DE19718257C2 - Profilwalzmaschine zum Walzen eines rotationssymmetrischen Werkstücks mit einem präzisen Außenprofil - Google Patents
Profilwalzmaschine zum Walzen eines rotationssymmetrischen Werkstücks mit einem präzisen AußenprofilInfo
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
- B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
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Description
Die Erfindung betrifft eine Profilwalzmaschine zum Walzen eines rotationssymmetrischen
Werkstückes mit einem präzisen Außenprofil, insbesondere in Form einer Verzahnung, mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Für das Walzen von externen Profilen können in Abhängigkeit von der Arbeitsaufgabe und
der erforderlichen Präzision unterschiedliche Prinzipien zum Einsatz gelangen. Die Vielfalt
der Möglichkeiten wird jedoch reduziert, wenn zum Beispiel Verzahnungsprofile oder
Werkstücke mit achsparallelen Profilen mit hoher Fertigungsgenauigkeit herzustellen sind.
Hierzu werden in erster Linie Profilwalzmaschinen mit Flachbackenwerkzeugen eingesetzt,
bei denen fest beabstandete Werkzeuge aneinander vorbei bewegt werden. Toleranzen
können im wesentlichen durch die Werkzeuge selbst oder durch die Deformation des
Maschinengestells entstehen. Um eine hohe Maßhaltigkeit einer zu walzenden Verzahnung
zu gewährleisten, sind aufwendige Werkzeuge und Maschinen erforderlich, was sich
nachteilig auf die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens auswirken kann.
Zylindrische Walzwerkzeuge können kostengünstiger hergestellt und wirtschaftlicher
eingesetzt werden. Nachteilig bei den bekannten Maschinen ist das große
konstruktionsbedingte Verdrehspiel der Walzwerkzeuge, welches die erreichbare
Genauigkeit einschränkt. In der DE 12 55 618 B und der DE 20 29 747 A sowie der
US 5 339 669 A werden die beiden in jeweils einem Werkzeugschlitten gelagerten
Walzwerkzeuge durch einen gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben. Die Übertragung
der Drehmomente erfolgt mit entsprechend der Schlittenbewegung sich verschiebenden, in
verzahnten Hohlwellen geführten Kupplungsteilen. Demgegenüber werden in der
Europäischen Patentanmeldung 754 511 A2 sowie der DE 28 43 787 A1 zwei separate
Motoren vorgesehen, die zur Steuerung der Antriebsbewegung über ein Zwischenrad oder
dergleichen im Gleichlauf angetrieben werden. Durch die nötige Schlittenbewegung
müssen die auf dem Werkzeugschlitten angeordneten Profilwalzwerkzeuge über
längenausgleichende Elemente wie Schiebesitze, Gelenkwellen oder dergleichen
angetrieben werden.
In der JP 08-318340 A wird eine Profilwalzmaschine zum Walzen von
rotationssymmetrischen Werkstücken mit zwei jeweils ein Walzwerkzeug tragenden
Walzspindeln dargestellt, die mit Getriebeeinheiten zum Antrieb verbunden sind.
Die Getriebeeinheiten sind mit einem Antriebsmotor angetrieben und zur Synchronisation
der Drehzahl mit einem Zwischenrad im Getriebe für den Gleichlauf ausgebildet.
Alternativ können die Walzspindeln durch einen gemeinsamen Antrieb mit einem
Verteilergetriebe angetrieben werden, in dem das Zwischenrad zur Synchronisation
enthalten ist. Die Rotationsgeschwindigkeit der Walzspindeln wird durch eine
Steuereinheit kontrolliert.
Die Steuereinheit ist des weiteren mit einer Kolbenzylindereinheit verbunden, die für das
Zustellen eines steuerbaren Walzschlittens vorgesehen ist. Für die Steuerung des
Walzvorgangs ist der Walzschlitten mit einem Positionssensor ausgerüstet, der bei
Erreichen einer vorgegebenen Stellung den hydraulischen Vorschub der
Kolbenzylindereinheit beendet. Um die Genauigkeit des zu walzenden Profils zu
verbessern, ist die Steuereinheit mit einer speicherprogrammierbare Recheneinheit
versehen. Auf diese Weise sind die Walzwerkzeuge und ihre Antriebe synchron
angetrieben und über die speicherprogrammierbare Steuerung mit dem Walzschlitten
gekoppelt. Mit Hilfe der speicherprogrammierbaren Steuerung kann die
Walzgeschwindigkeit bis zum Erreichen des Schlittenvorschubs eingestellt und die
Umformung gesteuert werden. Von der vorgeschlagenen Steuerung wird das durch die
Getriebeeinheit bedingte Flankenverdrehspiel zwischen den Walzwerkzeugen nicht
beeinflußt.
Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Profilwalzmaschine zum
Walzen eines rotationssymmetrischen Werkstücks mit einem präzisen Außenprofil das
Flankenverdrehspiel zwischen den Walzwerkzeugen zu verringern.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich aus dem Unteranspruch.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf
die Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisiert eine erfindungsgemäße CNC-gesteuerte
Profilwalzmaschine. Diese weist einen linken Antriebsmotor 1 und getrennt davon einen
Antriebsmotor 2 rechts, mit nicht weiter dargestellten Antriebswellen auf, die über ein
Getriebe 3 sowie 4 und eine spielfreie Kupplung 5 beziehungsweise 6 mit der Spindel 9
und der Spindel 10 direkt verbunden sind. Die zwischen der Kupplung 5 und der Spindel 9
beziehungsweise der Kupplung 6 und der Spindel 10 vorgesehene Bremseinheit 7 oder
Bremseinheit 8, die in an sich bekannter Weise zum Ausschalten des Flankenverdrehspiels
der Getriebe 3, 4 vorgesehen sind, stellen kein Verbindungselement zum Übertragen des
Drehmoments dar. Mindestens ein Werkzeugschlitten 11 oder 12 ist mit Hilfe eines
hydraulischen Kolbenzylinders 15 oder 16 in Horizontalrichtung gegenüber einem
zwischen den Profilwalzwerkzeugen 17 und 18 befindlichen Werkstück 19 zustellbar,
wobei die Profilwalzwerkzeuge 17, 18 im Werkzeugschlitten 11, 12 drehangetrieben
gelagert sind.
Der Antriebsmotor 1, 2 ist mit einem Tragrahmenteil 20, 21 an dem Werkzeugschlitten 11,
12 angeflanscht und mit diesem gemeinsam bei Betätigung des Kolbenzylinders 15, 16
beim Walzen des Werkstückes 19 verschiebbar, wobei die Drehachsen der Spindeln 9, 10
zu den Drehachsen der Antriebsmotoren 1, 2 in einem unveränderlichen Abstand
zueinander gelagert sind.
Anstelle des Einsatzes von zylindrischen Profilwalzwerkzeugen 17, 18 können
Segmentwerkzeuge vorgesehen werden, bei denen die Werkzeugschlitten 11, 12 unbewegt
mit Hilfe des Kolbenzylinders 15, 16 beabstandet werden. Hierbei ist die Zustellung in die
Segmentwerkzeuge gelegt, während beim Einsatz von zylindrischen Profilwalzwerkzeugen
17, 18 die Zustellung durch Bewegen mindestens eines Werkzeugschlittens 11, 12 erzeugt
wird.
Claims (2)
1. Profilwalzmaschine zum Walzen eines rotationssymmetrischen Werkstückes mit einem
präzisen Außenprofil, insbesondere in Form einer Verzahnung, mit zwei rotierenden
Walzwerkzeugen oder Walzwerkzeugsätzen, wobei jeweils ein Walzwerkzeug oder
Walzwerkzeugsatz auf einer Spindel angeordnet und in einem Werkzeugschlitten
drehangetrieben gelagert ist und mindestens ein Werkzeugschlitten mittels eines
Kolbenzylinders gegenüber einem zwischen den Walzwerkzeugen befindlichen
Werkstück positionier- und/oder zustellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei
CNC-gesteuerte Antriebsmotoren (1, 2) vorgesehen sind, wobei jeder Antriebsmotor
(1, 2) mit einem Tragrahmenteil (20, 21) an jeweils einem der Werkzeugschlitten (11,
12) angeflanscht und mit diesem gemeinsam bei Betätigung des zugehörigen
Kolbenzylinders (15, 16) beim Walzen des Werkstückes (19) verschiebbar ist, und dass
jeder Antriebsmotor (1, 2) jeweils über ein Getriebe (3, 4) und eine spielfreie Kupplung
(5, 6) mit der im Werkzeugschlitten (11, 12) gelagerten Spindel (9, 10) direkt
verbunden ist, wobei die Drehachse der Spindel (9, 10) parallel oder in einem Winkel
zur Drehachse des zugehörigen Antriebsmotors (1, 2) und beide in einem
unveränderlichen Abstand zueinander gelagert sind.
2. Profilwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen
der Kupplung (5, 6) und der Spindel (9, 10) eine Bremseinheit (7, 8) zum Ausschalten,
des Flankenverdrehspiels des zugehörigen Getriebes (3, 4) vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
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DE1997118257 DE19718257C2 (de) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | Profilwalzmaschine zum Walzen eines rotationssymmetrischen Werkstücks mit einem präzisen Außenprofil |
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DE1997118257 DE19718257C2 (de) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | Profilwalzmaschine zum Walzen eines rotationssymmetrischen Werkstücks mit einem präzisen Außenprofil |
Publications (2)
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DE19718257A1 DE19718257A1 (de) | 1998-11-12 |
DE19718257C2 true DE19718257C2 (de) | 2001-06-07 |
Family
ID=7828217
Family Applications (1)
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DE1997118257 Revoked DE19718257C2 (de) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | Profilwalzmaschine zum Walzen eines rotationssymmetrischen Werkstücks mit einem präzisen Außenprofil |
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DE (1) | DE19718257C2 (de) |
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DE19718257A1 (de) | 1998-11-12 |
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