine unterschiedliche axiale Abmessung aufweisen. Dies bedeutet, daß gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik neben einer oder wenigen Standardform (en) eines Formprofils lediglich Justierschei- ben unterschiedlicher Abmessungen in Bereitschaft gehalten werden müssen, um verschlissene Teile im Bedarfsfall auszutauschen. Gemäß einer weiteren bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung einer Formwalze, insbesondere deren Lagerung innerhalb des Walzkopfes, ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein festes Einbaumaß der Formwalzen durch Justierschei- ben beiderseits eines Formprofils der Formwalze dargestellt ist. Hierbei ist der die Formwalze tragende Achsbolzen un- verdrehbar in dem Walzkopf aufgenommen, wobei zur Darstellung von das genannte Einbaumaß dokumentierenden Bezugs- bzw. Anlageflächen Bauelemente heranzogen werden, die ohne- hin vorhanden sind, beispielsweise solche Bauelemente, die zur Festlegung des Achsbolzens innerhalb des Walzkopfes dienen, wobei bevorzugt das Formprofil jeder Formwalze in einen mittleren Bereich radial auf dem Achsbolzen und an beiden stirnseitigen Endbereichen axial gelagert ist. According to a preferred embodiment of the invention is as a constructive concretization of the axial adjustability of a mold profile of a forming roll, the device, characterized in that the axle bolts of the forming rollers are fixed in the rolling head non-rotatably about their respective axis. For this purpose, on both sides of the mold profile in each case at least one adjusting disk whose two axial lengths are completed with the length of the mold profile to said mounting dimension. Both adjusting disks will thus generally have a different axial dimension in accordance with the axial position of the shaped profile to be set. This means that, in contrast to the prior art mentioned at the beginning, in addition to one or a few standard molds of a molded profile, only adjusting disks of different dimensions must be kept in readiness in order to replace worn parts if necessary. According to a further preferred constructive embodiment of a forming roll, in particular its storage within the rolling head, the invention is characterized in that a fixed installation dimension of the forming rolls by Justierschei- ben on either side of a molding profile of the forming roll is shown. In this case, the axle bearing the forming roller is held unrotatably in the rolling head, components which are present without exception being present, for example those components which are used to fix the axle bolt within the housing Rolling head serve, wherein preferably the shape profile of each forming roller is mounted axially in a central region radially on the axle and at both end-side end portions.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß das Einbaumaß durch den axialen Abstand der Bezugsflächen von zur Fixierung des Achsbolzens in dem Walzkopf benutzten Bauelementen dargestellt ist und daß über die Justierscheibe eine axiale Abstützung des Formprofils an den genannten Bauelementen eingerichtet ist. Indem sämtliche zur Lagerung des Formprofils bestimmte Funktionselemente in dessen Struktur einbezogen sind, gelingt die Darstellung reproduzierbarer Ver- hältnisse, so daß als Anlagefläche für die Justierscheiben stets die einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Formprofils nutzbar sind, wodurch der Verschleiß der Vorrichtung deutlich herabgesetzt werden kann und gleichzeitig die Präzision der Bearbeitung erhöht werden kann. According to a further preferred embodiment of the invention, the device is designed so that the installation dimension is represented by the axial distance of the reference surfaces used for fixing the axle bolt in the rolling head components and that on the adjusting an axial support of the mold profile is set to said components , By incorporating all functional elements intended for supporting the molded profile into its structure, it is possible to reproduce reproducible conditions, so that the opposing end faces of the shaped profile can always be used as the contact surface for the adjusting disks, whereby the wear of the device can be significantly reduced and at the same time the precision of the machining can be increased.
Indem, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht, wenigstens drei in Durchlaufrichtung eines Werkstücks axial aufeinanderfolgen- de Formwalzenanordnungen vorgesehen sind, gelingt es die gesamte Umformarbeit stufenweise aufzubringen. Entsprechend der in Durchlaufrichtung des Werkstücks fortschreitenden Umformung ist es gemäß der Erfindung möglich, daß sich ent- weder die radialen Abmessungen der in den Formwalzenanordnungen eingesetzten Formwalzen, nicht hingegen deren Profilformen unterscheiden oder daß sich sowohl die radialen Abmessungen der in den Formwalzenanordnungen eingesetzten Formwalzen als auch den Oberflächen bzw. Oberflächenstruk- turierungen unterscheiden. By, as corresponds to a preferred development of the device according to the invention, at least three axially successive in the direction of passage of a workpiece de form roller arrangements are provided, it is possible to apply the entire forming work gradually. According to the progressive in the direction of passage of the workpiece forming, it is possible according to the invention that either the radial dimensions of the molding rolls used in the forming roll arrangements, but not their profile shapes differ or that both the radial dimensions of the molding rolls used in the forming roll assemblies and differ from the surface or surface structure.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung im wesentlichen so ausgebildet, daß in jeder Formwalzenanordnung wenigstens drei Formwalzen angeordnet sind und daß die Formwalzen einer Formwalzenanordnung zu jenen der benachbarten Formwalzenanordnung in radialer Richtung um einen der Anzahl der Formwalzen entsprechenden Teiler eines Vollkreises versetzt angeordnet sind. Indem in jeder Formwalzenanordnung wenigstens drei Formwalzen ange- ordnet sind, gelingt eine rasche und exakte Oberflächenbearbeitung bzw. Formbearbeitung des zu bearbeitenden Werkstücks und indem weiterhin die Formwalzen von einander benachbarten Formwalzenanordnungen um einen der Anzahl der Formwalzen entsprechenden Teiler eines Vollkreises versetzt angeordnet sind, gelingt eine besonders gleichmäßige Bearbeitung der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks, wobei zusätzlich aufgrund des permanenten Eingriffs der Formwalzen in das zu bearbeitende Werkstück auch Oberflächenbzw. Gefügeveränderungen des zu bearbeitenden Werkstücks durch eine Wärmebehandlung erzielbar sind. According to a preferred embodiment of the invention, the apparatus is substantially designed so that in each mold roll arrangement at least three forming rollers are arranged and that the forming rollers of a forming roller arrangement are arranged offset to those of the adjacent forming roller assembly in the radial direction by a number of forming rollers corresponding divider of a full circle , By arranging at least three forming rolls in each forming roll arrangement, rapid and exact surface processing or shaping of the workpiece to be machined is achieved, and by further staggering the forming rolls of adjacent forming roll arrangements by a divider of a full circle corresponding to the number of forming rolls, one succeeds Particularly uniform machining of the surface of the workpiece to be machined, in addition due to the permanent engagement of the forming rollers in the workpiece to be machined also Oberflächenbzw. Structural changes of the workpiece to be machined by a heat treatment can be achieved.
