WO2001066280A1 - Verfahren zum einstellen der steigungs-referenz zwischen den profilwalzen einer profilwalzmaschine - Google Patents

Verfahren zum einstellen der steigungs-referenz zwischen den profilwalzen einer profilwalzmaschine Download PDF

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WO2001066280A1
WO2001066280A1 PCT/DE2001/000783 DE0100783W WO0166280A1 WO 2001066280 A1 WO2001066280 A1 WO 2001066280A1 DE 0100783 W DE0100783 W DE 0100783W WO 0166280 A1 WO0166280 A1 WO 0166280A1
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rolling
profile
rolling machine
pitch
spindles
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PCT/DE2001/000783
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Inventor
Manfred Walther
Matthias Schulten
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Bad Düben Profilwalzmaschinen GmbH
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    • 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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    • B21H7/14—Making articles not provided for in the preceding groups, e.g. agricultural tools, dinner forks, knives, spoons knurled articles

Definitions

  • the present invention relates to a method and a profile rolling machine for setting the pitch reference between the profile rollers of a profile rolling machine, which has at least two roller spindles driven in parallel by a transfer gear and a common drive motor, and for reshaping the outer surface of rotationally symmetrical workpieces, in particular for rolling of threads, screw profiles, gears, knurls and cords.
  • Known profile rolling machines of the type of interest here comprise at least two roller spindles arranged in parallel, each with a profile roller for machining a workpiece arranged between the profile rollers, in particular for rolling workpieces with thread or comparable pitch profiles.
  • the axes of the rolling tools are arranged in parallel, the grooves of the rolling tools being one
  • a thread rolling machine is known from CH 650 174 A5, for example, in which each rolling tool is assigned a synchronization device on the rolling spindle for setting the pitch reference or for synchronizing. Since the two rolling spindles are synchronized with each other and this synchronization does not change, the profile rolls are synchronized with one another when they are mounted on the rolling spindles. The two profile rolls are arranged centrally on the roll spindles. A synchronizing bolt and with synchronizing bores in a flange of the roller spindle establish a fixed relationship between the roller spindle and the associated profile roller.
  • the position of the synchronizing bolts on the spindle flanges on the one hand and the position of the synchronizing holes in the profile rollers on the other hand ensures the pitch reference between the two profile rollers.
  • the synchronization of the rolling spindles is transferred directly and uncomplicated to the profile roller synchronization if the synchronizing bolts are properly seated in the corresponding synchronizing holes.
  • a further synchronization hole is also provided in the profile rollers.
  • the hole is offset by a central angle amount.
  • a similar offset with regard to an even and odd toothing on the workpiece can also be achieved with an eccentric synchronizing bolt. Since it can be seen that a considerable amount of construction work has to be carried out for the synchronization of the movement of the two rolling tools, this method could not prevail in practice.
  • the main disadvantage of this pitch reference system is the fact that the rolling tools are not interchangeable and can be combined with any profile rolling machine.
  • a thread gauge is used to align the rolling tools with one another, the rolling tools being arranged in a rotationally fixed manner on the rolling spindle with conventional feather keys.
  • the thread gauge is placed radially under mutual profile engagement and held between the rolling tools.
  • a releasable adjusting coupling with lockable tooth pitch is available for the rolling spindle, which can be rotated step by step by a central angle amount to set the pitch reference until an almost identical profile coverage has been achieved.
  • Rolling tools can be removed for post-processing. Such tool changes occur comparatively frequently, since, for example, rolling tools for thread rolling are only provided for a very specific thread, so that usually a whole series of different tool sets are assigned to the corresponding profile rolling machines, which can be changed comparatively frequently.
  • EP 296 594 A2 In order to facilitate the new adjustment work, it was proposed in EP 296 594 A2 to make a mark on each rolling tool for easy reproducibility of the pitch reference, which marking is in the aligned position of the rolling tools Cover with a predetermined fixed point is located. For later alignment of the rolling tools, it is only necessary to align the markings with the assigned fixed point.
  • fixed sensors are attached to the position of the rolling tools on the profile rolling machine, which respond to the markings and when the
  • the known profile rolling machine has, according to a further embodiment, a sensor with a switch which, when the cover position is reached, switches off an individual adjustment drive of the relevant rolling tool provided for adjustment. Setting the pitch reference according to this known method therefore presupposes that each roller spindle is provided with a separate CNC drive. To synchronize the movement of the two rolling spindles, additional effort must therefore be made with two CNC drives.
  • the main disadvantage here is that the profile rolling tools are not interchangeable.
  • the invention aims at a simple and economical pitch reference system for setting the profile rolls of a profile rolling machine which has at least two parallel rolling spindles which are driven by a transfer gear with a common drive motor.
