EP1231001A1 - Thread rolling head - Google Patents
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- EP1231001A1 EP1231001A1 EP02000430A EP02000430A EP1231001A1 EP 1231001 A1 EP1231001 A1 EP 1231001A1 EP 02000430 A EP02000430 A EP 02000430A EP 02000430 A EP02000430 A EP 02000430A EP 1231001 A1 EP1231001 A1 EP 1231001A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H3/00—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
- B21H3/02—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling
- B21H3/04—Making by means of profiled-rolls or die rolls
- B21H3/042—Thread-rolling heads
- B21H3/044—Thread-rolling heads working axially
Definitions
- the invention relates to a thread rolling head, in particular an axial or Radial thread rolling head according to claims 1 and 4.
- Thread rolling heads are generally known.
- An axial thread rolling head is about in DE 44 30 184 disclosed. Like other conventional axial roller heads, it turns three Profile rollers arranged at 120 ° to each other, in a storage unit are rotatably mounted.
- the storage unit is held by a shaft that is in a Machine tool is clamped.
- the rolling head is held in the direction of rotation, can, however, move axially.
- the rolling head is pressed onto the rotating tool, whereby the feed takes place through the axially freely movable rolling head the formation of the thread.
- the profile rollers are mounted on eccentric shafts whose actuation brings the rollers into engagement with the tool.
- the eccentric shafts are actuated by pinions with a central gear comb or with a ring gear, the actuation of the ring gear a Adjustment of the profile rollers relative to the workpiece.
- the eccentric shafts are preferably biased by a coil spring, being at the end of processing be biased into the initial position.
- the coil spring is in one Spring housing mounted, which represents a coupling section for a dog clutch, a switching ring is arranged between these parts, which with an annular ball cage cooperates.
- a front panel at the front end The axial thread rolling head is used to support the eccentric shafts.
- a radial roller head as known from DE 42 36 085 or DE 197 01 049 has been characterized by profile rollers or rollers that one over the Circumferentially spiraling course of its surface contrary to its direction of rotation exhibit.
- the rollers are coupled to a gear train, and a lock disengages automatically after each full rotation of the roller. Before the rolling process the lock is released, namely from the workpiece that with the Rolls to be deformed. In the starting position there are flattened areas of the rollers face each other to thereby introduce the workpiece enable.
- the rollers are rotated via pinions with a central one Comb gear that is driven by a suitable drive. For this is a spring mechanism that keeps the thread rolls until they come into contact with the workpiece twisted.
- the rolling process then begins and the frictional connection between turned workpiece and the thread rolls causes the Thread rolling and re-tensioning the spring mechanism.
- the rolling process takes only one thread roll revolution at a time.
- the spring mechanism contains a Spring housing that is clamped over a shaft in the machine tool. Pinions of the drive interact with a ring gear, the pinions on Pinions act that are coupled to the shafts of the profile rollers. The latter are in mounted on a gear plate.
- the axial rolling head is either stationary or revolves while, conversely, the workpiece rotates or stands still. Leave it almost all thread forms can be produced with it, the profile length being unlimited is.
- the radial roller head has an extremely short thread run-out and Enabling extreme short threads.
- the processing time is extreme short.
- the workpiece either stands still or rotates while the rolling head either rotates or stands still.
- the rolling systems described are often used in so-called machines, who work with short switching times and high accelerations. It understands that the relatively heavy rolling heads limit the switching and machining times put.
- the invention is therefore based on the object of an axial and / or radial head to create, which allows shorter switching times and higher accelerations.
- At least the bearing unit and / or the spring housing is formed from titanium or a titanium alloy.
- a Embodiment of the invention is a switching ring between the coupling section and the spring housing and / or a front plate for mounting the eccentric shafts as well molded from titanium or a titanium alloy.
- the invention is a ring gear for the pinions sitting on the eccentric shafts also made of titanium or a titanium alloy.
- the shaft and / or that Spring housing and / or the ring gear and / or the gear plate made of titanium or formed from a titanium alloy.
- the shaft and / or that Spring housing and / or the ring gear and / or the gear plate made of titanium or formed from a titanium alloy.
- the shaft and / or that Spring housing and / or the ring gear and / or the gear plate made of titanium or formed from a titanium alloy.
- the shaft and / or that Spring housing and / or the ring gear and / or the gear plate made of titanium or formed from a titanium alloy.
- the shaft and / or that Spring housing and / or the ring gear and / or the gear plate made of titanium or formed from a titanium alloy.
- the shaft and / or that Spring housing and / or the ring gear and / or the gear plate made of titanium or formed from a titanium alloy.
- the shaft and / or that Spring housing and / or the ring gear and / or the gear plate made of titanium or formed from a
- those parts are a relative have large mass, but on the other hand no particular stress exposed, formed from the relatively light titanium or a titanium alloy. In this way it is possible to significantly increase the weight of the thread rolling heads reduce by 25 to 30%.