Indem, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung entspricht, die Vorrichtung so ausgebildet ist, daß die Formwalzen einer Formwalzenanordnung zu jener der benachbarten Formwalzenanordnungen Formprofile mit voneinander verschiedenen Profilierungen aufweisen, gelingt es mit ein und derselben Anordnung beispielsweise ein zu bearbei- tendes Werkstück in einer ersten Stufe grob zu bearbeiten und in einer zweiten Stufe fein zu bearbeiten bzw. nachzu- bearbeiten. Eine derartige Vorrichtung ist selbstverständlich beliebig erweiterbar, so daß auch eine Mehrzahl von Bearbeitungsschritten ausgeführt werden kann. By, as corresponds to a preferred embodiment of the invention, the device is designed so that the shaping rolls of a forming roll arrangement with respect to that of the adjacent forming roll arrangements have shaped profiles with mutually different profilings, it is possible, for example, to coarsely process a workpiece to be machined in a first stage and finely process or rework it in a second stage with one and the same arrangement , Such a device is of course arbitrarily expandable, so that a plurality of processing steps can be performed.
In einer weiteren bevorzugten Abwandlung der Erfindung ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß die Formwalzen einer Formwalzenanordnung zu jenen der benachbarten Formwalzenanordnung einen voneinander verschiedenen Durchmesser aufwei- sen. Mit einer derartigen Vorrichtung gelingt es beispielsweise bei einem zu bearbeitenden Werkstück in einer erster Stufe, die Wandstärke bzw. den Durchmesser des Werkstücks zu verringern, in einer zweiten Stufe grob eine gewindeartige Profilierung aufzubringen und in einer dritten Stufe diese endzubearbeiten. Auch ist es mit einer derartigen Vorrichtung beispielsweise möglich, in einer ersten Stufe das zu bearbeitenden Werkstück lediglich zu kalibrieren, in einer zweiten Stufe eine Vorprofilierung eines Gewindes auszubilden und in einer dritten Stufe dieses Gewinde kor- rekt auszubilden bzw. nachzubearbeiten. In a further preferred modification of the invention, the device is designed so that the molding rolls of a molding roll arrangement to those of the adjacent molding roll arrangement have a different diameter from each other. With such a device it is possible, for example, in a first stage to reduce the wall thickness or the diameter of the workpiece in a workpiece to be machined, roughly apply a thread-like profiling in a second stage and finish this in a third stage. It is also possible with such a device, for example, to only calibrate the workpiece to be machined in a first stage, to form a pre-profiling of a thread in a second stage and to form or rework this thread correctly in a third stage.
Durch eine derartige Ausbildung gelingen insbesondere eine Erhöhung des Durchsatzes und eine Anpaßbarkeit von ein und derselben Vorrichtung an unterschiedlichste Werkstückquer- schnitte bzw. -durchmesser, ohne daß eine Vielzahl von voreinander verschiedenen Formwalzen vorrätig gehalten werden muß. Indem, wie dies in einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, die Vorrichtung so ausgebildet ist, daß ein Einlaufbereich in die Formwalzenanordnung für das Werkstück als einstellbarer Konus ausgebildet ist, kann ein und der- selbe Walzenkopf für unterschiedlichste Materialquerschnitte eingesetzt werden und überdies wird mit einer derartigen Ausbildung ein schneller und zuverlässiger Eintrag des Werkstücks in die Formwalzenanordnung gewährleistet bei gleichzeitiger Bearbeitung des Endbereichs des Werkstücks, beispielsweise durch Durchmesser- bzw. Wandstärkenverringerung desselben . Such a design makes it possible, in particular, to increase the throughput and adaptability of one and the same device to a very wide variety of workpiece cross-sections or diameters, without having to keep a large number of shaping rollers that are different from each other in stock. By, as in an embodiment of the invention, the device is formed so that an inlet region is formed in the forming roller assembly for the workpiece as an adjustable cone, one and the same roller head for a variety of material cross-sections can be used and also with such Training a quick and reliable entry of the workpiece in the forming roller assembly ensures while processing the end portion of the workpiece, for example by reducing the diameter or wall thickness of the same.
Indem, wie dies einer weiteren bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Ausbildung der Erfindung entspricht, die Vor- richtung so ausgebildet ist, daß die Formwalzen jeder Formwalzenanordnung auf beliebig wählbaren, voneinander verschiedenen Teilkreisen anordenbar sind, gelingt es, die Anzahl der vorrätig zu haltenden Formwalzen weiter zu verringern, da teilweise abgenützte Formwalzen beispielsweise auf einem kleineren Teilkreis angeordnet werden können und anschließend bis ihrer endgültigen Abnützung weiterverwendet werden können. By, as this corresponds to a further preferred embodiment of the present invention, the device is designed so that the forming rollers of each forming roller assembly can be arranged on any arbitrary, different pitch circles, it is possible to further increase the number of stock rolls to be kept in stock reduce, since partially worn molding rolls can be arranged, for example, on a smaller circle and then continue to be used until their final wear.
