EP1029614A1 - Flow-turning device and method for forming a workpiece - Google Patents
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- EP1029614A1 EP1029614A1 EP99124490A EP99124490A EP1029614A1 EP 1029614 A1 EP1029614 A1 EP 1029614A1 EP 99124490 A EP99124490 A EP 99124490A EP 99124490 A EP99124490 A EP 99124490A EP 1029614 A1 EP1029614 A1 EP 1029614A1
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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
- 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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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/02—Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels
- B21H1/04—Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels with rim, e.g. railways wheels or pulleys
Definitions
- the invention relates to a pressure rolling device with a a spindle rotatable about an axis of rotation, a rotary drive for the spindle, one arranged on the spindle Spinning chuck for holding a workpiece and at least a radially adjustable forming tool.
- the invention relates a method for forming a workpiece, in which the workpiece on a spinning chuck of a spinning roller clamped with a rotatable spindle the spindle is rotated and at least a forming tool is delivered.
- the invention is therefore based on the object of developing the generic technology in such a way that reshaping and in particular radial drawing-in of cylindrical workpieces with reduced material build-up is possible with a simple structure.
- the invention builds on the generic pressure rolling device on the one hand in that at least one annular Stop device is provided which a Area of the chuck to form an annular gap with radial distance surrounds and that the annular gap for receiving a portion of the workpiece is formed. On in this way, material build-up on the workpiece reduced. For example, there are several rollers for forming used of the workpiece, so the invention reduces a polygonal formation of the workpiece between the Rollers. This will result in the service life of the chuck the reduction of alternating loads is positively influenced.
- the invention proves to be particularly advantageous if the chuck has teeth. Especially in this It is advantageous if the chuck is loaded and the associated risk of breaking soon reduce the gearing.
- the annular stop device is as one-piece ring with an extending in the axial direction and stop acting in the radial direction educated.
- the ring thus limits the axial one Material flow, and by an overlap of the ring on the
- the chuck limit according to the invention is a radial one Material thinning reached.
- a pressure plate is preferably provided, which Clamp workpiece against the anchor device. To this A sufficiently large bias of the Reach workpiece against the stop device so that an axial material flow, especially within the tool toothing, is prevented.
- the invention proves to be particularly advantageous if the toothing is a helical toothing. Because in particular a deformation with reduced axial material flow take place can, even with large helix angles Gearing reduces the load to a level that brings an acceptable service life.
- annular stop device Has clamping claws. This can make it easier the stop device on the workpiece place.
- a clamping claw i.e. one in the circumferential direction interrupted annular arrangement, may vary depending on the application cause a sufficient limitation of the material build-up.
- the annular stop device is axially displaceable. That way it is Pressure rolling device variable for different forming processes applicable. For example, the ring-shaped Stop device more or less close to the forming tool be placed so that material rearing in Area of the forming tool more or less reduced can be.
- annular stop device is provided is. This brings a further increase in efficiency reducing material build-up.
- the generic pressure rolling device further developed in that at least as a forming tool two rolling elements are provided, which on at least one Roll holder are rotatably mounted. That way it is possible to have a larger number of rolling elements at the same time to deliver which contact the workpiece at the same time and reshape. Due to the larger number of forming contacts the material piling up in the areas between the roles reduced. Basically there is radial delivery of rolling elements a space problem, so that the number of spinning rollers to be delivered is limited.
- the Invention helps, since there is one delivery unit each not only used for one, but for several rolling elements becomes. Thus, the number of rolling elements that the workpiece reshape together, be increased. At the same time it is not necessary to choose one that corresponds to the number of roles Number of delivery units to be provided, which is significant constructive would bring difficulties. Another The advantage of the solution according to the invention is that it does not The feed is controlled separately for each individual rolling element must become.
- Three or more roll body holders are preferably provided, in the circumferential direction of the spindle evenly the spindle are arranged.
- a roll holder covers a circumferential range of 120 ° or 90 °.
- For workpieces with a relatively small diameter also only two opposite roll holder used become. With smaller forming forces, the Roll holder also in an uneven arrangement around the spindle must be supported.
- a particularly good forming is achieved in that the rolling elements on the rolling element holders in the circumferential direction are evenly arranged around the spindle. Basically applies that the shape accuracy of the end product is all the higher is, the more rolling elements participate in the forming.
- a particularly large number of rolling elements that hold the workpiece contact together, and therefore a special one effective suppression of material build-up can be with a training of the pressure rolling device according to the invention reach at the distances between the rolling elements of the roll holder less than the diameter the rolling elements are.
- the distance can advantageously go to zero, with an axially offset arrangement the rolling body on a holder even this can overlap.
- the Roll holder more than two rolling bearings rotatably are and that on the roll holder an adjustment to adjust the position of at least one rolling element the radius of the workpiece to be formed is provided.
- the adjustment device comprises a movable bearing preferably the middle rolling element and an adjusting unit.
- the latter can preferably be a spring mechanism or have a motorized actuator to a to cause certain radial adjustment of the rolling element.
- a pressure rolling device with three roll holder, the in the circumferential direction of the main spindle by 120 ° to each other are staggered, then has, for example, 9 or 12 rolling elements.
- the rolling elements and / or the roll holder with an axial offset to each other are arranged.
- the rolling elements are with one axial offset in one to the axis of rotation of the main spindle parallel axial direction deliverable, the different Rolling bodies are loaded essentially the same.
- the rolling elements basically have the same radial Distance to the axis of rotation. In some cases there may also be a slight radial offset, targeted reduction or change in thickness when spinning of the workpiece can be adjusted.
- the pressure rolling device according to the invention is in particular for radial insertion of cylindrical workpieces toothed mandrels suitable. But there can be none before axial relative movement of the spinning rollers to a workpiece take place, which is clamped on a chuck. This can with axially not adjustable main spindle by a axial adjustment of the spinning rollers. Alternatively can do that with an axially adjustable main spindle Workpiece can be moved relatively against the pressure rollers.
- Press-rolling device For an exact delivery with high forming forces at one Press-rolling device according to the invention are hydraulic cylinders or ball screws to drive the Roll holder in the radial and / or axial direction intended.
- the invention Pressure rolling device so that the rolling elements are designed as spinning rollers, each in the Roll holder by means of a roller or slide bearing device are rotatably mounted.
- the spinning rollers are either attached to rotatable shafts or directly on one axis rotatably supported, almost any Forms on spinning rollers can be used.
- the Rolling bodies are designed as massive rolling elements, which for rotatable mounting of the rolling elements in recesses the roll holder are inserted.
- the holders point Ring segments in which in the manner of a cage Rolling elements are inserted and held rotatably.
- Preferred advanced training of the last described pressure rolling device according to the invention consist in that the rolling elements in cylinder, cone or spherical shape are formed.
- the rolling body for molding a profile have an outer profile.
- an outer profile consisting of approximately grooves or surveys.
- the direction of the workpiece such as a toothing conceivable, with a corresponding synchronization of the rolling elements and the main spindle is to be provided.
- the invention builds on the generic method that an area of the workpiece on the chuck radially by at least one annular stop device is surrounded and that the annular stop device when forming a material shift in radial Direction limited. In this way, material build-up, which occur during the forming process greatly decrease.
- the pressure plate is a radial Formed in the direction extending workpiece area.
- the Pressure plate thus fulfills the task of one to generate sufficient preload in the axial direction, on the other hand, it has a shaping task.
