DE9312116U1 - Tangential roller head - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- 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
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Description
Die Erfindung betrifft einen Tangentialrollkopf zum Kaltwalzen von Gewinden, mit zwei Rollkopfarmen, die beispielsweise innerhalb eines Rollkopfgehäuses schwenkbar gelagert sind und deren freie Enden jeweils eine frei drehbar gelagerte Gewinderolle tragen, wobei die beiden Gewinderollen über nicht angetriebene Zahnräder, Zahnriemen oder dgl. getrieblich miteinander gekoppelt sind und wobei der Abstand zwischen den beiden Gewinderollen durch Veränderung des Abstandes der Rollkopfarme voneinander einstellbar ist.The invention relates to a tangential rolling head for cold rolling threads, with two rolling head arms which are pivotably mounted, for example, within a rolling head housing and whose free ends each carry a freely rotatably mounted thread roller, wherein the two thread rollers are coupled to one another via non-driven gears, toothed belts or the like, and wherein the distance between the two thread rollers can be adjusted by changing the distance between the rolling head arms.
Derartige Tangentialrollkopfe oder Seitenrollwerkzeuge sind allgemein bekannt und werden u.a. von der Anmelderin angeboten und vertrieben. Sie werden vorwiegend auf Ein- und Mehr-Such tangential rolling heads or side rolling tools are generally known and are offered and sold by the applicant, among others. They are mainly used on single and multiple
spindeldrehautomaten eingesetzt. Weitere Einsatzmöglichkeiten sind im Dreh- und Sondermaschinenbereich zu sehen. Bevorzugte Anwendungsgebiete sind überall dort zu finden, wo Gewinde hinter einem Bund, kurze Gewinde und Gewinde mit kurzem Auslauf bis an einen Bund gerollt werden müssen, aber auch dort, wo eine axiale Bearbeitung aus Platzgründen nicht möglich ist. Mittels der Tangentialrollköpfe bzw. Seitenrollwerkzeuge der hier genannten Art wird das Gewinde durch Kaltverformung hergestellt. Von einem mittleren Durchmesser ausgehend wird der Gewindekern eingedrückt und der verdrängte Werkstoff fließt in die Gewindespitzen. Das Werkzeug wird mit einem Adapter auf einem Werkzeugträger, z.B. Seitenschlitten einer Werkzeugmaschine, montiert. Es fährt mit konstantem Vorschub gegen ein rotierendes Werkstück. Die über ein Getriebe, z.B.spindle turning machines. Other possible uses can be seen in the turning and special machine sector. Preferred areas of application are wherever threads behind a collar, short threads and threads with a short run-out have to be rolled up to a collar, but also where axial machining is not possible due to space constraints. The thread is produced by cold forming using tangential rolling heads or side rolling tools of the type mentioned here. Starting from a medium diameter, the thread core is pressed in and the displaced material flows into the thread tips. The tool is mounted with an adapter on a tool carrier, e.g. the side slide of a machine tool. It moves at a constant feed rate against a rotating workpiece. The feed rate is controlled via a gear, e.g.
Zahnradgetriebe, synchronisierten Gewinderollen werden durch Berühren mit dem Werkstück in Drehung versetzt und formen beim weiteren Vorschub des Werkzeugträgers das Gewinde. Sobald Gewinderollen- und Werkstückachse ungefähr senkrecht übereinander stehen, wird ein Eilrücklauf eingeleitet und somit das Werkstück freigegeben. Für einen Rollvorgang werden nur wenige Umdrehungen des Werkstückes benötigt. Die genaue Anzahl der Werkstückumdrehungen hängt von Gewindesteigung, Werkstoff und Werkzeuggröße ab. Der Faserverlauf des Gewindeprofils ist bei Anwendung der hier fraglichen Tangentialrollköpfe bzw. Seitenrollwerkzeuge nicht unterbrochen, womit eine größere Unempfindlichkeit gegen Kerbwirkung erzielt wird. Die Oberfläche des Gewindes ist verfestigt und die Gewindeflanken sind preßpoliert. Gewinde, die nach dem Seitenrollverfahren hergestellt sind, zeichnen sich durch hohe Dauerfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus. Als weitere verfahrenstypische Merkmale sind anzuführen:Gear transmission, synchronized thread rollers are set in rotation by contact with the workpiece and form the thread as the tool carrier continues to advance. As soon as the thread roller and workpiece axes are approximately perpendicular to one another, a rapid return is initiated and the workpiece is released. Only a few revolutions of the workpiece are required for a rolling process. The exact number of workpiece revolutions depends on the thread pitch, material and tool size. The grain of the thread profile is not interrupted when using the tangential rolling heads or side rolling tools in question here, which means that greater insensitivity to notch effects is achieved. The surface of the thread is hardened and the thread flanks are press-polished. Threads produced using the side rolling process are characterized by high fatigue strength, wear resistance and corrosion resistance. Other typical features of the process are:
- die Rollzeiten sind im Vergleich zu anderen Gewindeherstellungsverfahren kürzer und nicht taktzeitbestimmend; 35- the rolling times are shorter compared to other thread production processes and do not determine the cycle time; 35
- der Vorschub des Seitenrollwerkzeuges steht in einem bestimmten Verhältnis zur Werkstückdrehzahl, so daß die eingestellte Spindeldrehzahl beibehalten werden kann;- the feed of the side rolling tool is in a certain ratio to the workpiece speed so that the set spindle speed can be maintained;
- die Gewindeart und die Gewindeabmessung werden durch den Einsatz entsprechender Gewinderollen bestimmt.- the thread type and thread dimension are determined by the use of appropriate thread rolls.