Die vorliegende Erfindung zielt weiters auf ein Verfahren zur spanlosen Bearbeitung langgestreckter Werkstücke mit einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ab, mit welchem Verfahren gleichzeitig mit der Ausbildung eines gewindeartigen Außenprofils auch eine Oberflächenvergütung des zu bearbeitenden Werkstücks erzielt wird. The present invention further aims at a method for cutting elongate workpieces without cutting with a device of the present invention, by which method simultaneous with the formation of a thread-like outer profile also a surface finish of the workpiece to be machined is achieved.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung des Werkstücks wenigstens zwei axial aufeinan- derfolgende Formwalzenanordnungen mit dem Werkstück in Eingriff gebracht werden und daß zur Darstellung von in Richtung des Umlaufs um das Werkstück aufeinanderfolgenden Umformeingriffen mit dem Werkstück die axiale Position einer jeden Formwalze innerhalb eines axialen Einbaumaßes unterschiedlich eingerichtet wird. Indem in Durchlaufrichtung des Werkstücks wenigstens zwei aufeinanderfolgende Formwalzanordnungen mit dem Werkstück in Eingriff gebracht werden, gelingt es während der Bearbeitung des Werkstücks, eine nicht unbeträchtliche Temperaturentwicklung, insbesondere in den aufeinanderfolgenden Umformeingriffen mit dem Werkstück zu erzielen, so daß gleichzeitig mit der Oberflächenbearbeitung bzw. Durchmesserveränderung bzw. Wandstärkenveränderung des Werkstücks eine Warmverformung des bear- beiteten Endbereichs des langgestreckten Werkstücks erzielt wird, wodurch der Endbereich im Vergleich mit dem restlichen, langgestreckten Werkstück einer Härtungsbehandlung durch Gefügeänderung des Materials unterworfen wird, und somit die Standzeit der mit dem Verfahren gemäß der Erfin- düng hergestellten Vorrichtungen erhöht wird. Weiters kann bei einer derartigen Verfahrensführung mit Werkstücken geringer Wandstärke das Auslangen gefunden werden, so daß auch die erforderliche Rohmaterialmenge herabgesetzt werden kann. To achieve this object, the method according to the invention is essentially characterized in that, in the direction of passage of the workpiece, at least two axially superimposed the following forming roll arrangements are brought into engagement with the workpiece and in that the axial position of each forming roll within an axial fitting dimension is set differently for the purpose of displaying forming work engagement successively in the direction of rotation around the workpiece. By at least two successive Formwalzanordnungen be brought into engagement with the workpiece in the direction of passage of the workpiece, it is possible during the machining of the workpiece, a not inconsiderable temperature development, in particular in the successive forming engagement with the workpiece to achieve, so that simultaneously with the surface processing or diameter change or wall thickness change of the workpiece, a hot deformation of the machined end portion of the elongate workpiece is achieved, whereby the end portion is subjected to a hardening treatment by structural change of the material in comparison with the remaining, elongated workpiece, and thus the service life of the method according to the invention. fertilized devices is increased. Furthermore, in such a process management with workpieces of low wall thickness Auslangen be found, so that the required amount of raw material can be reduced.
Indem, wie dies einer Weiterbildung des Verfahrens gemäß der Erfindung entspricht, das Verfahren so geführt wird, daß die Formwalzenanordnung von einem um seine zentrale, sich während der Bearbeitung koaxial zu dem Werkstück er- streckende Achse drehenden Walzkopf zu einer Drehbewegung angetrieben wird, wobei die Formwalzen auf Achsbolzen frei drehbar in der Formwalzenanordnung gelagert werden, wird der Verschleiß der Formwalzen in der Formwalzenanordnung minimiert, wodurch einerseits die Lagerhaltung an Formwalzen deutlich herabgesetzt wird und andererseits eine rasche Anpaßbarkeit des Verfahrens an die unterschiedlichsten Materialien, Materialbedingungen und Bearbeitungszeiten ein- fach und zuverlässig ermöglicht wird. In accordance with a further development of the method according to the invention, the method is carried out such that the forming roll arrangement is driven to rotate by a rolling head rotating about its central axis extending coaxially with the workpiece during the machining process Form rollers are mounted on axle pivot freely rotatable in the forming roller assembly, the wear of the forming rolls in the forming roll assembly minimized, whereby on the one hand, the storage of molding rolls is significantly reduced and on the other hand, a rapid adaptability of the process to a variety of materials, material conditions and processing times easily and reliably allows.
Indem bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt so vorgegangen wird, daß die Formwalzen einer Formwalzenanordnung zu jenen der benachbarten Formwalzenan- Ordnung Formprofile mit voneinander verschiedenen Profilierungen eingesetzt werden oder daß die Formwalzen einer Formwalzenanordnung zu jenen der benachbarten Formwalzenanordnung mit einem voneinander verschiedenem Durchmesser eingesetzt werden, gelingt es, das Verfahren gemäß der Er- findung, zur Kalibrierung eines Werkstücks bzw. zur Bearbeitung von Werkstücken unterschiedlichsten Durchmessers bzw. von unterschiedlichen Wandstärken heranzuziehen, ohne daß die Formwalzen ausgetauscht oder übermäßig beansprucht und vorzeitig angenutzt werden. Gleichzeitig kann mit einem derartigen Verfahren eine Gefügeänderung des Materialgefü- ges in dem bearbeiteten Endbereich des Werkstücks erzielt werden, wodurch auch die Standzeit der bearbeiteten Werkstücke weiter erhöht wird. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung darstellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In diesen zeigen: Preferably, in the method according to the present invention, it is preferred to use the forming rolls of one forming roll assembly with those of the adjacent forming roll forming mold profiles having profiles different from one another or by using the forming rolls of one forming roll assembly to those of the adjacent forming roll assembly of a different diameter , it is possible to use the method according to the invention, for calibrating a workpiece or for machining workpieces of different diameters or of different wall thicknesses, without the forming rollers being exchanged or excessively stressed and prematurely used. At the same time, a structure change of the material structure in the machined end region of the workpiece can be achieved with such a method, whereby the service life of the machined workpieces is further increased. The invention will be explained in more detail with reference to embodiments illustrated in the drawings. In these show:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Walzkopfes;  Fig. 1 is a side view of a rolling head according to the invention;
Fig. 2 einer Ansicht einer Formwalze als Teil des Walzkopfes gemäß Fig. 1 in vergrößerter Teildarstellung; Fig. 2 is a view of a forming roller as part of the rolling head of Figure 1 in an enlarged partial view.
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung einer einzelnen Formwalze des Walzkopfes gemäß Fig. 1; Fig. 4 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Walzkopfs mit zwei Formwalzen; FIG. 3 is an exploded view of a single forming roll of the rolling head of FIG. 1; FIG. Fig. 4 is a side view of a rolling head according to the invention with two forming rollers;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Stirnfläche des Walzkopfs gemäß Figur 4 ; und  5 shows a plan view of the end face of the rolling head according to FIG. 4; and
Fig. 6 eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Walzkopfs, in welchem drei Formwalzen vorgesehen sind. Fig. 6 is a side view of a modified embodiment of a rolling head according to the invention, in which three forming rollers are provided.
Mit 1, 2, 3, 4 sind in Fig. 1 vier untereinander gleiche kreisförmige, sich parallel und gleichachsig zueinander erstreckende Lagerscheiben bezeichnet, die durch Distanzstücke 5 nach Maßgabe gleichförmiger Abstände zueinander in ihrer gezeigten Montageposition gehalten sind. Die Distanzstücke 5 sind über den Umfang der Lagerscheiben 5 gleich- förmig verteilt und können mit diesen verschraubt sein. 1, 2, 3, 4 in Fig. 1 four mutually identical circular, parallel and equiaxed extending bearing plates referred to, which are held by spacers 5 in accordance with uniform distances from each other in its mounting position shown. The spacers 5 are uniformly distributed over the circumference of the bearing discs 5 and can be screwed to them.