- the internal toothing up to which is in the radial direction extending workpiece area is molded. You get so e.g. a cup-shaped workpiece, with an internal toothing to the bottom of the pot, i.e. in one difficult to access area.
- annular stop device, the pressure plate and the forming tool like this be positioned that between the forming tool and the annular stop device and / or between the Forming tool and the pressure plate a distance in the axial Direction. In this way, a "trapping" the tooth gaps prevented. This can generally this results in the starting workpieces having differences have in their wall thickness.
- the direction of rotation is preferred during the method the spindle changed. This measure also supports the continuous filling of the tooth gaps over the entire length so that the tool teeth in a substantial Dimensions are relieved of bending stresses.
- the invention is based on the surprising finding that the training extends in the radial direction Material build-up effectively prevented can be. On the one hand, it is possible to change the material flow in radial direction by an annular stop device limit, on the other hand, the rearing through equipping a roll holder with at least two Rollers reduced. It should be noted that the simultaneous implementation of both measures according to the invention can also be particularly advantageous.
- a pressure rolling device is shown. On Workpiece 10 is on a chuck 12 in the pressure rolling device clamped. The workpiece is on one side 10 held by a stop device 14. On the other On the side, a pressure plate 16 ensures a secure Hold the workpiece 12 and a sufficiently large bias in the axial direction. A forming tool 18, which in the present case one from a roll holder 20 held roll body is delivered.
- the workpiece 10 is the chuck 12, the annular stop device 14, the pressure plate 16 and the pressure roller 18 can be seen.
- the Spinning chuck 12 is provided with external teeth 22, so that an internal toothing in the workpiece 10, in particular an internal helical toothing is formed.
- the original radial expansion of the workpiece 10 is through line 24 is shown.
- the pressure roller 18 is thus already penetrated into the original area of the workpiece 10; in other words, it's a state during of the spinning rolling process.
- the workpiece 10 is prevented from expanding axially on both sides. On the one hand, this is done by the ring-shaped Stop device 14; is on the other side the pressure plate 16 for a secure hold and the axial Limitation of material shift responsible.
- the stop device 14 is an inventive Recognize peculiarity.
- the stop device 14 has an overlap extending in the axial direction, which acts in the radial direction as a stop 26, so that a rearing up of material during the spinning process is reduced.
- the pressure plate 16 is in relation to the other tool components and the workpiece 10 arranged so that a Area 28 extending in the radial direction is formed becomes. In this way it is possible that the External toothing 22 of the chuck 12 shaped internal toothing of the workpiece 10 up to the radial area 28 extends.
- the finished workpiece 10 thus has an internal toothing to the floor in front.
- Both the stop device 14 and the pressure plate 16 are at an axial distance from the spinning roller 18 arranged. This allows that on both On the side of the spinning roller an excess of material 30 radially towards can move outside. This is particularly useful if the starting workpiece tolerances with regard has its wall thickness.
- the pressure rolling device protects the tool components and especially the toothed chuck 12 in several ways.
- the in axially extending overlap 26 a material rearing reduced. This sets the alternating stress of the chuck 12 and thus increases the tool life.
- the possibility that material is outside can shift what is due to the gaps between the annular Stop device 14 and the forming tool 18th on the one hand and the pressure plate 16 and the forming tool 18 on the other hand causes the stress the teeth 22 of the chuck 12 down.
- the example of a partial view shown in FIG second embodiment of the pressure rolling device according to the invention comprises three roll holder 120, each with two Spinning rollers are rotatably mounted as a rolling body 118.
- the Rollers 118 together form a workpiece 110 which clamped on a chuck or a tool arbor is.
- the rolling elements 118 are under cover plates 132 arranged, which releasably with connecting screws 134 the rolling body holders 120 are connected. Through an opening 136 in the cover plates 132, a lubricant in the Storage of the pressure rollers 118 are introduced.
- the roll holder 120 are by screw connections 138 on corresponding Delivery units attached (not shown here).
- the rolling elements 118 are almost without a distance from one another arranged on the roll holder 120. This and that uniform arrangement of the rolling elements 118 around the spindle leads to a particularly good suppression of material build-up on the workpiece 110. Simultaneously with three Roll holder 120 a high degree of flexibility with regard to an infeed of the rolling elements 118 with a radial and / or given axial offset.
- Figure 4 is a cross section of an inventive Pressure rolling device shown in the forming operation, in which a cup-shaped workpiece 210 has an internal toothing becomes.
- a tool mandrel 212 is arranged on a spindle 242, which is rotatable about a rotation axis 244. Between a pressure chuck 212 and a pressure element 246, which in turn attaches to a pressure holder 248 workpiece 210 is clamped.
- the rolling elements 218 are each connected to a shaft 250 Roll body holder (not shown here) rotatably mounted.
- the shaping of the internal toothing is done here by the Radial retraction method, also in German Published patent application DE-A-196 36 557.
- the workpiece 210 in one on the outside of the The external chuck 222 arranged in the chuck 212 is pressed in.
- the material flow in the axial direction is determined by a Limited stop element 252, which is arranged on the chuck 212 is.
- a free edge 254 of the workpiece 210 is deliberately not drawn in to form an edge stiffener, which an undesirable radial bending of the edge counteracts.
- the invention shown in Figure 3 and Figure 4 Spinning roller device is especially for manufacturing of workpieces 110, 210 with an internal toothing advantageous.
- the workpiece 110, 210 is formed by so-called Retraction or "partial retraction" is essentially intended only a material flow of the workpiece 110, 210 in radial direction occur.
- Retraction or partial retraction is essentially intended only a material flow of the workpiece 110, 210 in radial direction occur.
- Retraction or partial retraction is essentially intended only a material flow of the workpiece 110, 210 in radial direction occur.
- Press rolling device is the suppression of material build-up achieved in a particularly high degree.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Drückwalzvorrichtung mit einer um eine Rotationsachse drehbaren Spindel, einem Rotationsantrieb für die Spindel, einem an der Spindel angeordneten Drückfutter zur Aufnahme eines Werkstückes und mindestens einem radial zustellbaren Umformwerkzeug. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Umformen eines Werkstückes, bei dem das Werkstück auf einem Drückfutter einer Drückwalzvorrichtung mit einer drehbaren Spindel eingespannt wird, die Spindel in Rotation versetzt wird und mindestens ein Umformwerkzeug zugestellt wird.The invention relates to a pressure rolling device with a a spindle rotatable about an axis of rotation, a rotary drive for the spindle, one arranged on the spindle Spinning chuck for holding a workpiece and at least a radially adjustable forming tool. The invention relates a method for forming a workpiece, in which the workpiece on a spinning chuck of a spinning roller clamped with a rotatable spindle the spindle is rotated and at least a forming tool is delivered.
Bei der gattungsgemäßen Vorrichtung und bei dem gattungsgemäßen Verfahren treten in der Regel unerwünschte Materialverschiebungen auf. Beim Umformen zylindrischer Werkstücke kommt es teilweise zu deutlich ausgeprägten Materialaufbäumungen, welche während des Umformprozesses durch einen Materialfluß in Umfangsrichtung des Werkstückes bewirkt werden. Diese Materialaufbäumungen entstehen insbesondere beim radialen Einziehen und bei axialer Einspannung des Werkstückes, da der Materialfluß in axialer Richtung etwa durch ein Anschlagelement begrenzt ist. Das Material kann sich somit nur in radialer Richtung oder in Umfangsrichtung ausbreiten. In the generic device and in the generic Procedures usually result in unwanted material shifts on. When forming cylindrical workpieces in some cases there is a marked build-up of material, which during the forming process by a material flow in the circumferential direction of the workpiece. This material build-up arises especially at radial drawing in and with axial clamping of the workpiece, because the material flow in the axial direction approximately a stop element is limited. The material can thus spread only in the radial direction or in the circumferential direction.