  • the object is achieved by a method which has the features contained in claim 1.
  • the proposed method creates a pitch reference system that is not dependent on the profile rolling machine and with which the effort involved in synchronizing the profile rollers is reduced.
  • the synchronization can be carried out very easily.
  • the proposed method is based on rolling tools arranged in a rotationally fixed manner on the rolling spindles, so that the effort for the production and fastening of the rolling tools on the rolling spindle is kept within limits.
  • the proposed slope reference system enables manual process steps to be used predominantly in one-off production. With a numerically controlled profile rolling machine, all process steps can be automated. Visual measuring methods can be used to record the gradient difference. In mass production and in the case of large series, the determination of the gradient difference and the setting of the gradient reference can be carried out completely with the aid of a computer.
  • the amount of the slope difference or the amount of rotation angle calculated to set the slope reference can be entered into the control program so that the slope reference is saved when the tools are changed and can be called up via the information stored in the control program when the tools are replaced.
  • the difference in pitch when changing the tool can be determined with a digital camera, an optical measuring device or a radiation measuring device by means of suitable sensors.
  • the accuracy can be increased in this way because the electrical signals generated in this way are used for the exact control of the relative position of the rolling spindles.
  • the rolling tools are permanently marked with the determined amount of the difference in pitch or the amount of rotation angle calculated to set the pitch reference. Since the marking is only carried out when the tools are adjusted for the first time, the effort involved in changing the tools can be considerably reduced, which will be explained in more detail below using an exemplary embodiment and the associated drawings. Show in the drawings
  • FIG. 1 shows a plan view of a profile rolling machine with two rolling spindles
  • FIG. 2 shows the side view of the profile rolling machine according to FIG. 1
  • FIG. 3 shows a front view of the profile rolling machine according to FIG. 1 and FIG. 2 in a schematic illustration.
  • the profile rolling machine shown in FIG. 1 for carrying out the method has two parallel rolling spindles 1, which are coupled in synchronism via cardan shafts 3 leading to a transfer case 2 and driven by a common geared motor 4, which can be seen in the side view in FIG. 2.
  • the rolling spindles 1 in FIG. 1 are provided with keyways 5, with the aid of which the rolling tools 6 are connected to the rolling spindles 1 in a rotationally fixed manner. The fastening of the rolling tools 6 can be easily accomplished in this way.
  • the pitch reference system includes in the transfer case 2 a planetary gear 7 with a rotatably mounted outer wheel 8 and in engagement with the outer wheel 8 an actuator 9, which is indicated in FIG. 3.
  • the actuator 9 the outer wheel 8 is infinitely adjustable, the relative rotational position of the rolling spindles 1 to one another being variable.
  • an actuating device 11 is provided which is connected to the actuator 9 and which, according to FIG. 2, is equipped with a mechanical drive 12 and an adjusting spindle 13.
  • the adjusting spindle 13 is driven by a manual drive 14, which is placed on the front of the profile rolling machine in an easily accessible manner and is provided with an angle scale 15.
  • the position and arrangement of the angle scale 15 can be seen from FIG. 3.
  • the actuating device 11 can have an electrically driven drive motor 16 which is connected to the actuator 9.
  • the actuating device 11 is actuated via the numerical control and an input panel of the profile rolling machine (not shown).
  • the electrically driven drive motor 16 is connected to the central computer and control unit, and the actuator 9 is actuated with the aid of a computer.
  • the procedure can be simplified so that the difference in pitch is determined visually.
  • the profile distance can be measured with a magnifying glass or a suitable measuring method can be used become.
  • the measured profile distance is converted into an angle of rotation amount.
  • the calculated amount of rotation angle is entered with the manual drive 14 and the angle scale 15 into the adjusting device 11 and a change in the relative rotation position between the rolling spindles 1 is carried out, with which the rolling tools 6 are synchronized with exact measurement and error-free input of the rotation angle amount.
  • the rolling tools 6 can be synchronized under computer control. This can be done in a simple manner by entering the amount of rotation angle in the numerical control of the profile rolling machine, the change in the relative rotational position between the rolling spindles 1 being carried out by actuating the actuating device 11 with the electrically driven drive motor 16.
  • the numerical control can likewise have a computing unit in order to simplify the method, in which the determined gradient difference is converted into an angle of rotation amount.
  • a further simplification and an increase in the freedom from errors can be achieved by mechanically recording the gradient difference.
  • the known measuring methods can be used for this.
  • a digital camera or an optical measuring device can be used.
  • Other suitable measuring devices can be used.
  • a significant simplification of the method can be achieved in that the determined amount of the pitch difference or the amount of rotation angle calculated for setting the pitch reference can be called up depending on the rolling tools 6.
