DE1552188A1

DE1552188A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Profilieren eines massiven zylindrischen Werkstueckes

Info

Publication number: DE1552188A1
Application number: DE19661552188
Authority: DE
Inventors: Jacob Mrcovitch
Original assignee: ROTARY PROFILE ANSTALT
Current assignee: ROTARY PROFILE ANSTALT
Priority date: 1965-03-29
Filing date: 1966-03-25
Publication date: 1971-04-15
Also published as: US3498095A; GB1137838A; NL6604046A; GB1137839A; AT286216B; DE1777283A1; BE678590A; AT271362B; CH454785A; SE326155B; IL25450A; ES324868A1

Description

OR.-IM·.

DIPl.-IN·. M. »C.

O.PC. PKVS. OW.

HÖGER - STELLRECHT- GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTtART

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Iy - 134
17. 12. 1969

Cc·

Rotary Profile Anstalt

Staedtle 22

Vaduz / Liechtenstein

Verfahren und Vorrichtung zum Profilieren eines massiven zylindrischen Werkstückes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Profilieren eines massiven zylindrischen Werkstückes durch plastische Verformung, bei denen das Werkstück von mindestens drei, einen Zwischenraum bildenden achsparallelen Walten mit kreisförmigem Querschnitt umschlossen ist, von denen wenigstens eine angetrieben ist, wobei das Werkstück durch Reibung in Drehung versetzt wird und gleichzeitig die Walzen aufeinander zu bewegt werden, um das Werkstück zu verformen.

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Es wurden bereits Verfahren und Vorrichtungen zum Profilieren massiver zylindrischer Werkstücke vorgeschlagen. Bei einem wird das Werkstück radial zwischen drei Walzen eingeschlossen, die miteinander angetrieben werden. Wenn die Walzen rotieren, wird das Werkstück durch die Oberflächen der Walzen zusammengedrückt und fortschreitend verformt, wobei die Form des Werkstückes von der Gestalt und der Stellung der Walzenoberflächen abhängt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die drei Walzen genau synchronisiert sein müssen und daß die die Verformung begrenzt ist, weil sie bei einer einzigen Umdrehung der Walzen erfolgen muß.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird das Werkstück zwischen zwei oder mehr Walzen gedreht, die mit einer Spirale profiliert sind, wodurch ein Gewindeprofil auf dem Werkstück entsteht. Die Wälzen rotieren um feste Achsen oder um Achsen, die sich während des Verfahrens einander nähern. Die Verformung ist bei diesem Verfahren auf einen Teil der Oberfläche des Werkstückes beschränkt.

Bei den bekannten Verfahren kann eine axiale Längung des Werkstückes bei einer Verminderung des Durchmessers nicht verhindert werden. Unerwünschte Längungen werden daher durch eine nachfolgende Bearbeitung, z. B. durch Fräsen oder Schleifen entfernt .

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Da derartige nachträgliche Bearbeitungen sehr aufwendig und teuer sind, werden einige der Vorteile des Walzens gegenüber · dem herkömmlichen Drehen oder Bremsen wieder aufgehoben. Dies ist insbesondere dort der Fall, wo, wie dies fast immer geschieht, die Rohlinge nicht die selbe Größe und das selbe Volumen besitzen, und wo das fertige Erzeugnis genaue Abmessungen haben soll.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe ein massives zylindrisches Werkstück gewalzt werden kann, wobei der Durchmesser und die Länge des fertigen Werkstückes innerhalb enger Toleranzen liegen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine axiale Längung des Werkstückes durch axiale Begrenzung seiner Enden zwischen im wesentlichen quer verlaufenden Schultern einer kreisförmigen Aussparung wenigstens einer Walze verhindert wird, und daß überschüssiges Material während der Verformung in einen Austrittsspalt gepreßt wird.

Mit Hilfe der Erfindung lassen sich ungleichförmige Rohlinge zu genau dimensionierten Fertigteilen verarbeiten, bei denen als Nachbearbeitung nur das Entfernen eines Grates erforderlich ist.