Eine Möglichkeit, den Materialaufbäumungen entgegenzuwirken, besteht bei den bekannten Drückwalzmaschinen darin, mehrere Drückwalzen einzusetzen, welche den radial nach außen gerichteten Materialverschiebungen entgegenwirken. Dabei ist jedoch problematisch, daß der Gestaltungsfreiheit aufgrund des begrenzten, für die Umformwerkzeuge zur Verfügung stehenden Raumes enge Grenzen gesetzt sind.One way to counteract material build-up in the known spinning rolling machines, use several spinning rollers, which follow the radially counteract material shifts on the outside. However, it is problematic that the freedom of design due to the limited, for the forming tools Available space are limited.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Technik dahingehend weiterzubilden, daß bei einem einfachen Aufbau ein Umformen und insbesondere ein radiales Einziehen von zylindrischen Werkstücken mit reduzierten Materialaufbäumungen möglich wird.The invention is therefore based on the object of developing the generic technology in such a way that reshaping and in particular radial drawing-in of cylindrical workpieces with reduced material build-up is possible with a simple structure.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche 1,
11 und 22 gelöst.This object is achieved with the features of
Die Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Drückwalzvorrichtung einerseits dadurch auf, daß mindestens eine ringförmige Anschlageinrichtung vorgesehen ist, welche einen Bereich des Drückfutters zur Bildung eins Ringspaltes mit radialem Abstand umgibt, und daß der Ringspalt zur Aufnahme eines Abschnittes des Werkstückes ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine Materialaufbäumung bei dem Werkstück vermindert. Werden beispielsweise mehrere Walzen zum Umformen des Werkstückes eingesetzt, so verringert die Erfindung eine polygone Ausbildung des Werkstückes zwischen den Walzen. Damit wird die Standzeit des Drückfutters aufgrund der Verminderung von Wechselbelastungen positiv beeinflußt.The invention builds on the generic pressure rolling device on the one hand in that at least one annular Stop device is provided which a Area of the chuck to form an annular gap with radial distance surrounds and that the annular gap for receiving a portion of the workpiece is formed. On in this way, material build-up on the workpiece reduced. For example, there are several rollers for forming used of the workpiece, so the invention reduces a polygonal formation of the workpiece between the Rollers. This will result in the service life of the chuck the reduction of alternating loads is positively influenced.
Als besonders vorteilhaft erweist sich die Erfindung, wenn das Drückfutter eine Verzahnung aufweist. Besonders in diesem Falle ist es vorteilhaft eine Belastung des Drückfutters und die damit verbundene Gefahr eines baldigen Bruchs der Verzahnung zu vermindern. The invention proves to be particularly advantageous if the chuck has teeth. Especially in this It is advantageous if the chuck is loaded and the associated risk of breaking soon reduce the gearing.
Vorzugsweise ist die ringförmige Anschlageinrichtung als einstückiger Ring mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden und in radialer Richtung wirkenden Anschlag ausgebildet. Der Ring begrenzt somit einerseits den axialen Materialfluß, und durch einen Übergriff des Ringes über das Drückfutter wird die erfindungsgemäße Begrenzung einer radialen Materialaufbäumung erreicht.Preferably, the annular stop device is as one-piece ring with an extending in the axial direction and stop acting in the radial direction educated. The ring thus limits the axial one Material flow, and by an overlap of the ring on the The chuck limit according to the invention is a radial one Material thinning reached.
Vorzugsweise ist eine Andrückscheibe vorgesehen, welche das Werkstück gegen die Anschlageinrichtung einspannt. Auf diese Weise läßt sich eine ausreichend große Vorspannung des Werkstückes gegen die Anschlageinrichtung erreichen, so daß ein axialer Materialfluß, insbesondere innerhalb der Werkzeugverzahnung, unterbunden wird.A pressure plate is preferably provided, which Clamp workpiece against the anchor device. To this A sufficiently large bias of the Reach workpiece against the stop device so that an axial material flow, especially within the tool toothing, is prevented.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwischen dem mindestens einen Umformwerkzeug und der ringförmigen Anschlageinrichtung und/oder zwischen dem mindestens einen Umformwerkzeug und der Andrückscheibe ein Abstand in axialer Richtung vorliegt. Damit wird unter anderem eine "Überfüllung" der Zahnlücken, welche aus variablen Volumina der Ausgangswerkstücke (Wanddickendifferenzen) resultieren kann, verhindert, denn Material kann geringfügig zwischen den genannten Vorrichtungselementen eindringen. Gleichwohl sollte beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung darauf geachtet werden, daß die Ausgangswerkstücke nur geringe Innen- und Außendurchmessertoleranzen aufweisen.It is particularly advantageous if at least between the a forming tool and the annular stop device and / or between the at least one forming tool and the pressure plate is at a distance in the axial direction. This means, among other things, that the Tooth gaps, which consist of variable volumes of the original workpieces (Wall thickness differences) can result, prevents because material may differ slightly between the above Penetrate device elements. Nevertheless, the Attention to the use of the device according to the invention be that the starting workpieces only slight interior and Have outside diameter tolerances.
Als besonders vorteilhaft erweist sich die Erfindung, wenn die Verzahnung eine Schrägverzahnung ist. Da insbesondere eine Verformung mit vermindertem axialem Materialfluß stattfinden kann, wird auch bei großen Schrägungswinkeln der Verzahnungen die Belastung auf ein Maß reduziert, welches eine akzeptable Standzeit mit sich bringt. The invention proves to be particularly advantageous if the toothing is a helical toothing. Because in particular a deformation with reduced axial material flow take place can, even with large helix angles Gearing reduces the load to a level that brings an acceptable service life.
Es kann auch vorteilhaft sein, wenn die ringförmige Anschlageinrichtung Spannklauen aufweist. Dies kann es erleichtern, die Anschlageinrichtung auf dem Werkstück zu plazieren. Eine Spannklaue, d.h. eine in Umfangsrichtung unterbrochene ringförmige Anordnung, kann je nach Einsatz eine ausreichende Begrenzung der Materialaufbäumung bewirken.It can also be advantageous if the annular stop device Has clamping claws. This can make it easier the stop device on the workpiece place. A clamping claw, i.e. one in the circumferential direction interrupted annular arrangement, may vary depending on the application cause a sufficient limitation of the material build-up.
Ferner kann vorteilhaft sein, wenn die ringförmige Anschlageinrichtung axial verschiebbar ist. Auf diese Weise ist die Drückwalzvorrichtung für verschiedene Umformvorgänge variabel einsetzbar. Beispielsweise kann die ringförmige Anschlageinrichtung mehr oder weniger nah an dem Umformwerkzeug plaziert werden, so daß eine Materialaufbäumung im Bereich des Umformwerkzeuges mehr oder weniger verringert werden kann.It can also be advantageous if the annular stop device is axially displaceable. That way it is Pressure rolling device variable for different forming processes applicable. For example, the ring-shaped Stop device more or less close to the forming tool be placed so that material rearing in Area of the forming tool more or less reduced can be.