  • a change in the pitch reference can only occur if the rolling tools 6 are exchanged or provided with a new profile, while the pitch difference is constant in the other cases. It is therefore extremely advantageous if the rolling tools 6 are permanently marked with the determined amount of the pitch difference or the amount of rotation angle determined or calculated for setting the pitch reference and are equipped with an angle mark 17.
  • the angle mark 17 can be arranged at any point on the end face of the rolling tool 6.
  • the angle mark 17 can, for example, have a bar code that can be read with a bar code reader.
  • the invention should not be limited to a bar code. Rather, the profile rolling machine with a pitch reference system can be equipped with any suitable stationary sensor unit that is suitable for scanning the angle mark 17 on the surface.
  • the profile rolling machine can have an antenna transponder arrangement, the rolling tools 6 or the angle mark 17 being equipped with a programmable transponder.
  • the profile rolling machine is provided with a reader assigned to the transponder and interrogates the data of the transponder contactlessly when the transponder is in the effective range of the reader. This can be done by an antenna device, the gradient difference stored in the angle mark 17 being transmitted inductively.
  • the transponder contains a memory in which the synchronization signals are stored. Since the rolling tools 6 may have to be moved past the reading device when reading the synchronization signals, it is advantageous if the pitch reference is set while the profile rolling machine is idling. Another advantage is given by the automatic identification of the rolling tools 6 in automatic rack stores.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Zum Walzen rotationssymetrischer Werkstücke, insbesondere zum Walzen von Gewinden, Schneckenprofilen, Verzahnungen, Rändeln und Kordeln, bezweckt die Erfindung ein Steigungs-Referenz-System, zum Einstellen der Profilwalzen einer Profilwalzmaschine, die zwei parallel im Gleichlauf angetriebene Walzspindeln aufweist, die über ein Verteilergetriebe mit einem gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben sind. Erfindungsgemäß wird die Steigungsdifferenz beziehungsweise der Profilabstand zwischen den drehfest auf Walzspindeln (1) montierten Walzwerkzeugen (6) mit einer Meßeinrichtung ermittelt und in einen Drehwinkelbetrag umgerechnet, wobei der zum Einstellen der Steigungs-Referenz errechnete Drehwinkelbetrag in eine mit dem Verteilergetriebe (2) wirkverbundene Stelleinrichtung (11) eingegeben und eine Änderung der relativen Drehlage zwischen den Walzspindeln (1) stufenlos vorgenommen wird. Die Profilwalzmaschine hat ein Planetengetriebe (7) mit einem verdrehbar gelagerten Außenrad (8), das mit Hilfe der Stelleinrichtung (11) und einem mit dem Außenrad (8) in Eingriff stehenden Stellglied (9) mit einem mechanischen Antrieb (12) oder einem elektrisch angetriebenen Antriebsmotor (16) stufenlos verstellbar ist.

Description

Verfahren zum Einstellen der Steigungs - Referenz zwischen den Profilwalzen einer Profilwalzmaschine
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Profilwalzmaschine zum Einstellen der Steigungs - Referenz zwischen den Profilwalzen einer Profϊlwalzmaschine, die zumindest zwei parallel im Gleichlauf über ein Verteilergetriebe und einen gemeinsamen Antriebsmotor angetriebene Walzspindeln aufweist und zum Umformen der Mantelfläche rotationssymetrischer Werkstücke, insbesondere zum Walzen von Gewinden, Schneckenprofilen, Verzahnungen, Rändeln und Kordeln eingesetzt wird.
Bekannte Profilwalzmaschinen der hier interessierenden Art umfassen zumindest zwei parallel angeordnete Rollspindeln mit je einer Profilwalze zur Bearbeitung eines zwischen den Profilwalzen angeordneten Werkstücks, insbesondere zum Walzen von Werkstücken mit Gewinde oder vergleichbaren Steigungsprofilen. Beim Einstechverfahren sind die Achsen der Walzwerkzeuge parallel angeordnet, wobei die Rillen der Walzwerkzeuge eine
Steigungsgeometrie besitzen, die sich während des Walzvorganges im Werkstück abbildet. Beispielsweise beim Gewindewalzen im Einstechverfahren ist es erforderlich, daß die gegenüberliegenden Profilspitzen der beiden Walzwerkzeuge genau gegenüber stehen. Wenn ein Werkstück mit einem Gewinde mit einer ungeraden Gangzahl gewalzt werden soll, müssen die Profilspitzen des einen Walzwerkzeugs zu den Profilspitzen des jeweils anderen Walzwerkzeugs mittig versetzt eingestellt werden.
