KR20080063745A - Rolling rack - Google Patents

Abstract

The invention relates to a rolling rack of the type that comprises a toothed rolling surface. The invention is characterised in that one of the ends of the toothed surface comprises a strip of material having a coefficient of friction that is greater than that of the material forming the toothing of the rolling surface, said strip forming a non-zero oblique angle in relation to the teeth of the toothed surface. In this way, the strip extends through a certain number of teeth of the toothed surface, the height of said strip being at least equal to that of the teeth through which it extends.

Description

롤링 랙{Rolling Rack}Rolling Rack

본 발명은 롤링 랙에 관한 것으로 상기 롤링 랙을 포함하는 샤프트 롤링 기계에 관한 것이다.The present invention relates to a rolling rack and to a shaft rolling machine comprising the rolling rack.

롤링 랙은 통상적으로 톱니형상의 롤링 면을 구비한 대체로 평행육면체 형상을 가진 도구이다. 롤링 랙들은 톱니형상, 키홈 형상, 나삿니 형상의 샤프트들을 제조하는데 사용된다. 통상적으로 샤프트 롤링 기계는, 이러한 2개의 랙들이 기계통로(machine opening)로서 알려진 거리만큼 이격되어 샤프트의 측면의 서로 대향된 양측에서 각 랙이, 롤되는 샤프트와 접촉하여 이를 압착하게, 서로 반대되는 방향들로 세로방향으로 이동하는, 이러한 2개의 랙들을 구비한다. 샤프트는, 롤되는 샤프트에 접하여 이동해서 랙들이 통과함에 따라 샤프트에 톱니형상 혹은 홈이 형성되게, 랙들과 접촉하여 회전한다.Rolling racks are typically tools having a generally parallelepiped shape with a serrated rolling face. Rolling racks are used to produce toothed, keyway and threaded shafts. A shaft rolling machine is typically opposed to each other such that these two racks are spaced apart by a distance known as a machine opening so that each rack on both opposite sides of the side of the shaft is in contact with and pressed against the rolled shaft. With these two racks, moving longitudinally in the directions. The shaft rotates in contact with the racks so as to move in contact with the rolled shaft and form a sawtooth or groove in the shaft as the racks pass.

통상적으로 롤링 랙들의 톱니형상 롤링 면들은 3개의 서로 다른 구역들을 갖는다. 제1 구역 혹은 진입 구역은 롤되는 샤프트가 처음 접촉하는 곳이다. 상기 구역은 통상적으로, 동작시, 이 구역이 롤되는 샤프트를 점차적으로 압착하여, 이때 샤프트에 점차적으로 홈을 형성 혹은 톱니를 형성하도록, 점차적으로 랙 톱니가 증가하는 곳이다. 다음은 마감 구역이며, 이의 기능은 톱니 혹은 홈들이 요망되는 형상 및 크기를 갖도록 샤프트에 홈 형성 혹은 톱니 형성을 캘리브레이트하는 것이다. 그러므로 마감 구역에 톱니는 통상적으로 동일한 형상 및 크기이다. 마지막으로, 마감 구역 다음은 톱니가 점차적으로 높이가 없어지는 곳인 출구 혹은 감압구역이다. 출구 구역의 기능은 부품과 랙 간의 접촉을 점차적으로 감소시키는 것이다.Typically the serrated rolling sides of the rolling racks have three different zones. The first zone or entry zone is where the rolled shaft first contacts. The zone is typically where the rack teeth gradually increase, in operation, to gradually squeeze the shaft to which it is rolled, whereby grooves or teeth are formed gradually in the shaft. Next is the finish area, whose function is to calibrate the groove formation or tooth formation in the shaft so that the teeth or grooves have the desired shape and size. The teeth in the finishing zone are therefore usually the same shape and size. Finally, after the finishing zone, there is an exit or decompression zone where the teeth gradually lose their height. The function of the outlet zone is to gradually reduce the contact between the part and the rack.

샤프트 상에 톱니가 정확하게 형성되게 하기 위해서, 랙들의 선형 속도는 접촉 구역에서 접하는 표면상에서의 샤프트의 속도와 동일할 필요가 있다. 랙들과 롤되는 샤프트간에 이동의 전달이 부품의 측면에 랙 톱니의 접촉을 통해 달성된다고 할 때, 랙들과 롤되는 샤프트간에 접촉의 초기 순간들 동안 슬립(slipping)을 방지하는 것이 극히 중요하다.In order for the teeth to form accurately on the shaft, the linear speed of the racks needs to be equal to the speed of the shaft on the surface abutting in the contact zone. Given that the transfer of movement between the racks and the rolled shaft is achieved through the contact of the rack teeth on the side of the part, it is extremely important to prevent slipping during the initial moments of contact between the racks and the rolled shaft.