In diesem Zusammenhang ist es besonders nützlich, wenn die axiale Verschiebung der ringförmigen Anschlageinrichtung in Abstimmung mit einer axialen Bewegung des Umformwerkzeuges gesteuert ist. Damit kann die Anschlageinrichtung stets in der Nähe des Umformwerkzeuges angeordnet werden, was unerwünschte Materialaufbäumungen besonders effektiv verringert.In this context, it is particularly useful if the axial displacement of the annular stop device in Coordination with an axial movement of the forming tool is controlled. So that the anchor device can always in close to the forming tool, which is undesirable Material build-up reduced particularly effectively.
Auch kann nützlich sein, wenn auf beiden Seiten des Umformwerkzeuges eine ringförmige Anschlageinrichtung vorgesehen ist. Dies bringt eine nochmalige Erhöhung der Effizienz beim Verringern von Materialaufbäumungen mit sich.It can also be useful when on both sides of the forming tool an annular stop device is provided is. This brings a further increase in efficiency reducing material build-up.
Andererseits ist die gattungsgemäße Drückwalzvorrichtung dadurch weitergebildet, daß als Umformwerkzeug mindestens zwei Rollkörper vorgesehen sind, die an mindestens einem Rollkörperhalter drehbar gelagert sind. Auf diese Weise ist es möglich, gleichzeitig eine größere Anzahl von Rollkörpern zuzustellen, welche das Werkstück gleichzeitig kontaktieren und umformen. Durch die größere Anzahl von Umformkontakten wird die Materialaufbäumung in den Bereichen zwischen den Rollen verringert. Grundsätzlich besteht bei dem radialen Zustellen von Rollkörpern ein Platzproblem, so daß die Anzahl der zuzustellenden Drückrollen begrenzt ist. Die Erfindung hilft dem ab, da eine Zustelleinheit jeweils nicht nur für eine, sondern für mehrere Rollkörper genutzt wird. Somit kann die Anzahl der Rollkörper, die das Werkstück gemeinsam umformen, erhöht werden. Gleichzeitig ist es nicht erforderlich, eine der Rollenzahl entsprechende Zahl von Zustelleinheiten vorzusehen, was erhebliche konstruktive Schwierigkeiten mit sich brächte. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß nicht für jeden einzelnen Rollkörper die Zustellung separat gesteuert werden muß.On the other hand, the generic pressure rolling device further developed in that at least as a forming tool two rolling elements are provided, which on at least one Roll holder are rotatably mounted. That way it is possible to have a larger number of rolling elements at the same time to deliver which contact the workpiece at the same time and reshape. Due to the larger number of forming contacts the material piling up in the areas between the roles reduced. Basically there is radial delivery of rolling elements a space problem, so that the number of spinning rollers to be delivered is limited. The Invention helps, since there is one delivery unit each not only used for one, but for several rolling elements becomes. Thus, the number of rolling elements that the workpiece reshape together, be increased. At the same time it is not necessary to choose one that corresponds to the number of roles Number of delivery units to be provided, which is significant constructive Would bring difficulties. Another The advantage of the solution according to the invention is that it does not The feed is controlled separately for each individual rolling element must become.
Vorzugsweise sind drei oder mehr Rollkörperhalter vorgesehen, die in Umfangsrichtung der Spindel gleichmäßig um die Spindel angeordnet sind. Ein Rollkörperhalter deckt dabei einen Umfangsbereich von 120° bzw. 90° ab. Für Werkstücke mit einem relativ kleinen Durchmesser können auch nur zwei gegenüberliegende Rollkörperhalter eingesetzt werden. Bei kleineren Umformkräften können die Rollkörperhalter auch in einer ungleichmäßigen Anordnung um die Spindel gelagert sein.Three or more roll body holders are preferably provided, in the circumferential direction of the spindle evenly the spindle are arranged. A roll holder covers a circumferential range of 120 ° or 90 °. For workpieces with a relatively small diameter also only two opposite roll holder used become. With smaller forming forces, the Roll holder also in an uneven arrangement around the spindle must be supported.
Eine besonders gute Umformung wird dadurch erreicht, daß die Rollkörper an den Rollkörperhaltern in Umfangsrichtung gleichmäßig um die Spindel angeordnet sind. Grundsätzlich gilt, daß die Formgenauigkeit des Endproduktes umso höher ist, je mehr Rollkörper beim Umformen mitwirken. A particularly good forming is achieved in that the rolling elements on the rolling element holders in the circumferential direction are evenly arranged around the spindle. Basically applies that the shape accuracy of the end product is all the higher is, the more rolling elements participate in the forming.
Eine besonders große Zahl von Rollkörpern, die das Werkstück gemeinsam kontaktieren, und damit eine besonders effektive Unterdrückung von Materialaufbäumungen läßt sich mit einer Fortbildung der erfindungsgemäßen Drückwalzvorrichtung erreichen, bei der die Abstände zwischen den Rollkörpern des Rollkörperhalters geringer als der Durchmesser der Rollkörper sind. Der Abstand kann vorteilhafterweise gegen Null gehen, wobei bei einer axial versetzten Anordnung der Rollkörper an einem Halter sich diese sogar überlappen können.A particularly large number of rolling elements that hold the workpiece contact together, and therefore a special one effective suppression of material build-up can be with a training of the pressure rolling device according to the invention reach at the distances between the rolling elements of the roll holder less than the diameter the rolling elements are. The distance can advantageously go to zero, with an axially offset arrangement the rolling body on a holder even this can overlap.
Für einige Anwendungen ist es vorteilhaft, daß an den Rollkörperhaltern mehr als zwei Rollkörper drehbar gelagert sind und daß an dem Rollkörperhalter eine Verstelleinrichtung zum Anpassen der Lage mindestens eines Rollkörpers an den Radius des umzuformenden Werkstückes vorgesehen ist. Die Verstelleinrichtung umfaßt eine bewegliche Lagerung vorzugsweise des mittleren Rollkörpers und eine Nachstelleinheit. Letztere kann vorzugsweise eine Federmechanik oder ein motorisch angetriebenes Stellorgan aufweisen, um eine gewisse radiale Verstellung des Rollkörpers zu bewirken. Eine Drückwalzvorrichtung mit drei Rollkörperhaltern, die in Umfangsrichtung der Hauptspindel um 120° zueinander versetzt angeordnet sind, hat dann beispielsweise 9 oder 12 Rollkörper.For some applications it is advantageous that the Roll holder more than two rolling bearings rotatably are and that on the roll holder an adjustment to adjust the position of at least one rolling element the radius of the workpiece to be formed is provided. The adjustment device comprises a movable bearing preferably the middle rolling element and an adjusting unit. The latter can preferably be a spring mechanism or have a motorized actuator to a to cause certain radial adjustment of the rolling element. A pressure rolling device with three roll holder, the in the circumferential direction of the main spindle by 120 ° to each other are staggered, then has, for example, 9 or 12 rolling elements.
Weiter ist erfindungsgemäß bevorzugt, daß die Rollkörper und/oder die Rollkörperhalter mit einem axialen Versatz zueinander angeordnet sind. Die Rollkörper sind mit einem axialen Versatz in einer zur Rotationsachse der Hauptspindel parallelen Axialrichtung zustellbar, wobei die verschiedenen Rollkörper im wesentlichen gleich belastet werden. Die Rollkörper weisen grundsätzlich den gleichen radialen Abstand zur Rotationsachse auf. In einigen Fällen kann auch ein geringfügiger radialer Versatz bestehen, wobei gezielt beim Drückwalzen Stichabnahmen oder Dickenänderungen des Werkstücks eingestellt werden können.It is further preferred according to the invention that the rolling elements and / or the roll holder with an axial offset to each other are arranged. The rolling elements are with one axial offset in one to the axis of rotation of the main spindle parallel axial direction deliverable, the different Rolling bodies are loaded essentially the same. The rolling elements basically have the same radial Distance to the axis of rotation. In some cases there may also be a slight radial offset, targeted reduction or change in thickness when spinning of the workpiece can be adjusted.