Beim Rollvorgang rotiert eine der beiden Gewinderollen entgegengesetzt zur Vorschubrichtung des Tangentialrollkopfes bzw. Seitenrollwerkzeuges. Die beim Rollen in radialer Richtung auftretenden Kräfte werden dadurch teilweise ausgeglichen.During the rolling process, one of the two thread rollers rotates in the opposite direction to the feed direction of the tangential rolling head or side rolling tool. The forces that occur during rolling in the radial direction are thus partially balanced out.
Am Beginn des Rollvorganges sind die Rollen über das Getriebe miteinander verbunden, um einen synchronen Lauf der Gewinderollen auch beim Berühren von zunächst nur einer Gewinderolle zu gewährleisten. Während des Rollvorganges wird diese Synchronisation aufgehoben.At the beginning of the rolling process, the rollers are connected to each other via the gear to ensure that the thread rollers run synchronously, even if only one thread roller is touching at first. During the rolling process, this synchronization is canceled.
Die auf die Gewinderollen einwirkenden Axialkräfte werden üblicherweise von Axialrillen-Kugellagern aufgenommen.The axial forces acting on the thread rollers are usually absorbed by axial deep groove ball bearings.
Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend von dem genannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Tangentialrollkopf bzw. ein Seitenrollwerkzeug zu schaffen, mit dem Gewinde, insbesondere kurze Gewinde, direkt bis zu einem großen Bund oder einer Werkstückspannung gerollt werden können, z.B. bei Armaturenteilen, Verschraubungen, Futterteilen, Flanschteilen oder dgl., wobei eine hohe Gewindequalität über die ganze Gewindelänge gewährleistet sein soll.Based on the above-mentioned prior art, the present invention is based on the object of creating a tangential rolling head or a side rolling tool with which threads, in particular short threads, can be rolled directly up to a large collar or a workpiece clamp, e.g. in the case of fittings, screw connections, chuck parts, flange parts or the like, whereby a high thread quality is to be ensured over the entire thread length.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion lassen sich die Gewinderollen problemlos bis an einen Bund oder eine Werkstückspannung heranfahren, so daß in entsprechender Weise mit dem Bund abschließende Gewinde gerolltThis object is achieved by the characterizing features of claim 1. Due to the design according to the invention, the thread rollers can be easily moved up to a collar or a workpiece clamp, so that threads that are flush with the collar can be rolled in a corresponding manner.
werden können, ohne daß der Bearbeitungsvorgang durch Teile der Rollkopfarme oder des Rollkopfgehäuses oder dergleichen behindert wird. Das erfindungsgemäße Tangentialrollwerkzeug zeichnet sich also durch vorgebaute Gewinderollen aus. 5can be carried out without the machining process being hindered by parts of the rolling head arms or the rolling head housing or the like. The tangential rolling tool according to the invention is therefore characterized by pre-installed thread rollers. 5
Vorzugsweise ist - wie beim Stand der Technik - die vordere, die gewinderollentragende Seite der Rollkopfarme etwa bündig mit der Vorderseite des Rollkopfgehäuses. Damit kommen die Vorteile der erfindungsgemäßen Konstruktion voll zum Tragen.Preferably - as in the prior art - the front side of the rolling head arms, which carries the thread rollers, is approximately flush with the front side of the rolling head housing. This allows the advantages of the design according to the invention to be fully realized.