랙들과 롤되는 샤프트간에 슬립을 방지하기 위해서, 랙 진입 구역의 시작부분에 톱니형상 표면을 샌드블라스팅하는 것이 공지되어 있다. 동일한 방법으로, 공지된 기술에 따라, 상기 진입 구역에 첫 번째 톱니는 이동을 전달하기 위한 더 나은 접촉 및 역량을 제공할 목적으로, 평면 톱니 형상을 취할 필요가 있다. 2개의 공지된 단계들은 샤프트의 롤링이 과도하게 흔들려 이에 따라 도구에 피로가 커지게 되고 도구의 사용수명이 더 짧아지게 되는 점에서 문제가 된다.In order to prevent slip between the racks and the rolled shaft, it is known to sandblast the serrated surface at the beginning of the rack entry zone. In the same way, according to the known art, the first tooth needs to take a planar tooth shape for the purpose of providing better contact and capacity for transferring movement. Two known steps are problematic in that the rolling of the shaft is excessively shaken, which leads to fatigue of the tool and shorter service life of the tool.

위에 언급된 문제들을 해결할 목적으로, 본 발명은 톱니형상 롤링 면을 포함하는 유형의 롤링 랙으로 구성된다. 본 발명에 따른 랙은, 진입 구역으로서도 알려진 것으로서 랙의 톱니형상 면의 양단부 중 한 단부에서, 롤링 면의 톱니형성 물질보다 큰 마찰계수를 갖는 물질로 만들어진 삽입 바를 구비하고 상기 삽입 바는 이 삽입 바가 상기 면의 다수의 톱니에 걸쳐 놓여지도록, 상기 톱니형상 면의 톱니에 관하여 제로가 아닌 빗각을 형성하며, 상기 삽입 바의 높이는 이 삽입 바가 걸쳐 놓여지는 톱니와 적어도 동일한 것을 특징으로 한다.For the purpose of solving the problems mentioned above, the present invention consists of a rolling rack of the type comprising a serrated rolling face. The rack according to the invention, also known as the entry zone, has an insertion bar made of a material having a coefficient of friction greater than the toothing material of the rolling face at one of the ends of the toothed face of the rack, the insertion bar being A non-zero oblique angle is formed with respect to the teeth of the toothed surface so as to span the plurality of teeth of the face, wherein the height of the insertion bar is at least equal to the teeth on which the insertion bar is laid.

바람직하게, 삽입 바는 탄성물질로 만들어진다. 보다 바람직하게, 상기 삽입 바는 예를 들면 고무와 같은 큰 마찰계수를 가진 물질로 만들어진다.Preferably, the insertion bar is made of elastic material. More preferably, the insertion bar is made of a material with a large coefficient of friction, for example rubber.

본 발명에 따라서, 롤되는 샤프트와 접촉할 때 보다 큰 마찰계수를 갖는 구역은 롤되는 샤프트와 랙 혹은 랙들간에 슬립을 방지하며, 이에 따라, 롤되는 샤프트의 이동과 랙들의 선형 이동을 정확하게 동기화한다. 톱니에 관하여 삽입 바의 각도는 롤되지 않는 어떠한 영역들도 있게 되는 것을 방지한다. 다른 실시예들에서, 삽입 바와 톱니간에 각도는 동작시, 삽입 바와 롤되는 샤프트간에 접촉을 놓쳤을 때, 샤프트 내 형성되는 홈들의 깊이가, 랙과 롤되는 샤프트간에 어떠한 슬립도 없게 하도록 선택된다. 그러므로, 상기 각도는 각각의 적용의 서로 다른 동작 파라미터들, 특히 이를테면 재료들, 롤되는 폭, 가해지는 압력, 등의 함수로서 결정된다.According to the present invention, a zone with a larger coefficient of friction when in contact with the rolled shaft prevents slip between the rolled shaft and the rack or racks, thereby accurately synchronizing the movement of the rolled shaft and the linear movement of the racks. do. The angle of the insertion bar relative to the teeth prevents any areas that do not roll. In other embodiments, the angle between the insertion bar and the teeth is selected such that, in operation, when the contact between the insertion bar and the rolled shaft is missed, the depth of the grooves formed in the shaft leaves no slip between the rack and the rolled shaft. Therefore, the angle is determined as a function of the different operating parameters of each application, in particular the materials, the width to be rolled, the pressure applied, and the like.