- Fig. 1 the following parts are listed: driver 1, clutch 2, switching ring 3, Spring housing 4, ring gear 5, tooth arch 6, intermediate plate 7, front plate 8, sleeve 9, bolt 10, coil spring 11, brake blade 12, spring bolt 13, eccentric bolt 14, Spacer 15, ball cage 16, thread roller 18, steel ball 19, carbide bushing 21, feather key 22, compression spring 23, cylinder screw 24, cylinder screw 25, Cylinder screw 26, stud screw 27, cylinder screw 28, hexagon nut 29, Washer 30, spring washer 31, cylindrical pin 33, adapter sleeve 34, screw socket 35, Stop screw 36, hexagon nut 37, ball head 38, hexagon nut 39, handle 40, feather key 41, feather key 42, clamping sleeve 43, locking ring 44, grub screw 45, Grub screw 46, coupling part 49, threaded screw 50.
- the switching ring 3 the spring housing 4, the Sprocket 5, the intermediate plate 7 and the front plate 8 made of titanium or a titanium alloy.
- the front panel 8 is expediently only made of a titanium alloy manufactured if it has an appropriate thickness.
- the radial thread rolling head according to FIG. 2 contains the following parts: gear plate 2, Cover plate 3, front plate 4, synchronous gear 5, central gear 6, adjusting gear 7, Gear ring 8, eccentric pin 9, outer release lever 10, spacer pin 11, drive plate 12, coupling bolt 13, liner 15, feather key 16, tension spring 17, Stop 18, cylinder pin 19, compression spring 20, compression spring 21, thread roller 22, DU bushing 25, hexagon nut 26, washer 27, stud 28, spring pin 29, cylinder pin 30, socket head screw 32, socket head screw 33, DU bushing 34, DU bushing 35, feather key 37, cylinder pin 38, spring housing 42, shaft 45.
- gear plate 2 front plate 4, ring gear 8, Spring housing 42 and shaft 45 formed from titanium or a titanium alloy.
- the Front plate 4 is only made from the lighter workpiece if it is a has the appropriate thickness.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gewinderollkopf, insbesondere einen Axialoder
Radialgewinderollkopf nach den Ansprüchen 1 und 4.The invention relates to a thread rolling head, in particular an axial or
Radial thread rolling head according to
Gewinderollköpfe sind allgemein bekannt. Ein Axialgewinderollkopf ist etwa in DE
44 30 184 offenbart. Wie andere herkömmliche Axialrollköpfe weist er drei um
120° zueinander versetzt angeordnete Profilrollen auf, die in einer Lagereinheit
drehbar gelagert sind. Die Lagereinheit wird von einem Schaft gehalten, der in einer
Werkzeugmaschine eingespannt ist. Der Rollkopf wird in Drehrichtung festgehalten,
kann sich jedoch axial bewegen. Der Rollkopf wird auf das drehende Werkzeug aufgedrückt,
wobei der Vorschub durch den axial frei beweglichen Rollkopf erfolgt bei
der Formung des Gewindes. Die Profilrollen sind auf Exzenterwellen gelagert, durch
deren Betätigung die Rollen mit dem Werkzeug in Eingriff gebracht werden. Die
Betätigung der Exzenterwellen erfolgt über Ritzel, die mit einem zentralen Zahnrad
kämmen oder mit einem Ringzahnrad, wobei die Betätigung des Ringzahnrads eine
Verstellung der Profilrollen relativ zum Werkstück bewirkt. Die Exzenterwellen
sind vorzugsweise durch eine Spiralfeder vorgespannt, wobei sie am Ende der Bearbeitung
in die Ausgangsstellung vorgespannt werden. Die Spiralfeder ist in einem
Federgehäuse gelagert, das einen Kupplungsabschnitt darstellt für eine Klauenkupplung,
wobei zwischen diesen Teilen ein Schaltring angeordnet ist, der mit
einem ringförmigen Kugelkäfig zusammenwirkt. Eine Frontplatte am vorderen Ende
des Axialgewinderollkopfes dient zur Lagerung der Exzenterwellen.Thread rolling heads are generally known. An axial thread rolling head is about in
Ein Radialwalzkopf, wie er etwa aus DE 42 36 085 oder DE 197 01 049 bekannt
geworden ist, zeichnet sich durch Profilrollen oder -walzen aus, die einen über den
Umfang entgegen ihrer Drehrichtung spiralförmig ansteigenden Verlauf ihrer Fläche
aufweisen. Die Walzen sind mit einem Zahnradgetriebe gekoppelt, und eine Verriegelung
rastet nach jeder vollen Walzenumdrehung selbsttätig aus. Vor dem Walzvorgang
wird die Verriegelung gelöst, und zwar von dem Werkstück, das mit den
Walzen verformt werden soll. In der Ausgangsstellung liegen abgeflachte Flächen
der Walzen einander gegenüber, um dadurch die Einführung des Werkstücks zu
ermöglichen. Die Verdrehung der Walzen erfolgt über Ritzel, die mit einem zentralen
Zahnrad kämmen, das von einem geeigneten Antrieb angetrieben ist. Hierzu
dient ein Federwerk, das die Gewinderollen bis zur Berührung mit dem Werkstück
verdreht. Anschließend beginnt der Rollvorgang, und der Reibschluss zwischen
gedrehtem Werkstück und den Gewinderollen bewirkt ein Weiterdrehen der
Gewinderollen und ein erneutes Spannen des Federwerks. Der Rollvorgang dauert
immer nur eine einzige Gewinderollenumdrehung. Das Federwerk enthält ein
Federgehäuse, das über einen Schaft in der Werkzeugmaschine eingespannt ist.