Neu gegenüber dem Stand der Technik ist auch die Einstellung des Abstandes der Gewinderollen voneinander durch eine beiden Rollkopfarmen gemeinsame Stellschraube. Beim Stand der Technik sind jedem Rollkopfarm je eine Stellschraube und eine Feststellschraube zugeordnet. Dementsprechend ist auch eine Skala für ein gleichmäßiges Einstellen der beiden Rollkopfarme erforderlich. Diese relativ aufwendige Konstruktion kann mit der erfindungsgemäßen Stellschraube vermieden werden. Bei einer konkreten Ausführungsform ist die Stellschraube zwisehen den beiden Rollkopfarmen positioniert und weist jeweils endseitig einen Gewindeabschnitt auf, wobei der eine Gewindeabschnitt ein linksgängiges und der andere Gewindeabschnitt ein rechtsgängiges Gewinde aufweist, und wobei diese Gewindeabschnitte mit entsprechenden Gewindebohrungen in den beiden Rollkopfarmen korrespondieren, derart, daß bei Drehung der Stellschraube die beiden Rollkopfarme entweder auseinander oder zueinander verschwenkt werden unter entsprechender Entfernung oder Annäherung der Gewinderollen.Another new feature compared to the prior art is the adjustment of the distance between the thread rollers using an adjusting screw common to both rolling head arms. In the prior art, each rolling head arm is assigned an adjusting screw and a locking screw. Accordingly, a scale is also required for uniform adjustment of the two rolling head arms. This relatively complex construction can be avoided with the adjusting screw according to the invention. In a specific embodiment, the adjusting screw is positioned between the two rolling head arms and has a threaded section at each end, with one threaded section having a left-hand thread and the other threaded section having a right-hand thread, and these threaded sections correspond to corresponding threaded holes in the two rolling head arms, such that when the adjusting screw is rotated, the two rolling head arms are either pivoted apart or towards each other, with the thread rollers moving away or closer together accordingly.
Im übrigen ist die Stellschraube vorzugsweise in Längsrichtung relativ zum Rollkopfgehäuse fixiert, so daß eine gleichmäßige Einstellung der beiden Rollkopfarme relativ zu einer gedachten Mittenebene zwischen den beiden Gewinderollen erhalten wird.Furthermore, the adjusting screw is preferably fixed in the longitudinal direction relative to the rolling head housing so that a uniform adjustment of the two rolling head arms relative to an imaginary center plane between the two thread rollers is obtained.
Die vorgenannte Konstruktion eignet sich auch für einen Tangentialrollkopf, dessen Rollkopfarme durch die beiden Schenkel eines im wesentlichen U-förmigen ausgebildeten, einstükkigen Rollkopfkörpers gebildet sind, wobei der Abstand der Gewinderollen durch elastische Verformung der beiden Rollkopfarme eingestellt wird.The aforementioned construction is also suitable for a tangential rolling head, the rolling head arms of which are formed by the two legs of an essentially U-shaped, one-piece rolling head body, whereby the distance between the thread rollers is adjusted by elastic deformation of the two rolling head arms.
Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: 10An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. They show: 10
Fig. 1 einen Tangentialrollkopf gemäß der Erfindung in Vorderansicht, undFig. 1 a tangential rolling head according to the invention in front view, and
Fig. 2 den Tangentialrollkopf gemäß Fig. 1 teilweise im Schnitt, teilweise in Seitenansicht.Fig. 2 shows the tangential rolling head according to Fig. 1, partly in section, partly in side view.