또한, 바람직하게, 롤되는 샤프트와 삽입 바간의 접촉을 일으키게 할 목적으로, 삽입 바는 이 삽입 바가 걸쳐 놓여지는 톱니 위로 돌출할 것이다. 또 다른 바람직한 실시예에서, 삽입 바와 톱니간에 높이 차는 피크에 도달할 때까지 톱니형상 면의 가장 먼 지점부터 점차적으로 증가할 것이며 삽입 바의 단부에서 점차적으로 감소한다.Also, preferably, for the purpose of causing contact between the rolled shaft and the insertion bar, the insertion bar will protrude above the teeth on which the insertion bar is placed. In another preferred embodiment, the height difference between the insertion bar and the tooth gradually increases from the furthest point of the toothed surface until it reaches a peak and gradually decreases at the end of the insertion bar.

또한, 본 발명은, 이전의 공지된 롤링 랙들로는 가능하지 않은 것으로서 롤링 랙의 슬립방지(anti-slipping) 특성들을 잃지 않고 진입 구역의 톱니에 예리한 형상들이 형성될 수 있게 하는 잇점을 갖는다. 본 발명에 의해서, 랙 톱니가 샤프트 상에서 훨씬 더 원활하게 롤하는 것이 가능하며, 결과적으로 도구에 피로를 더욱 감소시킨다.In addition, the present invention has the advantage that sharp shapes can be formed in the teeth of the entry zone without losing the anti-slipping properties of the rolling rack as is not possible with previously known rolling racks. With the present invention, it is possible for the rack teeth to roll much more smoothly on the shaft, resulting in further reduction of fatigue in the tool.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 적어도 한 랙을 포함하는 것을 특징으로 하는, 롤링 샤프트들용 기계를 포함한다.The invention also comprises a machine for rolling shafts, characterized in that it comprises at least one rack according to the invention.

발명을 더 잘 이해하기 위해서, 본 발명의 실시예들은 첨부한 도면들에 설명적이지만 제한하는 것은 아닌 예로서 예시된다.In order to better understand the invention, embodiments of the invention are illustrated by way of example and not by way of limitation in the figures of the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 롤링 랙의 사시도이다.1 is a perspective view of a rolling rack according to the present invention.

도 2는 도 1에 랙의 측 입면도이다.FIG. 2 is a side elevation view of the rack in FIG. 1.

도 3은 도 1의 랙의 평면도이다.3 is a plan view of the rack of FIG.

도 4는 롤하는 샤프트에 랙들이 처음 접촉하기 바로 전에, 본 발명에 따른 랙들이 구비된 롤링 기계의 동작을 개략적으로 도시한 것이다.4 schematically shows the operation of a rolling machine with racks according to the invention, just before the racks first contact the rolling shaft.

도 5은 롤링 랙들과 롤하는 샤프트간에 중간 접촉 순간에, 롤링 기계의 동작의 또 다른 순간을 개략적으로 도시한 것이다.5 schematically shows another moment of operation of the rolling machine, at the moment of intermediate contact between the rolling racks and the rolling shaft.

도 6은 현재 롤된 샤프트가 롤링 랙들과 더 이상 접촉하지 않을 때 롤링 기계의 동작 중의 순간을 개략적으로 도시한 것이다.Figure 6 schematically shows the moment during operation of the rolling machine when the currently rolled shaft is no longer in contact with the rolling racks.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 롤링 랙의 실시예를 도시한 것이다. 주어진 예에서, 롤링 랙(1)은, 대체로 평행육면체 형상(2)이며 상면(3) 상에 이를테면 참조부호 4로 여러 도면들에 나타낸 바와 같은 다수의 톱니를 가진 몸체를 구비한다. 예에서 랙은 랙의 단부들 중 한 단부에 삽입 바(5)를 구비한다. 삽입 바는 이 삽입 바가 걸쳐 놓여지는 톱니(4)와의 제로가 아닌 빗각(oblique angle)을 형성한다. 삽입 바(5)가 놓여지는 톱니형상 표면(3)의 단부는, 동작시에, 롤되는 샤프트가 먼저 접촉하는 곳(진입 구역)이다. 공지된 기술에 따라서, 구역 내의 톱니(4)는 상기 단부에서부터 높이가 증가할 수 있다. 그러나, 이전에 공지된 롤링 랙들과는 달리, 진입 구역의 상기 톱니(4)는 도면들에 개략적으로 도시된, 예리한 형상을 가질 수 있다.1 to 3 show an embodiment of a rolling rack according to the invention. In the given example, the rolling rack 1 has a generally parallelepiped shape 2 and a body with a plurality of teeth on the upper surface 3, for example as indicated in the various figures with reference numeral 4. In the example the rack has an insertion bar 5 at one of the ends of the rack. The insertion bar forms a non-zero oblique angle with the tooth 4 over which the insertion bar is placed. The end of the serrated surface 3, on which the insertion bar 5 is placed, is, in operation, where the rolled shaft first contacts (entry zone). According to the known art, the teeth 4 in the zone can increase in height from this end. However, unlike previously known rolling racks, the teeth 4 of the entry zone can have a sharp shape, schematically shown in the figures.