Der so konzipierte Walzkopf 6 ist zur Lagerung in einem zeichnerisch nicht dargestellten Maschinengestell bestimmt und in diesem um seine Achse 7 drehend antreibbar. The so-designed rolling head 6 is intended for storage in a machine frame not shown in the drawing and in this rotating about its axis 7 drivable.
Sämtliche Lagerscheiben 1 bis 4 sind in einem zentralen Bereich mit zueinander fluchtenden, sich koaxial zur Achse 7 erstreckenden kreisförmigen Ausnehmungen versehen, durch welche hindurch im betrieblichen Einsatz des Walzkopfes 6 sich das im Umfangsbereich zwecks Herstellung einer gewindeartigen Verformung zu bearbeitende zeichnerisch nicht dargestellte langgestreckte stab- bzw. rohrförmige Werkstück erstreckt. Dieses koaxial zur der Achse 7 gehaltene Werkstück ist in an sich bekannter Weise während der Bear- beitung mittels des Walzkopfes 6 um seine Achse unverdreh- bar, in Richtung seiner Achse beispielsweise durch einen hydraulischen Schlitten jedoch beweglich gelagert. Der gezeigte Walzkopf 6 ist durch drei, in Durchlaufrich- tung 6 des Werkstücks aufeinanderfolgende Formwalzenanordnungen 9, 10, 11 gekennzeichnet, deren jede drei in Um- fangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnete Formwalzen 12, 13, 14 aufweist, von denen aus Gründen der zeichnerischen Einfachheit in Fig. 1 nur eine gezeigt ist. All bearing discs 1 to 4 are provided in a central region with mutually aligned, coaxial with the axis 7 extending circular recesses through which through in the operational use of the rolling head 6, the in the peripheral region for the purpose of producing a thread-like deformation to be processed graphically not shown elongated rod or tubular workpiece extends. This workpiece, which is held coaxially with the axis 7, is non-rotatable about its axis in a manner known per se during machining by means of the rolling head 6, but is movably mounted in the direction of its axis by a hydraulic slide, for example. The rolling head 6 shown is characterized by three molding roll arrangements 9, 10, 11 which follow each other in the direction of passage 6 of the workpiece, each of which has three forming rolls 12, 13, 14 uniformly distributed in the circumferential direction, of which, for reasons of graphic simplicity, in FIG Fig. 1 only one is shown.
Die Formwalzen 12, 13, 14, nämlich deren ringzylinderartige Formprofile 12", 13", 14" sind um ihre jeweiligen Achsen 12', 13', 14' frei drehbar gelagert, welche Achsen unter einem Winkel zur der Achse 7 des Walzkopfes 6 angestellt sind. Durch diese Winkelanstellung ist in Verbindung mit der Drehbewegung des Walzkopfes 6 sowie der unverdrehbaren aber in Achsrichtung verschiebbaren Aufnahme des Werkstücks das Steigungsmaß der gewindeartigen Verformung sowie der auf dieses während der Bearbeitung einwirkende axiale Vorschub darstellbar. The forming rollers 12, 13, 14, namely their annular cylinder-like shaped sections 12 ", 13", 14 "are freely rotatably mounted about their respective axes 12 ', 13', 14 ', which axes are inclined at an angle to the axis 7 of the rolling head 6 By this angular adjustment in conjunction with the rotational movement of the rolling head 6 and the non-rotatable but slidable in the axial direction of the workpiece recording the pitch of the thread-like deformation and acting on this during processing axial feed can be displayed.
Die Formwalzen 12, 13, 14 einer jeden Formwalzenanordnung 9, 10, 11 unterscheiden sich hinsichtlich der Positionierung auf ihren jeweiligen Achsen, wobei diese Positionierung in Abhängigkeit von der Umdrehungsrichtung des WaIz- kopfes 6 dahingehend eingerichtet ist, daß die in Umfangs- richtung aufeinanderfolgenden Formwalzen 12, 13, 14 einer Formwalzenanordnung 9, 10, 11 nacheinander in einen Eingriff mit dem Werkstück gelangen. The forming rolls 12, 13, 14 of each forming roll assembly 9, 10, 11 are different in positioning on their respective axes, this positioning depending on the direction of rotation of the drawing head 6 being arranged so that the forming rolls following each other in the circumferential direction 12, 13, 14 of a forming roller assembly 9, 10, 11 successively engage with the workpiece.
Die Formwalzen 12, 13, 14 der aufeinanderfolgenden Formwalzenanordnungen 9, 10, 11 unterscheiden sich in ihren radia- len Abmessungen dahingehend daß diese entsprechend dem in der Durchlaufrichtung 8 fortschreitenden Umformung zunehmen. Fig. 1 zeigt lediglich beispielhaft drei Formwalzenanordnungen. Praktisch kann ein Walzkopf auch durch zwei oder mehr als drei in einer Durchlaufrichtung aufeinanderfolgende Formwalzenanordnungen gebildet werden. The forming rollers 12, 13, 14 of the successive forming roller assemblies 9, 10, 11 differ in their radial dimensions in that they increase in accordance with the progressive in the direction of passage 8 forming. Fig. 1 shows by way of example only three forming roll arrangements. In practice, a rolling head may also be formed by two or more than three molding roll assemblies following one another in a passage direction.
Zur Erläuterung der Lagerung der einzelnen Formwalzen einer Formwalzenanordnung wird im Folgenden ergänzend auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen, in denen gleiche Funktionselemente in gleicher Weise bezeichnet sind. To explain the storage of the individual forming rolls of a forming roll arrangement, reference is additionally made in the following to FIGS. 2 and 3, in which identical functional elements are designated in the same way.
Die Fig. 2 und 3 zeigen das Formprofil 12" der Formwalze 12 als ringzylindrischen, außenseitig ein Profil in der Form einer Anordnung von steigungslosen Ringen aufweisenden Grundkörper, der stirnseitig beidseitig mit untereinander gleich bemessenen Eindrehungen 15 versehen ist. Dieses Ringprofil ist zur Herstellung eines zumindest angenäherten Rundgewindes auf dem Werkstück bestimmt und nur als Beispiel anzusehen. Andere gewindeartige Verformungen können bei entsprechendem Profil der Formwalze gleichermaßen her- gestellt werden. 2 and 3 show the form profile 12 "of the forming roller 12 as a ring-cylindrical, externally a profile in the form of an arrangement of stepless rings having basic body which is frontally provided on both sides with mutually equally sized grooves 15. This ring profile is for producing an at least Approximate round thread on the workpiece determined and considered only as an example.Other thread-like deformations can be made alike with appropriate profile of the forming roll.