Die erfindungsgemäße Drückwalzvorrichtung ist insbesondere für ein radiales Einziehen zylindrischer Werkstücke auf verzahnte Drückdorne geeignet. Es kann aber davor keine axiale Relativbewegung der Drückrollen zu einem Werkstück erfolgen, welches auf ein Drückfutter gespannt ist. Dies kann bei axial nicht verstellbarer Hauptspindel durch eine axiale Verstellung der Drückrollen erfolgen. Alternativ kann mit einer axial verstellbaren Hauptspindel das Werkstück relativ gegen die Drückrollen verfahren werden.The pressure rolling device according to the invention is in particular for radial insertion of cylindrical workpieces toothed mandrels suitable. But there can be none before axial relative movement of the spinning rollers to a workpiece take place, which is clamped on a chuck. This can with axially not adjustable main spindle by a axial adjustment of the spinning rollers. Alternatively can do that with an axially adjustable main spindle Workpiece can be moved relatively against the pressure rollers.
Für eine exakte Zustellung bei hohen Umformkräften bei einer erfindungsgemäßen Drückwalzvorrichtung sind Hydraulikzylinder oder Kugelumlaufspindeln zum Antrieb der Rollkörperhalter in der radialen und/oder axialen Richtung vorgesehen.For an exact delivery with high forming forces at one Press-rolling device according to the invention are hydraulic cylinders or ball screws to drive the Roll holder in the radial and / or axial direction intended.
Besonders bevorzugt ist es weiterhin, die erfindungsgemäße Drückwalzvorrichtung so auszugestalten, daß die Rollkörper als Drückrollen ausgebildet sind, welche jeweils in den Rollkörperhaltern mittels einer Wälz- oder Gleitlagereinrichtung drehbar gelagert sind. Die Drückrollen sind entweder an drehbar gelagerten Wellen befestigt oder direkt an einer Achse drehbar gelagert, wobei eine nahezu beliebige Formen an Drückrollen einsetzbar sind.It is also particularly preferred that the invention Pressure rolling device so that the rolling elements are designed as spinning rollers, each in the Roll holder by means of a roller or slide bearing device are rotatably mounted. The spinning rollers are either attached to rotatable shafts or directly on one axis rotatably supported, almost any Forms on spinning rollers can be used.
Nach der Erfindung wird eine besonders kompakte und einfach aufgebaute Drückwalzvorrichtung dadurch erreicht, daß die Rollkörper als massive Wälzelemente ausgebildet sind, welche zur drehbaren Lagerung der Wälzelemente in Ausnehmungen der Rollkörperhalter eingelegt sind. Die Halter weisen Ringsegmente auf, in denen in der Art eines Käfigs die Wälzelemente eingelegt und drehbar gehalten sind. According to the invention, a particularly compact and simple built spinning roll device achieved in that the Rolling bodies are designed as massive rolling elements, which for rotatable mounting of the rolling elements in recesses the roll holder are inserted. The holders point Ring segments in which in the manner of a cage Rolling elements are inserted and held rotatably.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform außerdem, daß der konstruktive Aufwand für Achsen oder Wellen und die entsprechenden Lagereinrichtungen entfallen und hierfür auch kein Platz benötigt wird. Bevorzugte Fortbildungen der zuletzt beschriebenen erfindungsgemäßen Drückwalzvorrichtung bestehen darin, daß die Wälzelemente in Zylinder-, Kegel- oder Kugelform ausgebildet sind.It is also advantageous in this embodiment that the design effort for axes or shafts and the Corresponding storage facilities are omitted and also for this no space is needed. Preferred advanced training of the last described pressure rolling device according to the invention consist in that the rolling elements in cylinder, cone or spherical shape are formed.
Für das Einformen einer speziellen Werkstückkontur ist es zweckmäßig, daß zum Einformen eines Profiles die Rollkörper ein Außenprofil aufweisen. Beispielsweise kann durch geeignete Profilierung der Rollkörper in das Werkstück in Umfangsrichtung ein Außenprofil, bestehend etwa aus Nuten oder Erhebungen, eingearbeitet werden. In ähnlicher Weise ist aber auch die Einformung eines Außenprofiles in axialer Richtung des Werkstückes, etwa eine Verzahnung, im Prinzip denkbar, wobei eine entsprechende Synchronisation der Rollkörper und der Hauptspindel vorzusehen ist.It is for molding a special workpiece contour expedient that the rolling body for molding a profile have an outer profile. For example, by suitable Profiling of the rolling elements in the workpiece in the circumferential direction an outer profile consisting of approximately grooves or surveys. In a similar way but is also the molding of an outer profile in the axial In principle, the direction of the workpiece, such as a toothing conceivable, with a corresponding synchronization of the rolling elements and the main spindle is to be provided.
Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch auf, daß ein Bereich des Werkstückes am Drückfutter von mindestens einer ringförmigen Anschlageinrichtung radial umgeben wird und daß die ringförmige Anschlageinrichtung beim Umformen eine Materialverschiebung in radialer Richtung begrenzt. Auf diese Weise gelingt es, Materialaufbäumungen, welche während des Umformprozesses auftreten, stark zu verringern.The invention builds on the generic method that an area of the workpiece on the chuck radially by at least one annular stop device is surrounded and that the annular stop device when forming a material shift in radial Direction limited. In this way, material build-up, which occur during the forming process greatly decrease.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Werkstück zwischen der Anschlageinrichtung und einer Andrückscheibe eingespannt wird. Auf diese Weise wird ein axialer Materialfluß unterbunden.It is particularly advantageous if the workpiece between the stop device and a pressure plate clamped becomes. In this way there is an axial flow of material prevented.
Dies ist vor allem dann nützlich, wenn in das Werkstück eine Innenverzahnung, insbesonders eine Innen-Schrägverzahnung, eingeformt wird. Die Vermeidung eines axialen Materialflusses innerhalb der Werkzeugverzahnung durch eine entsprechend hohe Vorspannung der Andrückscheibe vermindert die Werkzeugbelastung und erhöht demzufolge dessen Standzeit. Die Verminderung von Materialaufbäumungen in radialer Richtung verringert die Wechselbelastung des Drückfutters und insbesondere der Verzahnung, so daß auch aus diesem Grund die Werkzeugstandzeit erhöht wird.This is particularly useful if there is a workpiece in the workpiece Internal toothing, especially an internal helical toothing, is molded. Avoiding an axial material flow within the tool toothing by a corresponding high preload of the pressure plate reduced the tool load and consequently increases its service life. The reduction of material build-up in radial Direction reduces the alternating load on the chuck and in particular the toothing, so that also from this The tool life is increased.