Aus der CH 650 174 A5 ist beispielsweise eine Gewindewalzmaschine bekannt, bei der jedem Walzwerkzeug zum Einstellen der Steigungs - Referenz beziehungsweise zum Synchronisieren eine Synchronisierungseinrichtung an der Walzspindel zugeordnet ist. Da die beiden Walzspindeln miteinander synchronisiert sind, und sich diese Synchronisation nicht verändert, werden die Profilwalzen bei ihrer Montage auf den Walzspindeln miteinander synchronisiert. Die beiden Profilwalzen sind hierbei zentrisch auf den Walzspindeln angeordnet. Durch einen Synchronisierbolzen und mit Synchronisierbohrungen in einem Flansch der Walzspindel wird eine feste Beziehung zwischen der Walzspindel und der zugehörigen Profilwalze hergestellt. Durch die Lage der Synchronisierbolzen auf den Spindelflanschen einerseits und durch die Lage der Synchronisierbohrungen in den Profilwalzen andererseits ist die Steigungs - Referenz zwischen den beiden Profilwalzen gewährleistet. Somit überträgt sich die Synchronisation der Walzspindeln direkt und unkompliziert auf die Profilwalzensynchronisation, wenn die Synchronisierbolzen in den entsprechenden Synchronisierbohrungen sauber sitzen.
Um die bereits erwähnte Verstellbarkeit bei einem Gewinde mit ungerader Gangzahl zu gewährleisten, ist außerdem in den Profilwalzen noch je eine weitere Synchronisierbohrung vorgesehen. Die Bohrung ist um einen Zentriwinkelbetrag versetzt. Ein ähnlicher Versatz hinsichtlich einer geraden und ungeraden Verzahnung am Werkstück kann auch mit einem exzentrischen Synchronisierbolzen erreicht werden. Da erkennbar ist, daß ein erheblicher konstruktiver Aufwand für die Synchronisation der Bewegung beider Walzwerkzeuge betrieben werden muss, konnte sich dieses Verfahren in der Praxis nicht durchsetzen. Der wesentliche Nachteil dieses Steigungs - Referenz - Systems ist darin zu sehen, daß die Walzwerkzeuge nicht austauschbar und mit einer beliebigen Profilwalzmaschine kombinierbar sind.
In der Praxis wird zum gegenseitigen Ausrichten der Walzwerkzeuge eine Gewindelehre benutzt, wobei die Walzwerkzeuge mit herkömmlichen Paßfedern drehfest auf der Walzspindel angeordnet sind. Die Gewindelehre wird unter gegenseitigem Profileingriff radial angelegt und zwischen den Walzwerkzeugen gehalten. Zum Verstellen der Walzwerkzeuge ist für die Walzspindel eine lösbare Einstellkupplung mit rastbarer Zahnteilung vorhanden, die zum Einstellen der Steigungs - Referenz stufenweise um einen Zentriwinkelbetrag gedreht werden kann, bis eine annähernd übereinstimmende Profildeckung erreicht worden ist.
Nach diesem Verfahren ist es nachteilig, daß eine einmal vorgenommene Einstellung der Walzwerkzeuge verloren geht, wenn ein Werkzeugwechsel vorgenommen oder die
Walzwerkzeuge zu einer Nachbearbeitung ausgebaut werden. Solche Werkzeugwechsel fallen vergleichsweise häufig an, da beispielsweise Walzwerkzeuge zum Gewinderollen nur für ein ganz bestimmtes Gewinde vorgesehen sind, so daß üblicherweise den entsprechenden Profilwalzmaschinen eine ganze Reihe verschiedener Werkzeugsätze zugeordnet ist, die vergleichsweise vielfach zu wechseln sind.
Um die erneute Einstellarbeit zu erleichtern wurde in der EP 296 594 A2 vorgeschlagen, zur einfachen Reproduzierbarkeit der Steigungs - Referenz an jedem Walzwerkzeug eine Markierung anzubringen, die sich in der ausgerichteten Stellung der Walzwerkzeuge in Deckung mit einem vorbestimmten ortsfesten Punkt befindet. Zum späteren Ausrichten der Walzwerkzeuge ist es lediglich erforderlich, die Markierungen in Deckung mit dem zugeordneten ortsfesten Punkt zu bringen. Bei einer Ausgestaltung des Standes der Technik sind zum Anzeigen der Stellung der Walzwerkzeuge an der Profilwalzmaschine ortsfeste Fühler angebracht, die auf die Markierungen ansprechen und bei Erreichen der
Deckungsstellung ein optisches oder akustisches Signal geben. Zum Einstellen der Steigungs - Referenz weist die bekannte Profilwalzmaschine nach einer weiteren Ausgestaltung einen Fühler mit Schalter auf, der bei Erreichen der Deckungsstellung einen zur Einstellung vorgesehenen Einzelverstellantrieb des betreffenden Walzwerkzeugs abschaltet. Das Einstellen der Steigungs - Referenz nach diesem bekannten Verfahren setzt daher voraus, daß jede Walzspindel mit einem separaten CNC - Antrieb versehen ist. Für die Synchronisation der Bewegung der beiden Walzspindeln muß daher zusätzlicher Aufwand mit zwei CNC - Antrieben betrieben werden. Der wesentliche Nachteil besteht auch hier darin, daß die Profilwalzwerkzeuge nicht beliebig austauschbar sind.