삽입 바(5)는, 톱니형상 면(3)의 톱니(4)보다 큰 마찰계수를 갖는 물질, 예를 들면 탄성 및 고 마찰계수가 바람직한 물질인 고무로 만들어진다. 반면, 주어진 예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 삽입 바(5)는 이 삽입 바가 걸쳐 놓여지는 톱니(4)보다 높고, 삽입 바(5)와 톱니(4)간에 높이 차는 예의 경우에 있어서는 제2 톱니에서 일어나는 것으로 피크에 도달할 때까지 톱니형상 면(3)의 끝에서부터 증가하고 이어서 삽입 바(5)의 단부에서 거의 아무 것도 없게 될 때까지 점차적으로 감소한다.The insertion bar 5 is made of a material having a coefficient of friction greater than the teeth 4 of the toothed surface 3, for example, rubber, which is a material having a high elasticity and a high coefficient of friction. On the other hand, in the given example, as shown in FIG. 2, the insertion bar 5 is higher than the tooth 4 over which the insertion bar is placed, and in the case of the example the height difference between the insertion bar 5 and the tooth 4 is What happens in the second tooth increases from the end of the toothed face 3 until the peak is reached and then gradually decreases until there is almost nothing at the end of the insertion bar 5.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따라 적어도 하나, 보다 구체적으로는 본 발명에 따른 두 개의 랙들(1,1')을 포함하는 샤프트 롤링 기계에서 톱니형상 샤프트를 형성하기 위한 공정을 개략적으로 도시한 것이다. 도 1 내지 도 3에 예에 보인 것 들과 유사한 구성성분들은 하측 랙(1)에 동일 참조부호들 2, 3, 4, 5로 나타내었으며, 상기 구성성분들은 상측 랙(1')에는 동일 참조부호들에 프라임을 붙여 2', 3', 4', 5'로 표시되었다.4 to 6 schematically show a process for forming a toothed shaft in a shaft rolling machine comprising at least one, more specifically two racks 1, 1 'according to the invention. will be. Components similar to those shown in the examples in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals 2, 3, 4, 5 in the lower rack 1, which components are identically identified in the upper rack 1 '. The symbols are primed and marked as 2 ', 3', 4 ', 5'.

도 4는 각 랙(1,1')이 서로 대향하는 방향(11, 12)으로 각각의 세로방향 이동들을 통해, 롤되는 샤프트(10)의 측면과 접촉하기 전의, 롤하게 될 샤프트(10)를 도시한 것이다. 롤되는 샤프트(10)와 랙들(1,1')간에 슬립을 피하는 것이 중요하다. 이것은, 본 발명에 따라, 롤되는 샤프트(10)의 측면(14)과 랙들의 삽입 바들(5,5')간에 접촉에 의해 달성된다.FIG. 4 shows the shaft 10 to be rolled before each rack 1, 1 ′ contacts the side of the rolled shaft 10 through respective longitudinal movements in opposite directions 11, 12. It is shown. It is important to avoid slippage between the rolled shaft 10 and the racks 1, 1 ′. This is achieved according to the invention by contact between the side 14 of the shaft 10 being rolled and the insertion bars 5, 5 ′ of the racks.