Vorzugsweise wird durch die Andrückscheibe ein sich in radialer Richtung erstreckender Werkstückbereich geformt. Die Andrückscheibe erfüllt somit zum einen die Aufgabe, eine ausreichende Vorspannung in axialer Richtung zu erzeugen, zum anderen hat sie eine formgebende Aufgabe.Preferably, the pressure plate is a radial Formed in the direction extending workpiece area. The Pressure plate thus fulfills the task of one to generate sufficient preload in the axial direction, on the other hand, it has a shaping task.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Innenverzahnung bis zu dem sich in radialer Richtung erstreckenden Werkstückbereich eingeformt wird. Man erhält so z.B. ein topfförmiges Werkstück, wobei eine Innenverzahnung bis zum Boden des Topfes vorliegt, d.h. in einem an sich schwer zugänglichen Bereich.In this context, it is particularly advantageous if the internal toothing up to which is in the radial direction extending workpiece area is molded. You get so e.g. a cup-shaped workpiece, with an internal toothing to the bottom of the pot, i.e. in one difficult to access area.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die ringförmige Anschlageinrichtung, die Andrückscheibe und das Umformwerkzeug so positioniert werden, daß zwischen dem Umformwerkzeug und der ringförmigen Anschlageinrichtung und/oder zwischen dem Umformwerkzeug und der Andrückscheibe ein Abstand in axialer Richtung vorliegt. Auf diese Weise wird eine "Überfüllung" der Zahnlücken verhindert. Diese kann im allgemeinen daraus resultieren, daß die Ausgangswerkstücke Differenzen in ihrer Wanddicke aufweisen. Durch die angegegebenen Merkmale kann nun Material zwischen den einzelnen Werkzeugkomponenten in radialer Richtung fließen, so daß Wanddickendifferenzen ausgeglichen werden. It is particularly preferred if the annular stop device, the pressure plate and the forming tool like this be positioned that between the forming tool and the annular stop device and / or between the Forming tool and the pressure plate a distance in the axial Direction. In this way, a "trapping" the tooth gaps prevented. This can generally this results in the starting workpieces having differences have in their wall thickness. By the specified Features can now be material between each Tool components flow in the radial direction so that Wall thickness differences can be compensated.
Vorzugsweise wird während des Verfahrens die Rotationsrichtung der Spindel gewechselt. Auch diese Maßnahme unterstützt die kontinuierliche Füllung der Zahnlücken über die gesamte Länge, so daß die Werkzeugzähne in einem erheblichen Maße von Biegebeanspruchungen entlastet werden.The direction of rotation is preferred during the method the spindle changed. This measure also supports the continuous filling of the tooth gaps over the entire length so that the tool teeth in a substantial Dimensions are relieved of bending stresses.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß die Ausbildung sich in radialer Richtung erstreckender Materialaufbäumungen in wirkungsvoller Weise verhindert werden kann. Einerseits ist es möglich, den Materialfluß in radialer Richtung durch eine ringförmige Anschlageinrichtung zu begrenzen, andererseits wird die Aufbäumung durch eine Bestückung eines Rollkörperhalters mit mindestens zwei Rollkörpern herabgesetzt. Dabei ist zu bemerken, daß die gleichzeitige Verwirklichung beider erfindungsgemäßen Maßnahmen ebenfalls besonders vorteilhaft sein kann.The invention is based on the surprising finding that the training extends in the radial direction Material build-up effectively prevented can be. On the one hand, it is possible to change the material flow in radial direction by an annular stop device limit, on the other hand, the rearing through equipping a roll holder with at least two Rollers reduced. It should be noted that the simultaneous implementation of both measures according to the invention can also be particularly advantageous.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt eine erste Ausführung einer erfdindungsgemäßen Drückwalzvorrichtung in einer teilweise geschnittenen Ansicht;
- Fig. 2
- zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1;
- Fig. 3
- zeigt eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Drückwalzvorrichtung in axialer Richtung;
- Fig. 4
- zeigt einen Ausschnitt aus der zweiten Ausführung der Drückwalzvorrichtung in einer teilweise geschnittenen Ansicht.
- Fig. 1
- shows a first embodiment of a press-rolling device according to the invention in a partially sectioned view;
- Fig. 2
- shows a section of Fig. 1;
- Fig. 3
- shows a second embodiment of a pressure rolling device according to the invention in the axial direction;
- Fig. 4
- shows a section of the second embodiment of the pressure rolling device in a partially sectioned view.
In Fig. 1 ist eine Drückwalzvorrichtung dargestellt. Ein
Werkstück 10 ist auf einem Drückfutter 12 in die Drückwalzvorrichtung
eingespannt. Auf einer Seite wird das Werkstück
10 von einer Anschlageinrichtung 14 gehalten. Auf der anderen
Seite sorgt eine Andrückscheibe 16 für einen sicheren
Halt des Werkstückes 12 und eine hinreichend große Vorspannung
in axialer Richtung. Ein Umformwerkzeug 18, welches
im vorliegenden Fall ein von einem Rollkörperhalter
20 gehaltener Rollkörper ist, ist zugestellt.In Fig. 1, a pressure rolling device is shown. On
In Fig. 2 sind die Einzelheiten des Umformvorganges besser
zu erkennen. Wiederum sind das Werkstück 10, das Drückfutter
12, die ringförmige Anschlageinrichtung 14, die Andrückscheibe
16 sowie die Drückrolle 18 zu erkennen. Das
Drückfutter 12 ist mit einer Außenverzahnung 22 versehen,
so daß in das Werkstück 10 eine Innenverzahnung, insbesondere
eine Innen-Schrägverzahnung, eingeformt wird. Die ursprüngliche
radiale Ausdehnung des Werkstückes 10 ist durch
die Linie 24 dargestellt. Die Drückrolle 18 ist somit bereits
in den ursprünglichen Bereich des Werkstückes 10 vorgedrungen;
mit anderen Worten, es ist ein Zustand während
des Drückwalzvorganges zu erkennen. Das Werkstück 10 ist
auf beiden Seiten an einer axialen Materialausdehnung gehindert.
Auf der einen Seite erfolgt dies durch die ringförmige
Anschlageinrichtung 14; auf der anderen Seite ist
die Andrückscheibe 16 für den sicheren Halt und die axiale
Begrenzung der Materialverschiebung verantwortlich.In Fig. 2 the details of the forming process are better
to recognize. Again, the
Bei der Anschlageinrichtung 14 ist eine erfindungsgemäße
Besonderheit zu erkennen. Die Anschlageinrichtung 14 weist
einen sich in axialer Richtung erstreckenden Übergriff auf,
welcher in radialer Richtung als Anschlag 26 wirkt, so daß
ein Aufbäumen von Material während des Drückwalzvorganges
verringert wird. In the
Die Andrückscheibe 16 ist bezüglich den anderen Werkzeugkomponenten
und dem Werkstück 10 so angeordnet, daß ein sich
in radialer Richtung erstreckender Bereich 28 gebildet
wird. Auf diese Weise ist es möglich, daß sich die durch die
Außenverzahnung 22 des Drückfutters 12 geformte Innenverzahnung
des Werkstückes 10 bis zu dem radialen den Bereich 28
erstreckt. Beim fertigen Werkstück 10 liegt somit eine Innenverzahnung
bis zum Boden vor.The
Sowohl die Anschlageinrichtung 14 als auch die Andrückscheibe
16 sind mit einem axialen Abstand von der Drückrolle
18 angeordnet. Dies ermöglicht es, daß sich auf beiden
Seiten der Drückrolle ein Materialüberschuß 30 radial nach
außen verschieben kann. Dies ist insbesondere dann nützlich,
wenn das Ausgangswerkstück Toleranzen im Hinblick auf
seine Wanddicke aufweist.Both the
Die erfindungsgemäße Drückwalzvorrichtung schont die Werkzeugkomponenten
und insbesondere das verzahnte Drückfutter
12 auf mehrere Weisen. Zum einen wird durch den sich in
axialer Richtung erstreckenden Übergriff 26 eine Materialaufbäumung
vermindert. Dies setzt die Wechselbeanspruchung
des Drückfutters 12 herab und erhöht somit die Werkzeugstandzeit.