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Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus wenigstens drei achsparallelen Walzen nit kreisförmigem Querschnitt, die einen Raum umschließen, in dem das Werkstück aufgenommen ist, wobei wenigstens eine Walze angetrieben ist und die Walzen aufeinander zugestellt werden können, wobei sich diese Vorrichtung dadurch auszeichnet, daß eine am Walzenumfang verlaufende Ausnehmung mindestens einer Walze im wesentlichen quer verlaufende Schultern aufweist, die das Werkstück axial umschließen, und daß durch die Walzenflächen ein Austrittsspalt gebildet ist, durch den überschüssiges Material bei der Verformung des Werkstückes hinausdrückbar ist.

Vorzugsweise ist an beiden Enden des Raumes, in dem das Werkstück aufgenommen ist, ein Austrittsspalt vorgesehen. Zweckraäßigerweise haben sämtliche drei Walzen am Umfang eine Ausnehmung, wobei der Austrittsspalt dirch den Raum zwischen den Schulterflächen der Ausnehmungen gebildet wird.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung in offener Stellung zeigt;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung in geschlossener Stellung nach Profilierung

des Werkstückes.

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Fig. *1 zeigt einen Schnitt längs der Linie

k - k von Fig. 3. ■

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind drei Walzen 10, 12 und Ik vorgesehen, deren Achsen parallel verlaufen und in einem Dreieck angeordnet sind, wobei die Walzen einen Walz- oder Profilierhohlraura 30 zwischen sich definieren, der teilweise von jeweils einer Walze abgegrenzt ist. Die Walzen I^ ist auf einer Welle l6 befestigt, die in Richtung des Pfeiles A verschieblich ist. Die Walze 12 sitzt auf einer in Richtung des Pfeiles B verschieblichen Welle 20, während die dritte Walze 10 auf einer ortsfesten Welle 18 angeordnet ist. Die Walze 10 wird in an sich bekannter und deshalb nicht dargestellter Weise angetrieben.

Die V/alzen weisen am Umlauf miteinander ausgerichtete Aussparungen 22 auf, deren Grundflächen 2k jeweils in identischer Weise profiliert sind und querstehende Schulterflächen 35 aufweisen.

Im Betrieb werden die Walzen 12 und Ik so weit verschoben, bis ein Rohling 26 (Fig. 1 und 2) in den Walzraum 30 eingesetzt werden kann, der von den Walzen 10, 12 und Ik gebildet wird. Hierauf werden die Walzen 12 und Ik wieder in Richtung auf die Walze 10 zurückgeschoben, und die Walze 10 wird in Umlauf versetzt. Gleichzeitig werden die Walzen 12 und Ik unter Druck gegen die Walze 10 geführt. Dabei wird das Volumen des

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Raumes 30 fortlaufend vermindert und hierdurch das Werkstück entsprechend verformt, so daß es die Gestalt des Raumes 30 annimmt. Wenn die Walzen in die in Fig. 3 und ^ dargestellte "geschlossene" Stellung·gelangt sind, ist der Gegenstand 32 fertig profiliert. Die Walze 14 wird hierauf zurückgezogen und ein neuer Rohling eingeführt. Der endgültige Durchmesser des Gegenstandes 32 wird durch eine besondere Einrichtung bestimmt, beispielsweise durch Ansehlagflächen, die miteinander in Kontakt treten, um die gegenseitige Annäherung der Walzen zu begrenzen.

Wenn die Walzen von der "offenen" in die "geschlossene" Stellung vorrücken, wird der Rohling 26 nach und nach immer mehr innerhalb des sich verkleindernden Walzenraumes 30 eingeschlossen. Im Verlauf der dadurch dem Werkstück mitgeteilten Verformung nimmt dieses die Konturen des Raumes 30 an, wie dies aus Fig. ersichtlich ist. Jedoch bleibt auch in der "geschlossenen" Stellung der Walzen der Hohlraum an einem Ende bei 3¹* offen, da die Umfangsränder der Walzen dort nicht aufeinander treffen können, um diese Seite des Hohlraumes zu verschließen,. Diese Tatsache wird insofern ausgenutzt, als die Öffnungen bei J>k als Austrittsspalte für gegebenenfalls überschüssiges Material dienen, z. B. Metall, welches in die Spalte aus dem Walzraum hineingedrückt wird.