도 4에 도시된 바와 같이, 삽입 바들(5,5')과의 접촉은 랙들(11,12)의 세로방향의 선형 이동들이 롤되는 샤프트(10)의 회전 이동(13)과 확실하게 동기되게 한다. 즉, 각 랙(1,1')의 슬립 속도는 롤되는 샤프트(10)의 측면(14) 상의 선형 속도와 동일하다. 삽입 바 혹은 삽입 바들(5,5')에 랙들(1,1')의 접촉은, 롤되는 샤프트(10)의 측면(14)이 롤되는 샤프트(10)와 랙들(1,1')간에 슬립이 없게 하는 깊이를 갖고, 도 6에 도시된 톱니형상 샤프트(10)가 달성될 때까지 롤되는 샤프트(10)가 랙들(1,1')의 전체 톱니형상 표면들(3,3')을 통과할 때까지, 유지된다.As shown in FIG. 4, the contact with the insertion bars 5, 5 ′ is such that the longitudinal linear movements of the racks 11, 12 are reliably synchronized with the rotational movement 13 of the rolled shaft 10. do. That is, the slip speed of each rack 1, 1 ′ is equal to the linear speed on the side 14 of the shaft 10 to be rolled. The contact of the racks 1, 1 ′ with the insertion bar or the insertion bars 5, 5 ′ is between the rack 10 and the racks 1, 1 ′ on which the side 14 of the shaft 10 to be rolled is rolled. The entire serrated surfaces 3, 3 ′ of the racks 1, 1 ′ have a shaft 10 that has a depth that prevents slipping and the shaft 10 is rolled until the toothed shaft 10 shown in FIG. 6 is achieved. It is maintained until it passes.

Claims (9)

톱니형상 롤링 면을 포함하는 유형의 롤링 랙에 있어서, 상기 롤링 랙의 톱니형상 면의 단부들 중 한 단부 또는 진입 구역은 상기 롤링 면의 톱니형상의 물질보다 큰 마찰계수를 가진 물질로 만들어진 삽입 바를 구비하며, 상기 삽입 바가 상기 면의 다수의 톱니에 걸쳐 놓여지게, 상기 삽입 바는 상기 톱니형상 면의 톱니에 관하여 제로가 아닌 빗각을 형성하며, 상기 삽입 바의 높이는 이 삽입 바가 걸쳐 놓여지는 톱니의 높이와 적어도 동일한 것을 특징으로 하는 롤링 랙.In a rolling rack of the type comprising a serrated rolling face, one of the ends or entry zones of the serrated face of the rolling rack is provided with an insertion bar made of a material having a coefficient of friction greater than that of the serrated material of the rolling face. And the insertion bar forms a non-zero oblique angle with respect to the teeth of the toothed surface, such that the insertion bar is placed over a plurality of teeth of the face, the height of the insertion bar being of the tooth on which the insertion bar is placed. Rolling rack, characterized in that at least equal to the height. 제 1 항에 있어서, 상기 삽입 바는 탄성물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 롤링 랙.The rolling rack of claim 1 wherein the insertion bar is made of an elastic material. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 삽입 바는 큰 마찰계수를 가진 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 롤링 랙.The rolling rack of claim 1, wherein the insertion bar is made of a material having a large coefficient of friction. 제 3 항에 있어서, 상기 삽입 바는 고무로 만들어지는 것을 특징으로 하는 롤링 랙.4. The rolling rack of claim 3 wherein the insertion bar is made of rubber. 제 1 항 내지 제 4 항 중 한 항에 있어서, 상기 삽입 바는 이 삽입 바가 걸쳐 놓여지는 상기 톱니 위로 돌출하는 것을 특징으로 하는 롤링 랙.The rolling rack as claimed in claim 1, wherein the insertion bar projects above the tooth on which the insertion bar rests. 제 5 항에 있어서, 상기 삽입 바와 이 삽입 바가 걸쳐 놓여지는 상기 톱니간에 높이 차는 피크에 도달할 때까지 상기 톱니형상 면의 가장 먼 지점부터 점차적으로 증가하고 상기 삽입 바의 상기 단부 쪽으로 점차적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 롤링 랙.6. The height difference according to claim 5, wherein the height difference between the insertion bar and the teeth over which the insertion bar is placed gradually increases from the furthest point of the toothed surface and gradually decreases toward the end of the insertion bar until a peak is reached. Rolling rack, characterized in that. 제 1 항 내지 제 6 항 중 한 항에 있어서, 상기 삽입 바가 걸쳐 놓여지는 상기 톱니는 높이가 점차적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 롤링 랙.7. The rolling rack according to any one of claims 1 to 6, wherein the teeth on which the insertion bar is placed gradually increase in height. 제 1 항 내지 제 7 항 중 한 항에 있어서, 상기 랙은 평행육면체 몸체를 구비하며, 상기 삽입 바를 가진 상기 톱니형상 면은 상기 몸체의 면들 중 한 면상에 놓여진 것을 특징으로 하는 롤링 랙.8. A rolling rack according to any one of the preceding claims, wherein the rack has a parallelepiped body, and wherein the serrated face with the insertion bar lies on one of the faces of the body. 제 1 항 내지 제 8 항 중 한 항에 따른 적어도 한 롤링 랙을 포함하는 것을 특징으로 하는 샤프트 롤링 기계.A shaft rolling machine comprising at least one rolling rack according to claim 1.

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