Mit 16 ist ein Radiallager, z.B. ein Zylinderrollenlager bzw. ein System von Paßstiften bezeichnet, über welches das Formprofil 12" radial auf einem Achsbolzen 17 abgestützt ist. At 16 is a radial bearing, e.g. denotes a cylindrical roller bearing or a system of dowels over which the mold profile 12 "is radially supported on a pivot pin 17.
Mit 18 sind Distanzscheiben bezeichnet, über welche das Formprofil 12" beidseitig an einem Axiallager 19 abgestützt ist, wobei jeweils eine Distanzscheibe 18 und ein Axiallager 19 eine Eindrehung 15 axial bündig ausfüllen. With 18 spacers are designated, via which the mold profile 12 "is supported on both sides of a thrust bearing 19, wherein each a spacer 18 and a thrust bearing 19 fill a recess 15 axially flush.
Mit 20, 21 sind Muffen bezeichnet, die zum unverdrehbaren Einsetzen in Bohrungen 22, 23 zweier einander axial gegen- überliegender Lagerscheiben 1, 2 bestimmt sind, welche Bohrungen sich in Richtung der Achse 13' der Formwalze 12 in deren eingebautem Zustand erstrecken. In diesen Muffen 20, 21 sind die untereinander gleich bemessenen Endabschnitte 24, 25 des Achsbolzens 17 einsteckbar und unverdrehbar festlegbar. Diese Unverdrehbarkeit kann beispielsweise formschlüssig über Feder-Nut-Eingriffe dargestellt werden. With 20, 21 sleeves are designated for non-rotatable insertion into holes 22, 23 of two axially opposite Overlying bearing discs 1, 2 are determined, which bores extend in the direction of the axis 13 'of the forming roller 12 in its installed state. In these sleeves 20, 21, the mutually equally sized end portions 24, 25 of the axle 17 are inserted and fixed non-rotatably. This Unverdrehbarkeit can be represented, for example, form fit via tongue and groove interventions.
Mit 26, 27 sind schließlich zwei Justierscheiben bezeich- net, über welche die beiden Axiallager 19 an den zugekehrten Stirnflächen der Muffen 20, 21 axial abgestützt sind. Das zwischen den einander zugekehrten Stirnseiten der Muffen 20, 21 bestehende axiale Einbaumaß 28 ist identisch für alle drei Einbaupositionen der Formwalzenanordnung 9. Es ist vorzugsweise auch identisch für alle Einbaupositionen des Walzkopfes 6. Finally, two adjusting disks, by means of which the two axial bearings 19 are axially supported on the facing end faces of the sleeves 20, 21, are designated by 26, 27. The existing between the mutually facing end faces of the sleeves 20, 21 axial mounting dimension 28 is identical for all three mounting positions of the forming roller assembly 9. It is preferably identical for all mounting positions of the rolling head. 6
Erfindungsgemäß sind nunmehr die Justierscheiben 26, 27 beiderseits einer Formwalze 12 mit der Maßgabe gewählt, daß bei Wahrung des Einbaumaßes 28 die axialen Positionen der Formprofile 12", 13", 14", der Formwalzen 12, 13, 14 der Formwalzenanordnung 9, 10, 11 auf den jeweiligen Achsenbolzen 17 unterschiedlich angelegt sind, und zwar mit dem Ziel, während eines Bearbeitungsdurchgangs die in Umdre- hungsrichtung des Walzkopfes 6 in einer Formwalzenanordnung 9, 10, 11 aufeinanderfolgenden Formprofile 12", 13", 14" nacheinander in einen Eingriff mit dem Werkstück zu bringen. Dies setzt lediglich voraus, daß entsprechende Paarungen bzw. Kombinationen von Justierscheiben 26, 27 in Be- reitschaft gehalten werden, die in Verbindung mit den axialen Abmessungen der Formwalze zur Darstellung des Einbaumaßes 28 geeignet sind. Für alle Einbaupositionen zumindest einer Formwalzenanordnung 9 können somit gleiche Formwalzen eingesetzt werden, nämlich unabhängig von deren konkreter Einbaulage. In der Darstellung gemäß Fig. 4, in welcher die Bezugszeichen der vorhergehenden Figuren beibehalten sind, sind drei Lagerscheiben 1, 2 und 3 dargestellt, welche durch Distanzstücke 5 miteinander verbunden und in gleichmäßigen Abständen gehalten sind. In einem derartig ausgebildeten Walzkopf 6 wird ein zu bearbeitendes Werkstück entlang der Achse 7 zugeführt und die in der Formwalzenanordnung 9 angeordneten Formwalzen 11, wobei in Fig. 4 drei Stück davon vorgesehen sind, und welche ein Formprofil 12■' an ihrer Oberfläche ausgebildet aufweisen, in Eingriff mit dem entlang der Ach- se 7 zugeführten Werkstück gebracht. Diese führen einen ersten, groben Profilierungsschritt bzw. ersten groben Schritt zur Ausbildung einer gewindeartigen Oberfläche durch. Bei Weiterführung des Werkstücks in Richtung der Achse 7 gelangt das vorbearbeitete Werkstück in die zweite Walzenanordnung 10, in welcher eine Endbearbeitung bzw. Nachbearbeitung des gewindeartigen Oberflächenprofils des Werkstücks durchgeführt wird. According to the invention, the adjusting discs 26, 27 on both sides of a forming roller 12 are selected with the proviso that while maintaining the installation dimension 28, the axial positions of the mold sections 12 ", 13", 14 ", the forming rollers 12, 13, 14 of the forming roller assembly 9, 10, 11 are applied differently on the respective axle bolts 17, with the aim, during a machining pass, of successively engaging the mold sections 12 ", 13", 14 "following one another in the direction of rotation of the rolling head 6 in a forming roller arrangement 9, 10, 11 to bring the workpiece. This presupposes only that corresponding pairings or combinations of adjusting disks 26, 27 are held in readiness, which are suitable in connection with the axial dimensions of the forming roller for the purpose of representing the installation dimension 28. For all installation positions of at least one forming roller assembly 9 thus the same forming rollers can be used, namely regardless of their concrete installation position. In the illustration of Fig. 4, in which the reference numerals of the preceding figures are retained, three bearing discs 1, 2 and 3 are shown, which are interconnected by spacers 5 and held at equal intervals. In such a design roller head 6, a workpiece to be machined along the axis 7 is fed and arranged in the form of roller assembly 9 forming rolls 11, wherein three pieces are provided of which in Fig. 4, and which have 'formed 12 ■ at their surface a shape profile, brought into engagement with the along the Achse 7 supplied workpiece. These perform a first, coarse profiling step or first coarse step to form a thread-like surface. As the workpiece continues in the direction of the axis 7, the pre-machined workpiece enters the second roller assembly 10, in which a finishing or reworking of the thread-like surface profile of the workpiece is performed.