Die Erfindung bezweckt ein einfaches und wirtschaftliches Steigungs - Referenz - System, zum Einstellen der Profilwalzen einer Profilwalzmaschine, die zumindest zwei parallel im Gleichlauf angetriebene Walzspindeln aufweist, die über ein Verteilergetriebe mit einem gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, das die im Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmale aufweist. Durch das vorgeschlagene Verfahren wird ein von der Profilwalzmaschine nicht abhängiges Steigungs - Referenz - System geschaffen, mit dem der Aufwand bei der Synchronisation der Profilwalzen herabgesetzt wird. Insbesondere im Zusammenhang mit einer numerischen Steuerung kann die Synchronisation sehr einfach durchgeführt werden kann.
Das vorgeschlagene Verfahren geht von drehfest auf den Walzspindeln angeordneten Walzwerkzeugen aus, womit der Aufwand für die Herstellung und die Befestigung der Walzwerkzeuge auf der Walzspindel in Grenzen gehalten wird. Das vorgeschlagene Steigungs - Referenz - System ermöglicht es, daß in der Einzelfertigung vorwiegend manuelle Verfahrensschritte eingesetzt werden. Bei einer numerisch gesteuerten Profilwalzmaschine können alle Verfahrensschritte automatisiert werden. Zum Erfassen der Steigungsdifferenz können visuelle Meßverfahren eingesetzt werden. In der Massenfertigung und bei großen Serien kann die Ermittlung der Steigungsdifferenz und das Einstellen der Steigungs - Referenz vollständig rechnergestützt vorgenommen werden.
Um eine Änderung der relativen Drehlage zwischen den Walzspindeln vorzunehmen, ist es im Rahmen des Verfahrens zweckmäßig, die Stelleinrichtung von Hand mit einem mechanischen Antrieb oder mit einem elektrisch angetriebenen Antriebsmotor zu betätigen. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Aufwand für die Profilwalzmaschine auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden kann.
Wenn eine numerisch gesteuerte Profilwalzmaschine vorhanden ist, kann der ermittelte
Betrag der Steigungsdifferenz beziehungsweise der zum Einstellen der Steigungs - Referenz errechnete Drehwinkelbetrag in das Steuerungsprogramm eingegeben werden, so daß die Steigungs - Referenz beim Wechsel der Werkzeuge gespeichert und bei einem erneuten Austausch der Werkzeuge über die im Steuerungsprogramm gespeicherte Information abrufbar ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann die Steigungsdifferenz beim Wechsel der Werkzeug mit einer digitale Kamera, einer optischen Meßeinrichtung oder einer Strahlenmeßeinrichtung mittels geeigneter Sensoren ermittelt werden. Die Genauigkeit kann auf diese Weise erhöht werden, weil die auf diesem Wege erzeugten elektrische Signale für die exakte Steuerung der Relativlage der Walzspindeln eingesetzt werden.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Walzwerkzeuge mit dem ermittelten Betrag der Steigungsdifferenz beziehungsweise dem zum Einstellen der Steigungs - Referenz errechneten Drehwinkelbetrag dauerhaft markiert werden. Da die Markierung nur beim erstmaligen Justieren der Werkzeuge vorgenommen wird, kann der Aufwand beim Wechsel der Werkzeuge erheblich gesenkt werden, was im nachfolgenden anhand eines Ausfuhrungsbeispiels und der dazu gehörenden Zeichnungen näher erläutert werden soll. In den Zeichnungen zeigen
Figur 1 eine Draufsicht auf eine Profilwalzmaschine mit zwei Walzspindeln, Figur 2 die Seitenansicht der Profilwalzmaschine nach Figur 1 und Figur 3 eine Vorderansicht der Profilwalzmaschine nach Figur 1 und Figur 2 in schematischer Darstellung. Die in Figur 1 dargestellte Profilwalzmaschine zur Durchführung des Verfahrens weist zwei parallel angeordnete Walzspindeln 1 auf, die im Gleichlauf über zu einem Verteilergetriebe 2 führende Gelenkwellen 3 gekuppelt und von einem gemeinsamen Getriebemotor 4 angetriebene werden, der in der Seitenansicht in Figur 2 erkennbar ist. Die Walzspindeln 1 in Figur 1 sind mit Keilnuten 5 versehen, mit deren Hilfe die Walzwerkzeuge 6 drehfest mit den Walzspindeln 1 verbunden sind. Die Befestigung der Walzwerkzeuge 6 ist auf diese Weise problemlos zu bewerkstelligen. Durch die Art der Befestigung ist wie bekannt keine feste Beziehung zwischen der Stellung der Walzspindel 1 und dem Profil des zugehörigen Walzwerkzeuges 6 gegeben. Aus diesem Grunde ist bei den sich gegenüberstehenden Profilspitzen in der Regel eine Steigungsdifferenz gegeben. Diese Steigungsdifferenz muß durch das Steigungs - Referenz - System ausgeglichen werden.
