| Dokumentenidentifikation |
DE10308038B3 15.07.2004 |
| Titel |
Gewindewalzkopf |
| Anmelder |
Fette GmbH, 21493 Schwarzenbek, DE |
| Erfinder |
Focken, Andreas, 21493 Schwarzenbek, DE; Oppelt, Klaus, 21481 Lauenburg, DE |
| Vertreter |
Patentanwälte Hauck, Graalfs, Wehnert, Döring, Siemons, 20354 Hamburg |
| DE-Anmeldedatum |
26.02.2003 |
| DE-Aktenzeichen |
10308038 |
| Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
15.07.2004 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
15.07.2004 |
| IPC-Hauptklasse |
B21H 3/04
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| Zusammenfassung |
Gewindewalzkopf mit einer Lagereinheit, die eine Frontplatte und eine hintere Platte aufweist, die ausgerichtete Lagerbohrungen haben, wobei zwischen den Lagerplatten Distanzstücke angeordnet sind, welche die Lagerplatten auf Abstand halten, wenn sie mit Spannschrauben gegeneinander gespannt werden, ferner mit Profilwalzen, die mittels Lagerbolzen, die in die Lagerbohrungen eingreifen, drehbar gelagert sind, einer zentralen Öffnung in der Frontplatte für das Werkstück und kreisförmigen Ausnehmungen auf der Rückseite der Frontplatte konzentrisch zu den Lagerbohrungen, die stirnseitige Walzenabschnitte aufnehmen, wobei die Frontplatte auf der radial äußeren Seite jeder Lagerbohrung eine Durchbrechung aufweist, in die ein Einsatz aus hartem Material passend eingesetzt und befestigt ist und ein Umfangsabschnitt des Einsatzes einen Teil der Bohrungswandung der Lagerbohrung bildet.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Gewindewalzkopf nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Aus DE 42 36 085 A1
oder DE 197 01 049 C1 ist ein Radialwalzkopf
bekannt geworden. In einer Lagereinheit sind unter gleichen Winkelabständen und
in Achsabständen um die Walzachse verteilt Walzen angeordnet. Die Walzenflächen
haben einen über den Umfang entgegen ihrer Drehrichtung spiralförmig ansteigenden
Verlauf. Die Walzen sind mit einem Zahnradgetriebe gekoppelt, und eine Verriegelung
rastet nach jeder vollen Walzenumdrehung selbsttätig ein. Vor dem Walzvorgang wird
die Verriegelung gelöst, und zwar von dem Werkstück, das mit den Walzen verformt
wird. Das Werkstück wird über eine Öffnung in der Frontplatte der Lagereinheit eingeführt.
Ein Axialgewindewalzkopf ist aus DE
44 30 184 A1 bekannt geworden. Bei diesem Axialgewindewalzkopf sind ebenfalls
drei um 120° zueinander versetzt angeordnete Profilrollen vorgesehen, die in
einer Lagereinheit drehbar gelagert sind. Der Walzkopf wird auf das zu drehende
Werkstück aufgedrückt, wobei der Vorschub bei Formung des Gewindes durch den axial
frei beweglichen Walzkopf erfolgt.
Bei beiden Walzköpfen sind die Profilrollen mit Hilfe von Lagerbolzen
oder -stiften in der Frontplatte und in einer Lagerbohrung einer hinteren Lagerplatte
drehbar gelagert. Beim Axialwalzkopf ist der Lagerstift außerdem exzentrisch, um
eine Radialbewegung der Walzen zu ermöglichen.
Es kommen Bearbeitungsvorgänge vor, bei denen das Gewinde sehr nahe
an den Bund eines Werkstücks heranreichen soll. Der Bund ist häufig nicht durch
die zentrale Öffnung der Frontplatte hindurchführbar. Die Dicke der Frontplatte
bestimmt daher den Abstand des Gewindes von dem Bund.
Es ist daher auch bekannt, auf der Rückseite der Frontplatte kreisförmige
Ausnehmungen konzentrisch zu den Lagerbohrungen zu formen, in welche stirnseitige
Abschnitte der Walzen hinein stehen. Dadurch kann das Gewinde näher an den Bund
heran geformt werden. Je dünner die Frontplatte, um so kürzer sind naturgemäß die
Lagerbohrungen. Die Lagerbohrungen werden durch radialen Druck und durch Reibung
stark belastet. Es kommt daher zu einer unerwünschten Verformung und Ausweitung
der Lagerbohrung in der Frontplatte und damit zur Beeinträchtigung der Funktion
des Gewindewalzkopfs.
Aus DE 693 01 382 T2
ist eine Buchse für hochbelastbare Gelenke oder Lager bekannt geworden, deren Axialbohrung
mit einem Einsatz versehen ist, der aus einem rechteckförmigen Stahlband geeigneter
Dicke hergestellt und in die Bohrung hineingeschrumpft ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewindewalzkopf zu
schaffen, mit dem ein Gewinde sehr nahe an einen Bund heran geformt werden kann,
ohne daß der Walzkopf vorzeitig unbrauchbar wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Gewindewalzkopf weist die Frontplatte auf
der radial äußeren Seite jeder Lagerbohrung eine Durchbrechung auf, in die ein Einsatz
aus hartem Material passend eingesetzt und befestigt ist und von dem ein Umfangsabschnitt
einen Teil der Wandung der Lagerbohrung bildet.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei Verwendung eines
relativ kleinen Teils, welches die Lagerbohrungswandung im Bereich der größten Belastung
bildet und in eine Ausnehmung der Frontplatte eingesetzt wird, die Belastbarkeit
der Lagerbohrung erhöht und die Verschleißanfälligkeit reduziert wird. Vorzugsweise
wird für den Einsatz ein Hartmetall verwendet. Es sind jedoch auch andere bekannte
harte Materialien denkbar.