Mit einer derartigen Anordnung ist es insbesondere bei La- gerung der Formwalzen 12, wie dies in den vorhergehenden Figuren beschrieben wurde, möglich, ein Werkstück nicht nur spanlos zu bearbeiten, insbesondere eine gewindeartige Struktur aufzubringen, sondern auch gleichzeitig möglich, den bearbeiteten Endbereich des Werkstücks einer Warmvergü- tung zu unterziehen aufgrund der während des Bearbeitungs- vorgangs entstehenden hohen Temperatur, so daß ein einer derartigen Bearbeitung unterzogenes Werkstück gleichzeitig in seinem Endbereich vergütet wird und somit eine höhere Standzeit bzw. Lebensdauer als herkömmliche Werkstücke aufweist . With such an arrangement, it is possible, in particular when storing the forming rollers 12, as described in the preceding figures, not only to machine a workpiece without cutting, in particular to apply a thread-like structure, but also simultaneously to the machined end region of the workpiece to undergo a heat treat- ment due to the high temperature generated during the machining process, so that a workpiece subjected to such machining is simultaneously tempered in its end region and thus a higher Life has or life as conventional workpieces.
Es ist selbstverständlich, daß die Profilierung der Walzen 11 hiebei jeweils gleich ausgebildet sein kann oder aber in den einzelnen Formwalzenanordnungen 9, 10 jeweils voneinander verschieden ausgebildet sein können, wobei insbesondere aufgrund der Tatsache, daß bei einer geringen Abnützung der Oberflächenkontur einer der Formwalzen 12 diesen unmittel- bar in einer Vorrichtung mit einem kleineren Teilkreis eingebaut und weiterverwendet werden kann, der Lagerbestand der Formwalzen extrem niedrig gehalten werden kann. It is understood that the profiling of the rollers 11 hiebei each may be the same or may be formed differently from each other in the individual forming roller assemblies 9, 10, in particular due to the fact that at a low wear of the surface contour of the forming rollers 12 this can be installed and reused directly in a device with a smaller pitch, the stock of the forming rollers can be kept extremely low.
Es ist hierbei sowohl möglich, Formwalzen 12 mit entspre- chenden groben bzw. feinen Profilen zu verwenden als auch Formwalzen, welche eine glatte Oberfläche aufweisen, mit welchen beispielsweise eine Durchmesserveränderung, Wandstärkenverringerung oder dgl . eines zu bearbeitenden Werkstücks vor dem Aufbringen eines Gewindes erzielt wird. In this case, it is both possible to use forming rolls 12 with corresponding coarse or fine profiles and also forming rolls which have a smooth surface with which, for example, a change in diameter, a reduction in wall thickness or the like can be achieved. a workpiece to be machined is achieved before the application of a thread.
In Fig. 5 ist die Vorrichtung von Fig. 4 in Richtung der Achse 7 gesehen dargestellt, wobei in dieser Figur mit A, B und C die jeweiligen Axiallager 19 der Formwalzen 12 dargestellt sind. Die Lagerungen für die Distanzstücke 5 sind hiebei ebenfalls schematisch angedeutet. Gleichzeitig ist in Fig. 5 ersichtlich, daß die Formwalzen 12 der ersten Formwalzenanordnung 9 zu jenen der zweiten Formwalzenanordnung 10 um einen der Anzahl der Formwalzen 12 entsprechenden Teiler eines Vollkreises versetzt angeordnet sind, wo- durch eine insbesondere gleichmäßige und rasche Bearbeitung sowie ein beschleunigter Durchsatz des zu bearbeitenden Werkstücks durch den Walzkopf 6 erzielbar ist. Die Darstellung gemäß Fig. 6 entspricht im wesentlichen jener von Fig. 4, so daß betreffend die Beschreibung der ersten beiden Formwalzenanordnungen 9, 10 dieser Figur auf Fig. 4 verwiesen wird. In Fig. 5, the apparatus of Fig. 4 is seen in the direction of the axis 7, wherein in this figure with A, B and C, the respective thrust bearings 19 of the forming rollers 12 are shown. The bearings for the spacers 5 are hiebei also indicated schematically. At the same time, it can be seen in FIG. 5 that the forming rolls 12 of the first forming roll arrangement 9 are offset from those of the second forming roll arrangement 10 by a divider of a full circle corresponding to the number of forming rolls 12, thereby providing a particularly uniform and rapid processing and an accelerated throughput of the workpiece to be machined by the rolling head 6 can be achieved. The illustration according to FIG. 6 essentially corresponds to that of FIG. 4, so that with regard to the description of the first two forming roll arrangements 9, 10 of this figure, reference is made to FIG. 4.
Die Formwalzenanordnung 11 ist hiebei so ausgebildet, daß statt der einzelnen Formwalzen 12 lediglich deren Achsbolzen 17 dargestellt sind, so daß die Vorrichtung gemäß Fig. 6 beispielsweise durch Vorsehen von weiteren Formwalzen 12 auf den Achsbolzen 17 der Formwalzenanordnung 11 für den Einsatz in einem dritten Bearbeitungsschritt für spanlos zu bearbeitende, langgestreckte Werkstücke adaptiert werden kann. Zusätzlich ist in Fig. 6 schematisch ein Antrieb 29 für den Walzkopf 6 angedeutet. The forming roller assembly 11 is hiebei formed so that only the axle pin 17 are shown instead of the individual forming rollers 12, so that the device of FIG. 6, for example, by providing further forming rollers 12 on the axle 17 of the forming roller assembly 11 for use in a third processing step can be adapted for non-cutting, elongated workpieces. In addition, a drive 29 for the rolling head 6 is indicated schematically in FIG.