Das Steigungs - Referenz - System beinhaltet in dem Verteilergetriebe 2 ein Planetengetriebe 7 mit einem verdrehbar gelagerten Außenrad 8 und in Eingriff mit dem Außenrad 8 ein Stellglied 9, was in Figur 3 angedeutet ist. Mit dem Stellglied 9 ist das Außenrad 8 stufenlos verstellbar, wobei die relative Drehlage der Walzspindeln 1 zueinander veränderlich ist. Durch die Veränderung der Drehlage der Walzspindeln 1 zueinander wird die Steigung der Walzwerkzeuge 6 synchronisiert und die Steigungs - Referenz hergestellt.
Zum Verstellen des Außenrades 8 ist eine mit dem Stellglied 9 verbundene Stelleinrichtung 11 vorgesehen, die nach Figur 2 mit einem mechanischen Antrieb 12 und einer Stellspindel 13 ausgerüstet ist. Die Stellspindel 13 wird mit einem Handantrieb 14 angetrieben, der auf der Vorderseite der Profilwalzmaschine leicht zugänglich plaziert und mit einer Winkelskala 15 versehenen ist. Die Lage und Anordnung der Winkelskala 15 ist aus Figur 3 ersichtlich. In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Stelleinrichtung 11 einen elektrisch angetriebenen Antriebsmotor 16 aufweisen, der mit dem Stellglied 9 verbunden ist. In diesem Fall erfolgt die Betätigung der Stelleinrichtung 11 über die numerische Steuerung und ein nicht weiter dargestelltes Eingabetableau der Profilwalzmaschine. Der elektrisch angetriebene Antriebsmotor 16 ist bei einer numerisch gesteuerten Profilwalzmaschine mit der zentralen Rechner - und Steuerungseinheit verbunden und das Stellglied 9 wird rechnergestützt betätigt.
Zum Synchronisieren der Walzwerkzeuge 6 kann in vereinfachter Weise so vorgegangen werden, daß die Steigungsdifferenz visuell festgestellt wird. Hierzu kann beispielsweise mit einer Meßlupe der Profilabstand gemessen oder ein geeignetes Meßverfahren eingesetzt werden. Der gemessene Profilabstand wird in einen Drehwinkelbetrag umgerechnet. Zum Einstellen der Steigungs - Referenz wird der errechnete Drehwinkelbetrag mit dem Handantrieb 14 und der Winkelskala 15 in die Stelleinrichtung 11 eingegeben und eine Änderung der relativen Drehlage zwischen den Walzspindeln 1 vorgenommen, womit die Walzwerkzeuge 6 bei exakter Messung und fehlerfreier Eingabe des Drehwinkelbetrages synchronisiert sind.
Um die bei visueller Messung und manueller Eingabe auftretenden Fehlerquellen zu eliminieren, kann das Synchronisieren der Walzwerkzeuge 6 rechnergesteuert vorgenommen werden. Dies kann auf einfache Weise durch Eingabe des Drehwinkelbetrages in die numerische Steuerung der Profilwalzmaschine erfolgen, wobei die Änderung der relativen Drehlage zwischen den Walzspindeln 1 durch Betätigen der Stelleinrichtung 11 mit dem elektrisch angetriebenen Antriebsmotor 16 vorgenommen wird. Die numerische Steuerung kann desgleichen zur Vereinfachung des Verfahrens eine Recheneinheit aufweisen, in der die ermittelte Steigungsdifferenz in einen Dreh winkelbetrag umgerechnet wird.
Eine weitere Vereinfachung und eine Erhöhung der Fehlerfreiheit kann durch eine maschinelle Erfassung der Steigungsdifferenz erzielt werden. Hierzu sind die bekannten Meßverfahren einsetzbar. Beispielsweise kann eine digitale Kamera oder eine optische Meßeinrichtung eingesetzt werden. Andere geeignete Meßeinrichtungen können eine
Strahlenmeßeinrichtung mit Sensoren beinhalten, welche die Steigungsdifferenz ermitteln und elektrische Signale erzeugen, mit denen die Relativlage der Walzspindeln 1 rechnergestützt einstellbar ist.