Die Möglichkeit, daß sich Material nach außen
verschieben kann, was durch die Lücken zwischen der ringförmigen
Anschlageinrichtung 14 und dem Umformwerkzeug 18
einerseits sowie der Andrückscheibe 16 und dem Umformwerkzeug
18 andererseits bewirkt wird, setzt ebenfalls die Beanspruchung
der Verzahnung 22 des Drückfutters 12 herab.The pressure rolling device according to the invention protects the tool components
and especially the
Das in Figur 3 in Teilansicht dargestellte Beispiel einer
zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen Drückwalzvorrichtung
umfaßt drei Rollkörperhalter 120, an denen jeweils zwei
Drückrollen als Rollkörper 118 drehbar gelagert sind. Die
Rollkörper 118 formen gemeinsam ein Werkstück 110 um, welches
auf einem Drückfutter oder einem Werkzeugdorn eingespannt
ist. Die Rollkörper 118 sind unter Deckplatten 132
angeordnet, welche über Verbindungsschrauben 134 lösbar mit
den Rollkörperhaltern 120 verbunden sind. Über eine Öffnung
136 in den Deckplatten 132 kann ein Schmiermittel in die
Lagerung der Drückrollen 118 eingebracht werden. Die Rollkörperhalter
120 sind durch Schraubverbindungen 138 an entsprechenden
(hier nicht gezeigten) Zustelleinheiten befestigt.The example of a partial view shown in FIG
second embodiment of the pressure rolling device according to the invention
comprises three
Bei der in Fig. 3 in Teilansicht abgebildeten Ausführungsform
sind die Rollkörper 118 nahezu ohne Abstand zueinander
auf den Rollkörperhaltern 120 angeordnet. Dies und die
gleichmäßige Anordnung der Rollkörper 118 um die Spindel
führt zu einer besonders guten Unterdrückung von Materialaufbäumungen
an dem Werkstück 110. Gleichzeitig ist mit drei
Rollkörperhaltern 120 eine hohe Flexibilität im Hinblick auf
eine Zustellung der Rollkörper 118 mit einem radialen und/
oder axialen Versatz gegeben.In the embodiment shown in FIG. 3 in partial view
the rolling
In Figur 4 ist ein Querschnitt einer erfindungsgemäßen
Drückwalzvorrichtung im Umformbetrieb gezeigt, bei der in
ein topfförmiges Werkstück 210 eine Innenverzahnung eingeformt
wird.In Figure 4 is a cross section of an inventive
Pressure rolling device shown in the forming operation, in which
a cup-shaped
Ein Werkzeugdorn 212 ist auf einer Spindel 242 angeordnet,
welche um eine Rotationsachse 244 rotierbar ist. Zwischen
einem Drückfutter 212 und einem Andrückelement 246,
welches seinerseits an einem Andrückhalter 248 befestigt
ist, wird das Werkstück 210 eingespannt. A
Mehrere als Drückrollen ausgebildete Rollkörper 218, von denen
aus darstellungstechnischen Gründen hier lediglich zwei
sichtbar sind, kontaktieren gleichzeitig das Werkstück 210.
Die Rollkörper 218 sind jeweils über eine Welle 250 an einem
(hier nicht gezeigten) Rollkörperhalter drehbar gelagert.A plurality of rolling
Die Anformung der Innenverzahnung geschieht hier durch die
Methode des radialen Einziehens, die auch in der deutschen
Offenlegungsschrift DE-A-196 36 557 beschrieben ist. Hierbei
wird das Werkstück 210 in eine auf der Außenseite des
Drückfutters 212 angeordnete Außenverzahnung 222 hineingedrückt.
Der Materialfluß in axialer Richtung wird durch ein
Anschlagelement 252 begrenzt, welches am Drückfutter 212 angeordnet
ist. Ein freier Rand 254 des Werkstückes 210 wird
bewußt nicht eingezogen, um eine Randversteifung zu bilden,
welche einem unerwünschten radialen Aufbiegen des Randes
entgegenwirkt.The shaping of the internal toothing is done here by the
Radial retraction method, also in German
Published patent application DE-A-196 36 557. Here
is the
Die in Figur 3 und Figur 4 dargestellte erfindungsgemäße
Drückwalzvorrichtung ist insbesondere für die Herstellung
von Werkstücken 110, 210 mit einer Innenverzahnung vorteilhaft.
Bei der Umformung des Werkstückes 110, 210 durch sogenanntes
Einziehen oder "partielles Einziehen" soll im wesentlichen
nur ein Materialfluß des Werkstückes 110, 210 in
radialer Richtung auftreten. Für die genannten Umformprozesse
ist die Unterdrückung eines Materialflusses in einer
Umfangsrichtung des Werkstückes 110, 210 und damit von Materialaufbäumungen
besonders wichtig. Mit der in den Figuren
3 und 4 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Drückwalzvorrichtung wird die Unterdrückung der Materialaufbäumungen
in besonders hohem Maß erreicht.The invention shown in Figure 3 and Figure 4
Spinning roller device is especially for manufacturing
of
Besonders ist zu betonen, daß die erste Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Drückwalzvorrichtung gemäß den Figuren 1
und 2 auch vorteilhaft mit der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung gemäß den Figuren 3 und 4 kombinierbar
ist. Durch die Bereitstellung sowohl einer ringförmigen
Anschlageinrichtung 14 und die gleichzeitige konstruktive
Lösung, mindestens zwei Rollkörper 118, 218 in einem Rollkörperhalter
120 zu lagern, wird nochmals eine weitere Verminderung
der Materialaufbäumung stattfinden und somit ein
noch schonender Prozeß für die beteiligten Werkzeugelemente
vorliegen.It should be emphasized that the first embodiment of the
Spinning roll device according to the invention according to FIGS. 1
and 2 also advantageously with the second embodiment of the
present invention can be combined according to FIGS. 3 and 4
is. By providing both an
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The in the above description, in the drawings as well as features of the invention disclosed in the claims can be used individually or in any combination be essential for the implementation of the invention.
Claims (28)
dadurch gekennzeichnet,
daß das Drückfutter (12) eine Verzahnung aufweist.Pressure rolling device according to claim 1,
characterized by
that the spinning chuck (12) has a toothing.
dadurch gekennzeichnet,
daß die ringförmige Anschlageinrichtung (14) als einstückiger Ring mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden und in radialer Richtung wirkenden Anschlag (26) ausgebildet ist. Press rolling device according to claim 1 or 2,
characterized by
that the annular stop device (14) is designed as a one-piece ring with a stop (26) extending in the axial direction and acting in the radial direction.
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Andrückscheibe (16) vorgesehen ist, welche das Werkstück (10) gegen die Anschlageinrichtung (14) einspannt.Pressure rolling device according to claim 3,
characterized by
that a pressure disc (16) is provided which clamps the workpiece (10) against the stop device (14).