Es erübrigt sich festzuhalten, daß die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beliebig erweiterbar ist und daß auch mehr als drei Formwalzenanordnungen je nach auszuführenden Bearbeitungsschritten vorgesehen sein können. It is needless to say that the device according to the present invention is arbitrarily expandable and that more than three forming roll arrangements can be provided depending on the processing steps to be carried out.
Im Verschleißfall können ferner nach Maßgabe der absoluten Abmessungen die Formprofile einer Formwalzenanordnung mit denjenigen einer in Durchlaufrichtung vorgeordneten Formwalzenanordnung ausgetauscht werden, um eine verbesserte werkstoffliche Ausnutzung zu erreichen. Von Vorteil ist in diesem Fall die einfache axiale Einstellbarkeit des Formprofils auf dem jeweils tragenden Achsbolzen. In the case of wear, the shape profiles of a forming roll arrangement can also be exchanged with those of a forming roll arrangement upstream in the direction of passage, in accordance with the absolute dimensions, in order to achieve improved material utilization. The advantage in this case is the simple axial adjustability of the mold profile on the respectively supporting axle.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur spanlosen Bearbeitung langgestreckter Werkstücke zur Herstellung eines gewindeartigen Außenpro- fils mittels wenigstens einer, zumindest zwei, jeweils um Achsen (12', 13', 14') drehbare Formwalzen (12, 13, 14) aufweisenden Formwalzenanordnung (9, 10, 11), wobei die Formwalzenanordnung (9, 10, 11) das zu bearbeitende Werkstück umgibt, wobei eine Zustellbewegung zwischen den Form- walzen (12, 13, 14) und dem Werkstück in dessen Umfangs- richtung sowie axial zu diesem eingerichtet ist, und wobei die Formwalzen (12, 13, 14) während eines vollständigen Umlaufs um das Werkstück nacheinander mit diesem in einen Umformeingriff gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung (8) des Werkstücks wenigstens zwei axial aufeinanderfolgende Formwalzenanordnungen (9, 10, 11) vorgesehen sind, daß wenigstens die Formwalzen (12, 13, 14) einer Formwalzenanordnung (9, 10, 11) untereinander gleich beschaffen sind und daß zur Darstellung von in Richtung des Umlaufs um das Werkstück aufeinanderfolgenden Umformeingriffen mit dem Werkstück die axiale Position einer jeden Formwalze (12, 13, 14) innerhalb eines axialen Einbaumaßes (28) unterschiedlich eingerichtet ist. 1. A device for non-cutting machining of elongate workpieces for producing a thread-like Außenpro- fils by means of at least one, at least two, each about axes (12 ', 13', 14 ') rotatable forming rollers (12, 13, 14) having forming roller assembly (9, 10th , 11), wherein the forming roller assembly (9, 10, 11) surrounds the workpiece to be machined, wherein a feed movement between the forming rollers (12, 13, 14) and the workpiece in its circumferential direction and is arranged axially thereto, and wherein the forming rollers (12, 13, 14) pass successively into a forming engagement with the workpiece during one complete revolution, characterized in that at least two axially successive forming roller arrangements (9, 10, 11) are provided in the direction of passage (8) of the workpiece are that at least the forming rollers (12, 13, 14) of a forming roller assembly (9, 10, 11) are arranged equal to each other and that for the representation of in the direction of circulation to the workpiece successive forming engagement with the workpiece, the axial position of each forming roller (12, 13, 14) is set differently within an axial mounting dimension (28).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalzenanordnung (9, 10, 11) aus einem um seine zentrale, sich während der Bearbeitung koaxial zu dem Werkstück erstreckende Achse (7) drehend antreibbaren Walzkopf (6) besteht, in dem die Formwalzen (12, 13, 14) auf Achs- bolzen (17) frei drehbar gelagert sind. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the forming roller assembly (9, 10, 11) consists of a about its central, during machining coaxial with the workpiece extending axis (7) rotatably driven rolling head (6), in which the Form rollers (12, 13, 14) on the axle bolt (17) are freely rotatably mounted.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalzen (12, 13, 14) der Formwalzenanordnung (9, 10, 11) drehend antreibbar gelagert sind. 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the forming rollers (12, 13, 14) of the forming roller assembly (9, 10, 11) are mounted rotatably driven.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (12', 13', 14') der Formwalzen (12, 13, 14) gegenüber einer Längsachse des Werkstücks bzw. der zentralen Achse (7) der Formwalzenanordnung (9, 10, 11) unter einem Winkel angestellt sind. 4. Device according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the axes (12 ', 13', 14 ') of the forming rollers (12, 13, 14) relative to a longitudinal axis of the workpiece or the central axis (7 ) of the forming roller assembly (9, 10, 11) are set at an angle.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel der Formwalzen (12, 13, 14) in Abhängigkeit von den Abmessungen des Werkstücks und/oder dem Material des Werkstücks einstellbar ist. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the angle of attack of the forming rollers (12, 13, 14) is adjustable in dependence on the dimensions of the workpiece and / or the material of the workpiece.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Achsbolzen (17) in dem Walzkopf (6) um ihre jeweilige Achse (12', 13', 14') unver- drehbar fixiert sind. 6. Device according to one of claims 1, 2 or 4 and 5, characterized in that the axle bolts (17) in the rolling head (6) about its respective axis (12 ', 13', 14 ') are fixed non-rotatably.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein festes Einbaumaß (28) der Formwalzen (12, 13, 14) durch Justierscheiben (26, 27) beiderseits eines Formprofils (12'', 13'', 14'') der Formwalze (12, 13, 14) dargestellt ist. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a fixed installation dimension (28) of the forming rollers (12, 13, 14) by adjusting discs (26, 27) on either side of a molded profile (12 '', 13 '', 14 '') of the forming roller (12, 13, 14) is shown.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Formprofil (12'', 13'', 14'') jeder Formwalze (12, 13, 14) in einen mittleren Bereich ra- dial auf dem Achsbolzen (17) und an beiden stirnseitigen Endbereichen axial gelagert ist. 8. Device according to one of claims 2 or 4 to 7, characterized in that the shaped profile (12 '', 13 '', 14 '') of each forming roller (12, 13, 14) in a central region ra- dial on the Achsbolzen (17) and is axially mounted on both end-side end portions.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 , 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, daß das Einbaumaß (28) durch den axialen Abstand der Bezugsflächen von zur Fixierung des Achsbolzens9. Device according to one of claims 6, 7 or 8, characterized in that the mounting dimension (28) by the axial distance of the reference surfaces of the fixing of the axle bolt
(17) in dem Walzkopf (6) benutzten Bauelementen dargestellt ist und daß über die Justierscheibe (26, 27) eine axiale Abstützung des Formprofils an den genannten Bauelementen eingerichtet ist. (17) in the rolling head (6) used components is shown and that on the adjusting disc (26, 27) is arranged an axial support of the mold profile on said components.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekenn- zeichnet durch wenigstens drei, in Durchlaufrichtung (8) eines Werkstücks axial aufeinanderfolgende Formwalzenanordnungen (9, 10, 11) . 10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized by at least three, in the direction of passage (8) of a workpiece axially successive forming roller assemblies (9, 10, 11).