Eine wesentliche Vereinfachung des Verfahrens kann dadurch erzielt werden, daß der ermittelten Betrag der Steigungsdifferenz beziehungsweise der zum Einstellen der Steigungs - Referenz errechnete Drehwinkelbetrag in Abhängigkeit von den Walzwerkzeugen 6 abrufbar ist. Bekanntlich kann eine Änderung der Steigungs - Referenz nur in dem Fall eintreten, wenn die Walzwerkzeuge 6 getauscht oder mit einem neuen Profil versehen werden, während die Steigungsdifferenz in den übrigen Fällen konstant ist. Es ist daher äußerst vorteilhaft, wenn die Walzwerkzeuge 6 mit dem ermittelten Betrag der Steigungsdifferenz beziehungsweise dem zum Einstellen der Steigungs - Referenz festgestellten oder errechneten Drehwinkelbetrag dauerhaft markiert werden und mit einer Winkelmarke 17 ausgestattet sind. Im Gegensatz zu den im Stand der Technik beschriebenen Marken, die exakt an einem vorgeschriebenen Punkt anzubringen sind, kann die Winkelmarke 17 an der Stirnseite des Walzwerkzeuges 6 an beliebiger Stelle angeordnete werden.
Bei einem manuellen Steigungs - Referenz - System genügt es, wenn der Wert des Drehwinkelbetrags auf der Oberfläche der Walzwerkzeuge 6 notiert ist. Hierbei genügt es, wenn beim Synchronisieren der Drehwinkelbetrag mit dem Handbetrieb 14 eingegeben und mit der Winkelskala 15 kontrolliert wird. Bei einer numerisch gesteuerten Profilwalzmaschine werden die auf dem Walzwerkzeug 6 enthalten Steuerungsdaten in das Steuerungsprogramm für die elektromotorisch angetriebene Stelleinrichtung 1 1 eingegeben.
Auch in diesem Fall können durch eine Markierung Fehlerquellen vollständig vermeiden werden, wenn die Steuerungsdaten für die Profilwalzmaschine in der Winkelmarke 17 gespeichert sind. Die Winkelmarke 17 kann beispielsweise einen Strichcode aufweisen, der mit einem Barcode - Leser gelesen werden kann. Auf einen Barcode soll die Erfindung jedoch nicht beschränkt werden. Vielmehr kann die Profilwalzmaschine mit Steigungs - Referenz - System mit jeder geeigneten ortsfest angeordnete Sensoreinheit ausgerüstet werden, die zum Abtasten der auf der Oberfläche befindlichen Winkelmarke 17 geeignet ist.
Insbesondere kann die Profilwalzmaschine eine Antennen - Transponder - Anordnung aufweisen, wobei die Walzwerkzeuge 6 oder die Winkelmarke 17 mit einem programmierbaren Transponder ausgerüstet sind. Die Profilwalzmaschine ist mit einem dem Transponder zugeordneten Lesegerät versehen und fragt die Daten des Transponders berührungslos ab, wenn sich der Transponder im Wirkungsbereich des Lesegerätes befindet. Dies kann durch eine Antenneneinrichtung erfolgen, wobei die in der Winkelmarke 17 gespeicherte Steigungsdifferenz induktiv übertragen wird. Der Transponder enthält einen Speicher, in dem die Synchronisierungssignale gespeichert sind. Da beim Lesen der Synchronisierungssignale die Walzwerkzeuge 6 gegebenenfalls an dem Lesegerät vorbei bewegt werden müssen, ist es von Vorteil, wenn das Einstellen der Steigungs - Referenz im Leerlauf der Profilwalzmaschine vorgenommen wird. Ein weiterer Vorteil ist durch die automatische Identifizierung der Walzwerkzeuge 6 in automatischen Regallagern gegeben.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Einstellen der Steigungs - Referenz zwischen den Profilwalzen einer Profilwalzmaschine, die zumindest zwei parallel im Gleichlauf über ein Verteilergetriebe und einen gemeinsamen Getriebemotor angetriebene Walzspindeln aufweist und zum Umformen der Mantelfläche rotationssymetrischer Werkstücke, insbesondere zum Walzen von Gewinden, Schneckenprofilen, Verzahnungen, Rändeln und Kordeln eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungsdifferenz beziehungsweise der Profilabstand zwischen den drehfest auf den Walzspindeln ( 1 ) montierten
Walzwerkzeugen (6) mit einer Meßeinrichtung ermittelt und in einen Drehwinkelbetrag umgerechnet wird, wobei der zum Einstellen der Steigungs - Referenz errechnete Drehwinkelbetrag in eine mit dem Verteilergetriebe (2) wirkverbundene Stelleinrichtung (11) eingegeben und eine Änderung der relativen Drehlage zwischen den Walzspindeln ( 1 ) stufenlos vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der relativen Drehlage zwischen den Walzspindeln (1) durch Betätigen der Stelleinrichtung (11) von Hand mit einem mechanischen Antrieb (12) oder mit einem elektrisch angetriebenen Antriebsmotor (16) vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungsdifferenz visuell festgestellt, errechnet und manuell in eine Recheneinheit oder in die von Hand betätigbare Stelleinrichtung (11) eingegeben wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ermittelten Betrag der Steigungsdifferenz beziehungsweise der zum Einstellen der Steigungs - Referenz errechnete Drehwinkelbetrag bei einer numerisch gesteuerten Profilwalzmaschine den Steuerungsdaten eines Steuerungsprogramms für die elektromotorisch angetriebene Stelleinrichtung (11) zugeordnet wird derart, daß die