Dementsprechend weist der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Tangentialrollkopf 10 zwei innerhalb eines Rollkopfgehäuses 11 schwenkbar gelagerte Rollkopfarme 12 auf, deren freie Enden jeweils eine frei drehbar gelagerte Gewinderolle 13 tragen. Die beiden Gewinderollen 13 sind über nicht angetriebene Zahnräder 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 getrieblich miteinander gekoppelt, so daß sie jeweils entgegengesetzt, jedoch synchron drehen. Da es sich diesbezüglich um eine bekannte Koppelung handelt, erübrigt sich eine nähere Beschreibung derselben an dieser Stelle. Statt der erwähnten Zahnräder kann die Koppelung auch durch einen Zahnriemen, eine Kette oder dgl. erfolgen. Der Abstand der beiden Gewinderollen 13 voneinander ist schließlich durch Veränderung der Schwenkstellung der Rollkopfarme 12 einstellbar, wobei die Schwenkachsen in Fig. 1 mit der Bezugsziffer 23 gekennzeichnet sind. Die Verschwenkbarkeit der Rollkopfarme 12 ist in Fig. 1 des weiteren mit den Doppelpfeilen 24 angedeutet.Accordingly, the tangential rolling head 10 shown in Figures 1 and 2 has two rolling head arms 12 pivotably mounted within a rolling head housing 11, the free ends of which each carry a freely rotatably mounted thread roller 13. The two thread rollers 13 are coupled to one another via non-driven gears 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, so that they rotate in opposite directions but synchronously. Since this is a known coupling, a more detailed description of it is unnecessary at this point. Instead of the gears mentioned, the coupling can also be made using a toothed belt, a chain or the like. The distance between the two thread rollers 13 can finally be adjusted by changing the pivot position of the rolling head arms 12, the pivot axes in Figure 1 being identified by the reference number 23. The pivotability of the rolling head arms 12 is further indicated in Fig. 1 with the double arrows 24.
Wie Fig. 2 erkennen läßt, sind die Gewinderollen 13 an den Rollkopfarmen 12 fliegend gelagert derart, daß sie mit ihrerAs can be seen from Fig. 2, the thread rollers 13 are mounted on the rolling head arms 12 in such a way that they
gesamten Bearbeitungsbreite B über die Vorderseite 25 des Rollkopfgehäuses 11 vorstehen. Im übrigen ist die vordere, die Gewinderollen 13 tragende Seite der Rollkopfarme 12 etwa bündig mit der Vorderseite 25 des Rollkopfgehäuses 11. 5the entire machining width B protrude beyond the front side 25 of the rolling head housing 11. Furthermore, the front side of the rolling head arms 12, which carries the thread rollers 13, is approximately flush with the front side 25 of the rolling head housing 11. 5
Die Einstellung des Abstandes der Gewinderollen 13 voneinander erfolgt durch eine beiden Rollkopfarmen 12 gemeinsame Stellschraube 26. Die Stellschraube 26 ist zwischen den beiden Rollkopfarmen 12 positioniert und weist jeweils endseitig einen Gewindeabschnitt (hier nicht dargestellt) auf, wobei der eine Gewindeabschnitt ein linksgängiges und der andere Gewindeabschnitt ein rechtsgängiges Gewinde besitzt. Die Gewindeabschnitte korrespondieren mit entsprechenden Gewindebohrungen in den beiden Rollkopfarmen 12 derart, daß bei Drehung der Stellschraube 26 in der einen oder anderen Richtung die beiden Rollkopfarme 12 entweder auseinander oder aufeinander zu verschwenkt werden unter entsprechender Entfernung oder Annäherung der Gewinderollen 13. Die Gewindeabschnitte sind vorzugsweise jeweils mit einem Feingewinde versehen, um auch eine entsprechende Feineinstellung des Abstandes zwischen den beiden Gewinderollen 13 herstellen zu können. Des weiteren kann die Stellschraube 26 mit einer Markierung an einer der beiden seitlich vorstehenden Stirnseiten versehen sein, die eine definierte Änderung der Schraubstellung und damit des Abstandes der beiden Gewinderollen 13 ermöglicht. Die Stellschraube 2 6 wirkt im übrigen auch einem unerwünschten Auseinanderschwenken der Rollkopfarme 12 entgegen.The distance between the thread rollers 13 is adjusted using an adjusting screw 26 common to both rolling head arms 12. The adjusting screw 26 is positioned between the two rolling head arms 12 and has a threaded section (not shown here) at each end, with one threaded section having a left-hand thread and the other threaded section having a right-hand thread. The threaded sections correspond to corresponding threaded holes in the two rolling head arms 12 in such a way that when the adjusting screw 26 is turned in one direction or the other, the two rolling head arms 12 are either pivoted apart or towards each other, with the thread rollers 13 being moved away or closer together accordingly. The threaded sections are preferably each provided with a fine thread in order to be able to make a corresponding fine adjustment of the distance between the two thread rollers 13. Furthermore, the adjusting screw 26 can be provided with a marking on one of the two laterally protruding end faces, which enables a defined change in the screw position and thus the distance between the two thread rollers 13. The adjusting screw 26 also counteracts an undesirable swinging apart of the rolling head arms 12.