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Formwalzenanordnung (9, 10,11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that in each molding roll arrangement (9, 10,
11) wenigstens drei Formwalzen (12, 13, 14) angeordnet sind und daß die Formwalzen (12, 13, 14) einer Formwalzenanordnung (9, 10, 11) zu jenen der benachbarten Formwalzenanordnung (9, 10, 11) in radialer Richtung um einen der Anzahl der Formwalzen entsprechenden Teiler eines Vollkreises versetzt angeordnet sind. 11) at least three forming rollers (12, 13, 14) are arranged and that the forming rollers (12, 13, 14) of a forming roller assembly (9, 10, 11) to those of the adjacent forming roller assembly (9, 10, 11) in the radial direction to one of the number of forming rollers corresponding divider of a full circle are arranged offset.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalzen (12, 13, 14) einer Form- walzenanordnung (9, 10, 11) zu jenen der benachbarten Formwalzenanordnung (9, 10, 11) Formprofile (12'', 13'', 14'') mit voneinander verschiedenen Profilierungen aufweisen. 12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the forming rollers (12, 13, 14) of a forming roller arrangement (9, 10, 11) to those of the adjacent forming roller assembly (9, 10, 11) mold profiles (12 '', 13 '', 14 '') with mutually different profilings.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalzen (12, 13, 14) einer Formwalzenanordnung (9, 10, 11) zu jenen der benachbarten Formwalzenanordnung (9, 10, 11) einen voneinander verschiedenen Durchmesser aufweisen. 13. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the forming rollers (12, 13, 14) of a forming roller assembly (9, 10, 11) to those of the adjacent forming roller assembly (9, 10, 11) have a mutually different diameter ,
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlaufbereich in die Formwalzenanordnung (9, 10, 11} für das Werkstück als einstellbarer Ko- nus ausgebildet ist. 14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that an inlet region in the forming roller assembly (9, 10, 11} is formed for the workpiece as an adjustable Ko- nus.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalzen (12, 13, 14) jeder Formwalzenanordnung (9, 10, 11) auf beliebig wählbaren, vonein- ander verschiedenen Teilkreisen anordenbar sind. 15. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the forming rollers (12, 13, 14) of each forming roller assembly (9, 10, 11) can be arranged on any arbitrary, different from each different pitch circles.
16. Verfahren zur spanlosen Bearbeitung langgestreckter Werkstücke zur Herstellung eines gewindeartigen Außenprofils mittels wenigstens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 , bei welchem das zu bearbeitende Werkstück durch eine Zustellbewegung in einen Walzkopf (6) in seiner Umfangsrichtung sowie axial bearbeitet wird, und wobei die Formwalzen (12, 13, 14) während eines vollständigen Umlaufs um das Werkstück nacheinander mit diesem in einen Umformeingriff gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung (8) des Werkstücks wenigstens zwei axial aufeinanderfolgende Formwalzenanordnungen (9, 10, 11) mit dem Werkstück in Eingriff gebracht werden und daß zur Darstellung von in Richtung des Umlaufs um das Werkstück aufeinanderfolgenden Umformeingriffen mit dem Werkstück die axiale Position einer jeden Formwalze (12, 13, 14) innerhalb eines axialen Einbaumaßes (28) unterschiedlich eingerichtet wird. 16. A method for chipless machining of elongate workpieces for producing a thread-like outer profile by means of at least one device according to one of claims 1 to 15, wherein the workpiece to be machined by a feed movement in a rolling head (6) in its circumferential direction and axially machined, and the forming rollers (12, 13, 14) are successively brought into a forming engagement with the workpiece during one complete revolution, characterized in that in the direction of passage (8) of the workpiece at least two axially successive forming roller arrangements (9, 10, 11) are connected to the workpiece Workpiece are brought into engagement and that the axial position of each forming roller (12, 13, 14) within an axial installation dimension (28) is set up differently for the representation of successive forming engagement with the workpiece in the direction of rotation around the workpiece.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalzenanordnung (9, 10, 11) von einem um seine zentrale, sich während der Bearbeitung koaxial zu dem Werkstück erstreckende Achse (7) drehenden Walzkopf (6) zu einer Drehbewegung angetrieben wird, wobei die Formwalzen (12, 13, 14) auf Achsbolzen (17) frei drehbar in der Formwalzenanordnung (9, 10, 11) gelagert werden. 17. The method according to claim 16, characterized in that the forming roller assembly (9, 10, 11) of a about its central, during machining coaxial with the workpiece extending axis (7) rotating rolling head (6) a rotational movement is driven, wherein the forming rollers (12, 13, 14) on axle bolts (17) freely rotatably in the forming roller assembly (9, 10, 11) are stored.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalzen (12, 13, 14) einer Formwalzenanordnung (9, 10, 11) zu jenen der benachbarten Formwalzenanordnung (9, 10, 11) Formprofile (12'', 13'', 14'') mit voneinander verschiedenen Profilierungen eingesetzt werden. 18. The method according to any one of claims 16 or 17, characterized in that the forming rollers (12, 13, 14) of a forming roller assembly (9, 10, 11) to those of the adjacent forming roller assembly (9, 10, 11) molded sections (12 '' , 13 '', 14 '') are used with mutually different profilings.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalzen (12, 13, 14) einer Formwalzenanordnung (9, 10, 11) zu jenen der benachbarten Form- walzenanordnung (9, 10, 11) mit einem voneinander verschiedenem Durchmesser eingesetzt werden. 19. The method according to any one of claims 16 or 17, characterized in that the forming rollers (12, 13, 14) of a forming roller assembly (9, 10, 11) to those of the adjacent forming roller assembly (9, 10, 11) with one another different diameter can be used.
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