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem mindestens einen Umformwerkzeug (18) und der ringförmigen Anschlageinrichtung (14) und/oder zwischen dem mindestens einen Umformwerkzeug (18) und der Andrückscheibe (16) ein Abstand in axialer Richtung vorliegt.Pressure rolling device according to one of the preceding claims,
characterized by
that there is a distance in the axial direction between the at least one forming tool (18) and the annular stop device (14) and / or between the at least one forming tool (18) and the pressure plate (16).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzahnung eine Schrägverzahnung ist.Press-rolling device according to one of claims 2 to 5,
characterized by
that the toothing is a helical toothing.
dadurch gekennzeichnet,
daß die ringförmige Anschlageinrichtung (14) Spannklauen aufweist.Pressure rolling device according to one of the preceding claims,
characterized by
that the annular stop device (14) has clamping claws.
dadurch gekennzeichnet,
daß die ringförmige Anschlageinrichtung (14) axial verschiebbar ist. Pressure rolling device according to one of the preceding claims,
characterized by
that the annular stop device (14) is axially displaceable.
dadurch gekennzeichnet,
daß die axiale Verschiebung der ringförmigen Anschlageinrichtung (14) in Abstimmung mit einer axialen Bewegung des Umformwerkzeuges (18) gesteuert ist.Pressure rolling device according to claim 8,
characterized by
that the axial displacement of the annular stop device (14) is controlled in coordination with an axial movement of the forming tool (18).
dadurch gekennzeichnet,
daß auf beiden Seiten des Umformwerkzeuges (18) eine ringförmige Anschlageinrichtung (14) vorgesehen ist.Pressure rolling device according to one of the preceding claims,
characterized by
that an annular stop device (14) is provided on both sides of the forming tool (18).
daß als Umformwerkzeug mindestens zwei Rollkörper (118; 218) vorgesehen sind, die an mindestens einem Rollkörperhalter (120) drehbar gelagert sind.Press-rolling device, in particular according to one of the preceding claims, with
that at least two rolling elements (118; 218) are provided as forming tools and are rotatably mounted on at least one rolling element holder (120).
dadurch gekennzeichnet,
daß drei oder mehr Rollkörperhalter (120) vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung der Spindel (242) gleichmäßig um die Spindel (242) angeordnet sind. Pressure rolling device according to claim 11,
characterized by
that three or more roll body holders (120) are provided which are arranged uniformly around the spindle (242) in the circumferential direction of the spindle (242).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollkörper (118; 218) an den Rollkörperhaltern (120) in Umfangsrichtung gleichmäßig um die Spindel (242) angeordnet sind.Pressure rolling device according to claim 12,
characterized by
that the rolling elements (118; 218) on the rolling element holders (120) are arranged circumferentially evenly around the spindle (242).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstände zwischen den Rollkörpern (118; 218) des Rollkörperhalters (120) geringer als der Durchmesser der Rollkörper (118; 218) sind.Pressure rolling device according to one of claims 11 to 13,
characterized by
that the distances between the rolling elements (118; 218) of the rolling element holder (120) are less than the diameter of the rolling elements (118; 218).
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Rollkörperhaltern (120) jeweils mehr als zwei Rollkörper (118; 218) drehbar gelagert sind und daß an dem Rollkörperhalter (120) eine Verstelleinrichtung zum Anpassen der Lage mindestens eines Rollkörpers (118; 218) an den Radius des umzuformenden Werkstückes (10) vorgesehen ist.Press-rolling device according to one of claims 11 to 14,
characterized by
that more than two rolling elements (118; 218) are rotatably mounted on the rolling element holders (120) and that on the rolling element holder (120) an adjusting device for adapting the position of at least one rolling element (118; 218) to the radius of the workpiece (10 ) is provided.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollkörper (118; 218) und/oder die Rollkörperhalter (120) mit einem axialen Versatz zueinander angeordnet sind.Pressure rolling device according to one of claims 11 to 15,
characterized by
that the rolling elements (118; 218) and / or the rolling element holders (120) are arranged with an axial offset to one another.
dadurch gekennzeichnet,
daß Hydraulikzylinder oder Kugelumlaufspindeln zum Antrieb der Rollkörperhalter (120) in der radialen und/ oder axialen Richtung vorgesehen sind. Press-rolling device according to one of claims 11 to 16,
characterized by
that hydraulic cylinders or ballscrews are provided for driving the roller body holders (120) in the radial and / or axial direction.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollkörper (118; 218) als Drückrollen (118; 218) ausgebildet sind, welche jeweils in den Rollkörperhaltern (120) mittels einer Wälz- oder Gleitlagereinrichtung drehbar gelagert sind.Pressure rolling device according to one of claims 11 to 17,
characterized by
that the rolling elements (118; 218) are designed as pressure rollers (118; 218) which are each rotatably supported in the rolling element holders (120) by means of a roller or slide bearing device.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rollkörper (118; 218) als massive Wälzelemente ausgebildet sind, welche zur drehbaren Lagerung der Wälzelemente in Ausnehmungen der Rollkörperhalter (120) eingelegt sind.Pressure rolling device according to one of claims 11 to 17,
characterized by
that the rolling elements (118; 218) are designed as solid rolling elements which are inserted into the recesses in the rolling element holders (120) for rotatable mounting of the rolling elements.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wälzelemente in Zylinder-, Kegel- oder Kugelform ausgebildet sind.Pressure rolling device according to claim 19,
characterized by
that the rolling elements are cylindrical, conical or spherical.
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Einformen eines Profiles die Rollkörper (118; 218) ein Außenprofil aufweisen.Press-rolling device according to one of claims 11 to 20,
characterized by
that the rolling bodies (118; 218) have an outer profile for molding a profile.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkstück (10) zwischen der Anschlageinrichtung (14) und einer Andrückscheibe (16) eingespannt wird.The method of claim 22
characterized by
that the workpiece (10) between the stop device (14) and a pressure plate (16) is clamped.
dadurch gekennzeichnet,
daß in das Werkstück eine Innenverzahnung, insbesondere eine Innen-Schrägverzahnung, eingeformt wird.A method according to claim 22 or 23,
characterized by
that an internal toothing, in particular an internal helical toothing, is molded into the workpiece.
dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Andrückscheibe (16) ein sich in radialer Richtung erstreckender Werkstückbereich (28) geformt wird.A method according to claim 23 or 24,
characterized by
that a workpiece region (28) extending in the radial direction is formed by the pressure disc (16).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenverzahnung bis zu dem sich in radialer Richtung erstreckenden Werkstückbereich (28) eingeformt wird.A method according to claim 25,
characterized by
that the internal toothing is molded up to the workpiece region (28) extending in the radial direction.
dadurch gekennzeichnet,
daß die ringförmige Anschlageinrichtung (14), die Andrückscheibe (16) und das Umformwerkzeug (18) so positioniert werden, daß zwischen dem Umformwerkzeug (18) und der ringförmigen Anschlageinrichtung (14) und/oder zwischen dem Umformwerkzeug (18) und der Andrückscheibe (16) ein Abstand in axialer Richtung vorliegt.Method according to one of claims 23 to 26,
characterized by
that the annular stop device (14), the pressure plate (16) and the forming tool (18) are positioned such that between the forming tool (18) and the annular stop device (14) and / or between the forming tool (18) and the pressure plate ( 16) there is a distance in the axial direction.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotationsrichtung der Spindel gewechselt wird.Method according to one of claims 22 to 27,
characterized by
that the direction of rotation of the spindle is changed.
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Country Status (1)
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|---|---|
| EP (1) | EP1029614A1 (en) |
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