Ritzel des Antriebs wirken mit einem Zahnkranz zusammen, wobei die Ritzel auf
Ritzel wirken, die mit den Wellen der Profilrollen gekoppelt sind. Letztere sind in
einer Getriebeplatte gelagert.A radial roller head, as known from
Aus den obigen Ausführungen ergibt sich, dass der Axialrollkopf entweder stillsteht oder umläuft, während umgekehrt das Werkstück umläuft oder stillsteht. Es lassen sich nahezu alle Gewindeformen damit herstellen, wobei die Profillänge unbegrenzt ist. Beim Radialrollkopf ergibt sich ein extrem kurzer Gewindeauslauf und die Ermöglichung extremer Kurzgewinde. Außerdem ist die Bearbeitungszeit äußerst kurz. Auch hier steht das Werkstück entweder still oder läuft um, während der Rollkopf entweder umläuft oder stillsteht.It follows from the above statements that the axial rolling head is either stationary or revolves while, conversely, the workpiece rotates or stands still. Leave it almost all thread forms can be produced with it, the profile length being unlimited is. The radial roller head has an extremely short thread run-out and Enabling extreme short threads. In addition, the processing time is extreme short. Here, too, the workpiece either stands still or rotates while the rolling head either rotates or stands still.
Bezüglich weiterer Einzelheiten wird auf den oben genannten Stand der Technik hingewiesen sowie auf die Firmenschrift "Fette Rollsysteme". With regard to further details, reference is made to the above-mentioned prior art pointed out as well as the company lettering "Fette Rollsysteme".
Die beschriebenen Rollsysteme werden häufig in sogenannten Automaten eingesetzt, die mit kurzen Schaltzeiten und hohen Beschleunigungen arbeiten. Es versteht sich, dass die relativ schweren Rollköpfe den Schalt- und Bearbeitungszeiten Grenzen setzen.The rolling systems described are often used in so-called machines, who work with short switching times and high accelerations. It understands that the relatively heavy rolling heads limit the switching and machining times put.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Axial- und/oder Radialkopf zu schaffen, der kürzere Schaltzeiten und höhere Beschleunigungen zulässt.The invention is therefore based on the object of an axial and / or radial head to create, which allows shorter switching times and higher accelerations.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst.This object is solved by the features of
Bei dem Axialgewinderollkopf nach Anspruch 1 ist zumindest die Lagereinheit und/oder
das Federgehäuse aus Titan oder einer Titanlegierung geformt. Nach einer
Ausgestaltung der Erfindung ist ein Schaltring zwischen Kupplungsabschnitt und
dem Federgehäuse und/oder eine Frontplatte zur Lagerung der Exzenterwellen ebenfalls
aus Titan oder einer Titanlegierung geformt. Nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung ist ein Zahnkranz für die auf den Exzenterwellen sitzenden Ritzel
ebenfalls aus Titan oder einer Titanlegierung geformt.In the axial thread rolling head according to
Bei einem Radialgewinderollkopf nach der Erfindung ist der Schaft und/oder das Federgehäuse und/oder der Zahnkranz und/oder die Getriebeplatte aus Titan oder einer Titanlegierung geformt. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine die Walzen lagernde Frontplatte ebenfalls aus Titan oder einer Titanlegierung geformt.In the case of a radial thread rolling head according to the invention, the shaft and / or that Spring housing and / or the ring gear and / or the gear plate made of titanium or formed from a titanium alloy. According to one embodiment of the invention is one Front plate with rollers also formed from titanium or a titanium alloy.