Ansteuerungsdaten für die elektromotorisch angetriebene Stelleinrichtung (11) in Abhängigkeit von den Walzwerkzeugen (6) abrufbar sind. Verfahren nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungsdifferenz mit einer digitale Kamera, einer optischen Meßeinrichtung oder einer Strahlenmeßeinrichtung mittels geeigneter Sensoren ermittelt und von dieser elektrische Signale erzeugt werden, mit denen die Relativlage der Walzspindeln (1) rechnergestützt einstellbar ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzwerkzeuge (6) mit dem ermittelten Betrag der Steigungsdifferenz beziehungsweise dem zum Einstellen der Steigungs - Referenz errechneten Drehwinkelbetrag dauerhaft markiert werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellen der Steigungs - Referenz im Leerlauf der Profilwalzmaschine vorgenommen wird.
Profilwalzmaschine mit zumindest zwei parallel im Gleichlauf über ein Verteilergetriebe und einen gemeinsamen Getriebemotor angetriebene Walzspindeln zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigungs - Referenz - System ein Verteilergetriebe (2) mit einem Planetengetriebe (7) umfaßt, das mit einem verdrehbar gelagerten Außenrad (8) ausgebildet ist, das mit Hilfe einer Stelleinrichtung (11) und mit einem mit dem Außenrad (8) in Eingriff stehenden Stellglied (9) mit einem mechanischen Antrieb (12) oder einem elektrisch angetriebenen Antriebsmotor (16) stufenlos verstellbar ist derart, daß die relative Drehlage der Walzspindeln (1) mit den Walzwerkzeugen (6) zueinander veränderlich ist.
Profilwalzmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (11) einen mit einer Winkelskala versehenen Handantrieb (14) und eine Stellspindel (13) umfaßt, die mit dem Stellglied (9) verbunden ist.
Profilwalzmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch angetriebene Antriebsmotor (16) bei einer numerisch gesteuerten Profilwalzmaschine mit der zentralen Rechner und Steuerungseinheit verbunden und das Stellglied (9) rechnergesteuert betätigbar ist.
11. Profilwalzmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinheit zur Steuerung des Stellgliedes (9) mit einer digitale Kamera, einer optischen Meßeinrichtung oder einer Strahlenmeßeinrichtung mittels geeigneter Sensoren zum Messen der Steigungsdifferenz und zum Einstellen der Relativlage der Walzspindeln
(1) steuerungstechnisch verbunden ist.
12. Profilwalzmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilwalzmaschine mit Steigungs - Referenz - System eine ortsfest angeordnete Sensoreinheit zum Abtasten einer auf den Walzwerkzeugen (6) befindlichen Winkelmarke 17 mit den in der Markierung gespeicherten Daten der Steigungsdifferenz aufweist, wobei aus dem vom Sensor gelieferten Ausgangssignal ein Signal zum Einstellen der Relativlage der Walzspindeln (1) gebildet wird.
13. Profilwalzmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilwalzmaschine mit Steigungs - Referenz - System eine Antennen - Transponder - Anordnung aufweist, wobei die Walzwerkzeuge (6) mit einem Transponder und die Profilwalzmaschine mit einer durch einen Luftspalt voneinander getrennten stationären Antenneneinrichtung versehen sind, wobei die in der Winkelmarke (17) gespeicherte Steigungsdifferenz induktiv übertragbar ist.
14. Profilwalzmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilwalzmaschine mit Steigungs - Referenz - System einen Barcode - Leser aufweist und die Walzwerkzeuge (6) mit einer Winkelmarke (17) versehen sind, die einen Strichcode aufweist.
15. Profilwalzmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilwalzmaschine eine numerische Steuerung und eine Recheneinheit aufweist, in der die ermittelte Steigungsdifferenz in einen Dreh winkelbetrag umgerechnet wird.
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