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Es ist wesentlich, daß alle Aussparungen 22 der Walzen in identischer Weise geformt sind. So-lange wenigstens eine der Walzen profiliert ist, braucht dies bei den anderen Walzen nicht unbedingt der Fall zu sein; gegebenenfalls können dann sogar eine oder cehrere Walzen die Form eines geraden Zylinders haben.

Das Werkstück ist wenigstens während der letzten Stufe des Profiliervorganges, vorzugsweise jedoch während der gesanten Bearbeitung, innerhalb des Raumes 30 eingefangen, welcher in wesentlichen-völlig abgeschlossen ist, um das Werkstück in allen Richtungennit Ausnahme der Austrittsspalte vollständig zu umschließen. ¥enn infolgedessen die Verformung des Werkstückes aufgrund der Verkleinerung des Raumes 30 voranschreitet, werden alle Dinensionen des Werkstückes in kontrollierter Weise bearbeitet, ohne daß eine axiale Längung erfolgt.

Da identische Rohlinge nicht ohne Schwierigkeiten und ohne besonderen Aufwand herstellbar sind, und eine solche Herstellung den Wert der Erfindung wieder in Frage stellen könnte, ist es zweckmäßig, die öffnungen bei 3** dazu auszunützen, überschüssiges Material als eine Art "Grat" austreten zu lassen, wobei der Grat anschließend abger.orr.ner. v/erden kann. Es wird also vorgezogen, den Rohling etwas überzudir.ensionieren, um auf diese Weise eine vollständige Füllung des Walzenraunes zu gewährleisten. .

Auf diese Weise können mit Hilfe der Erfindung absolut gleichförmige Gegenstände in Serienproduktion hergestellt Vier den.

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Claims

A 35 017 m ° 30. 12. 1969 Patentansprüche

1. Verfahren zum Profilieren eines massiven zylindrischen Werkstückes durch plastische Verformung, bei dem das Werkstück von wenigstens drei, einen Zwischenraum bildenden achsparallelen Walzen mit kreisförmigem Querschnitt umschlossen ist, von denen wenigstens eine angetrieben ist, wobei das Werkstück durch Reibung in Drehung versetzt und gleichzeitig die Walzen aufeinander zu bewegt werden, um das Werkstück zu verformen, (dadurch gekennzeichnet, daß eine axiale Längung des Wertstückes durch axiale Begrenzung seiner Enden zwischen im wesentlichen quer verlaufenden Schultern einer kreisförmigen Ausnehmung mindestens einer Walze verhindert wird, und daß überschüssiges Material während der Verformung in einen Austrittsspalt gepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das überschüssige Material in einen axial verlaufenden Austrittsspalt an einem Ende des Werkstückes gepreßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das übershüssige Material an beiden Enden in einen axial verlaufenden Spalt gepreßt wird.

BAD ORIGINAL ■ »sue Unterlagen (Art 7 § ι Abs.2 Nr. 1 satz 3.

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30. 12. 1969 · -Jt-

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens drei achsparallelen Walzen mit kreisförmigem Querschnitt, die einen Raun umschließen, in welchem das Werkstück 'aufgenommen ist, mit einem Antrieb für wenigstens eine Walze und mit einer Einrichtung zum Zustellen der Walzen, dadurch gekennzeichnet, daß eine am Walzenumfang wenigstens einer der Walzen (10, 12, 1*0 verlaufende Ausnehmung (22) im wesentlichen quer verlaufende Schultern (35) aufweist, die das Werkstück (26, 32) axial umschließen, und daß durch die Walzenflächen ein Austrittsspalt (3*0 gebildet ist, durch den überschüssiges Material bei der Verformung des Werkstückes hinauspreßbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,. daduiöi gekennzeichnet, daß an jedem Ende der Ausnehmung (22) ein Austrittsspalt (3¹I) vorgesehen ist, der sich in axialer Richtung erstreckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch ¹J oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß jede Walze (10, 12, Ik) am Umfang eine Ausnehmung (22) aufweist, um das Werkstück (26, 32) axial abzuschließen.

BAD OWiQiNAt

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, ίο.

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