Bei den erfindungsgemäßen Gewinderollköpfen sind diejenigen Teile, die eine relativ große Masse aufweisen, andererseits jedoch keinen besonderen Beanspruchungen ausgesetzt sind, aus dem relativ leichten Titan bzw. einer Titanlegierung geformt. Auf diese Weise ist es möglich, das Gewicht der Gewinderollköpfe deutlich zu reduzieren, und zwar um 25 bis 30%. In the thread rolling heads according to the invention, those parts are a relative have large mass, but on the other hand no particular stress exposed, formed from the relatively light titanium or a titanium alloy. In this way it is possible to significantly increase the weight of the thread rolling heads reduce by 25 to 30%.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt in Explosionsdarstellung einen Axialgewinderollkopf nach der Erfindung.
- Fig. 2
- zeigt in Explosionsdarstellung einen Radialgewinderollkopf nach der Erfindung.
- Fig. 1
- shows an exploded view of an axial thread rolling head according to the invention.
- Fig. 2
- shows an exploded view of a radial thread rolling head according to the invention.
In den Figuren 1 und 2 sind die Teile der dargestellten Rollköpfe alle für sich bekannt, wobei zum Beispiel auf die bereits erwähnte Firmenschrift "Fette Rollsysteme" hingewiesen wird. Gleichwohl sollen die einzelnen Teile der Rollköpfe kurz bezeichnet werden. Bezüglich ihrer Funktion wird auf die bereits oben erwähnten, ebenfalls von der Anmelderin ausgehenden Druckschriften verwiesen. Außerdem ist diese Funktion in der Fachwelt allgemein bekannt.In Figures 1 and 2, the parts of the rolling heads shown are all by themselves known, for example to the company lettering "Fette Rollsysteme" is pointed out. Nevertheless, the individual parts of the roller heads be briefly referred to. Regarding their function, we will refer to the above mentioned publications, also originating from the applicant. In addition, this function is generally known in the specialist world.
In Fig. 1 sind folgende Teile aufgeführt: Mitnehmer 1, Kupplung 2, Schaltring 3,
Federgehäuse 4, Zahnkranz 5, Zahnbogen 6, Zwischenplatte 7, Frontplatte 8, Hülse
9, Bolzen 10, Spiralfeder 11, Bremsblatt 12, Federbolzen 13, Exzenterbolzen 14,
Distanzbolzen 15, Kugelkäfig 16, Gewinderolle 18, Stahlkugel 19, Hartmetalllaufbuchse
21, Passfeder 22, Druckfeder 23, Zylinderschraube 24, Zylinderschraube 25,
Zylinderschraube 26, Stiftschraube 27, Zylinderschraube 28, Sechskantmutter 29,
Scheibe 30, Federring 31, Zylinderstift 33, Spannhülse 34, Schraubstutzen 35,
Anlageschraube 36, Sechskantmutter 37, Kugelkopf 38, Sechskantmutter 39, Griff
40, Passfeder 41, Passfeder 42, Spannhülse 43, Sicherungsring 44, Gewindestift 45,
Gewindestift 46, Kupplungsteil 49, Gewindeschraube 50. In Fig. 1 the following parts are listed:
Von den in Fig. 1 dargestellten Teilen sind der Schaltring 3, das Federgehäuse 4, der
Zahnkranz 5, die Zwischenplatte 7 und die Frontplatte 8 aus Titan oder einer Titanlegierung.
Die Frontplatte 8 wird zweckmäßigerweise nur dann aus einer Titanlegierung
gefertigt, wenn sie eine entsprechende Dicke aufweist.Of the parts shown in Fig. 1, the
Der Radialgewinderollkopf nach Fig. 2 enthält folgende Teile: Getriebeplatte 2,
Deckplatte 3, Frontplatte 4, Synchronzahnrad 5, Mittelzahnrad 6, Verstellzahnrad 7,
Zahnkranz 8, Exzenterbolzen 9, äußerer Auslösehebel 10, Distanzbolzen 11, Mitnehmerscheibe
12, Kupplungsbolzen 13, Laufbuchse 15, Passfeder 16, Zugfeder 17,
Anschlag 18, Zylinderstift 19, Druckfeder 20, Druckfeder 21, Gewinderolle 22, DU-Buchse
25, Sechskantmutter 26, Scheibe 27, Stiftschraube 28, Spannstift 29, Zylinderstift
30, Zylinderschraube 32, Zylinderschraube 33, DU-Buchse 34, DU-Buchse
35, Passfeder 37, Zylinderstift 38, Federgehäuse 42, Schaft 45.The radial thread rolling head according to FIG. 2 contains the following parts:
Von den dargestellten Teilen sind Getriebeplatte 2, Frontplatte 4, Zahnkranz 8,
Federgehäuse 42 und Schaft 45 aus Titan bzw. einer Titanlegierung geformt. Die
Frontplatte 4 wird nur dann aus dem leichteren Werkstück hergestellt, wenn sie eine
entsprechende Dicke aufweist.Of the parts shown,
Claims (5)
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