Vorzugsweise ist die Stellschraube 26 in Längsrichtung relativ zum Rollkopfgehäuse 11 fixiert, so daß eine gleichmäßige Einstellung der beiden Rollkopfarme 12 relativ zu einer gedachten Mittenebene 27 zwischen den beiden Gewinderollen 13 erhalten wird.Preferably, the adjusting screw 26 is fixed in the longitudinal direction relative to the rolling head housing 11, so that a uniform adjustment of the two rolling head arms 12 relative to an imaginary center plane 27 between the two thread rollers 13 is obtained.
Vorteilhaft ist bei der beschriebenen Ausführungsform noch der Umstand, daß sie sich an bekannte Abmessungen anlehnt.Another advantage of the described embodiment is the fact that it is based on known dimensions.
Für die Herstellung des beschriebenen Werkzeuges können eine Vielzahl von vorhandenen Teilen des entsprechenden bekannten Werkzeuges verwendet werden. Dies gilt unter anderem auch für den hier nicht näher dargestellten Adapter, über den der Anschluß an den Werkzeugschlitten einer Werkzeugmaschine erfolgt. Die üblicherweise verwendete Schwalbenschwanzführung als Verbindung zwischen Tangentialrollkopf und Adapter ist in den Figuren 1 und 2 mit der Bezugsziffer 28 gekennzeichnet.A large number of existing parts of the corresponding known tool can be used to manufacture the tool described. This also applies, among other things, to the adapter (not shown here in detail) which is used to connect to the tool slide of a machine tool. The dovetail guide usually used as a connection between the tangential rolling head and the adapter is identified in Figures 1 and 2 with the reference number 28.
Im übrigen ist auch der Einbau und Austausch der Gewinderollen bei der beschriebenen Konstruktion einfacher als bei der herkömmlichen Konstruktion. Die Gewinderollen werden lediglich frontal auf einen Rollenbolzen 29 aufgeschoben und mit einer Deckelmutter 3 0 und einer Schraube 31 fixiert (siehe Fig. 2).Furthermore, the installation and replacement of the thread rollers is easier with the described design than with the conventional design. The thread rollers are simply pushed onto a roller bolt 29 from the front and fixed with a cover nut 30 and a screw 31 (see Fig. 2).
Statt der hier erwähnten und beschriebenen Rollkopfarme kann jede andere Art von Rollenträger eingesetzt werden. z.B. linear verfahrbre Schieber oder dgl. Insofern handelt es sich bei den beschriebenen Rollkopfarmen um eine spezielle konstruktive Ausführungsform, auf die die vorliegende Erfindung nicht beschränkt sein soll.Instead of the rolling head arms mentioned and described here, any other type of roller carrier can be used, e.g. linearly movable slides or the like. In this respect, the rolling head arms described are a special structural embodiment to which the present invention is not intended to be limited.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, wobei sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All features disclosed in the application documents are claimed as essential to the invention, whereby they are new individually or in combination compared to the prior art.
Claims (5)
die Stellschraube (26) in Längsrichtung relativ zum Rollkopfgehäuse (11) fixiert ist, so daß eine gleichmäßige
Einstellung der beiden Rollkopfarme (12) relativ zu einer gedachten Mittenebene (27) zwischen den beiden Gewinderollen (13) erhalten wird.characterized in that
the adjusting screw (26) is fixed longitudinally relative to the rolling head housing (11) so that a uniform
Adjustment of the two rolling head arms (12) relative to an imaginary centre plane (27) between the two thread rolls (13).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9312116U DE9312116U1 (en) | 1993-07-14 | 1993-08-13 | Tangential roller head |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE9310514 | 1993-07-14 | ||
| DE9312116U DE9312116U1 (en) | 1993-07-14 | 1993-08-13 | Tangential roller head |
Publications (1)
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| DE9312116U Expired - Lifetime DE9312116U1 (en) | 1993-07-14 | 1993-08-13 | Tangential roller head |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9312116U1 (en) |
Cited By (5)
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1993
- 1993-08-13 DE DE9312116U patent/DE9312116U1/en not_active Expired - Lifetime
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| DE102010006959A1 (en) | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Wagner-Werkzeugsysteme Müller GmbH, 72124 | Thread Rolling Attachment |
| DE102010006959B4 (en) * | 2010-02-05 | 2021-04-22 | Wagner Tooling Systems Baublies GmbH | Side rolling attachment |
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