Die am meisten beanspruchten Teile der Lagerbohrung liegen auf der
radial äußeren Seite der Lagerbohrung, da die Walzen beim Formvorgang mit relativ
großer Kraft vom Werkstück radial nach außen beaufschlagt werden. Es ist zwar denkbar,
die Lagerbohrung insgesamt von einem Einsatz zu bilden; der Aufwand für die Anfertigung
eines solchen Einsatzes und die präzise Zentrierung der Lagerbohrung ist jedoch
relativ aufwendig.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Einsatz in der Durchbrechung
durch Löten befestigt. Es ist zwar denkbar, den Einsatz etwas dicker auszuführen
als die Frontplatte in diesem Bereich. Bei entsprechender Härte des Materials ist
dies jedoch nicht notwendig.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Einsatz
die Form eines Kreissegments auf mit abgerundeten Ecken, wobei in der die Sehnen
bildenden Kante mittig eine im Querschnitt kreisförmige Ausnehmung geformt ist,
welche einen Teil der Lagerbohrung bildet. Die Durchbrechung ist komplementär geformt
in dem Bereich, in dem der Einsatz mit der Wandung der Durchbrechung in Kontakt
ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher erläutert:
1 zeigt in Seitenansicht teilweise im
Schnitt einen Radialwalzkopf nach der Erfindung,
2 zeigt die Rückseite der Frontplatte
der Lagereinheit des Walzkopfes nach 1 ohne Lagereinsätze,
3 zeigt die gleiche Ansicht wie
2, jedoch mit angebrachten Lagereinsätzen,
4 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung
nach 3 entlang der Linie 4-4,
5 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung
nach 3 entlang der Linie 5-5,
6 zeigt die Frontplatte nach
3 in perspektivischer Ansicht,
7 zeigt die Vorderansicht der Frontplatte
nach 3.
Der in 1 gezeigte Radialwalzkopf
10 weist am rechten Ende einen Einspannschaft 12 auf und am linken
Ende eine Lagereinheit 14. Die Lagereinheit weist eine Frontplatte
16 auf und im Abstand dazu eine hintere Lagerplatte 18; die am
Gehäuse 20 des Rollkopfes 10 angebracht ist. Da ein derartiger
Rollkopf allgemein bekannt ist, soll auf den Aufbau der Teile im Gehäuse
10 nicht näher eingegangen werden.
Zwischen den Platten 16, 18 befinden sich Distanzstücke,
von denen eines bei 22 zu erkennen ist. Sie sind von Hülsen gebildet, durch welche
hindurch sich Spannschrauben 24 erstrecken, mit denen die Frontplatte
16 am Gehäuse 20 befestigt ist.
Zwischen den Platten 16, 18 befinden sich die Profilwalzen,
von denen eine bei 26 zu erkennen ist. Die Walze 26 ist mit Hilfe
eines in 1 nicht besonders deutlich zu erkennenden
Lagerbolzens 28 in einer Lagerbohrung 30 der Frontplatte
16 gelagert und in der Platte 18 in einer entsprechenden Lagerbohrung.
Die Frontplatte 16 weist außerdem eine zentrale Bohrung 32 auf,
durch welche hindurch ein zu bearbeitender Abschnitt 34 eines Werkstücks
36 geführt ist, das einen Bund 38 aufweist. Wie erkennbar, kann
der Bund 38 nicht durch die Öffnung 32 geführt werden, so daß
ein Gewinde, das auf dem Abschnitt 34 geformt werden kann, einen Abstand
von dem Bund 38 aufweist, wobei der Abstand etwas größer ist als die Dicke
der Frontplatte 16 in diesem Bereich. Wie aus 1
und den übrigen Figuren erkennbar, sind in der Frontplatte 16 auf ihrer
Rückseite im 120° Abstand kreisförmige Ausnehmungen 42 geformt, die
konzentrisch zur jeweiligen Lagerbohrung 40 angeordnet sind. In den
2, 3,
6 und 7
wird dies jeweils nur in Verbindung mit einer Lagerbohrung bezeichnet. Auf diese
Weise weist die Frontplatte 16 in dem Bereich, in dem sich die Walzen
16 befinden, eine deutlich geringere Wanddicke auf (1).
In den dickeren stehengebliebenen Abschnitten 46 befinden sich Bohrungen
48 für die Spannschrauben 24.
Wie in 2 zu erkennen, weisen die Ausnehmungen
42 Durchbrechungen 50 auf. Die Durchbrechungen liegen auf der
radial äußeren Seite der Lagerbohrungen 40. Die Durchbrechungen
50 haben die Kontur eines Kreissegments mit stark abgerundeten Ecken. Die
Sehne der Segmentkontur erstreckt sich durch die Mitte der Lagerbohrungen
40. Die Durchbrechungen 50 nehmen Einsätze 52 auf, die,
wie aus 5 zu erkennen, die gleiche Dicke haben wie
die Wand der Frontplatte 16 im Bereich der Ausnehmungen 42. Die
Einsätze 42 haben eine komplementäre Kontur zu den Durchbrechungen
50 mit Ausnahme des Bereiches, der der Lagerbohrung 40 zukehrt
ist. In diesem Bereich bilden die Einsätze 52 die eine Hälfte der Wandung
der Lagerbohrung 40 mittels einer halbkreisförmigen Ausnehmung
54.
Die Einsätze 52 sind z. B. aus Hartmetall oder einem anderen
sehr harten Werkstoff und sind in die Durchbrechungen durch Lötung befestigt.
Man erkennt aus der zeichnerischen Darstellung, daß der Bereich der
Wandung der Lagerbohrung 40, der vom Lagerstift am meisten belastet wird,
von einem Werkstoff gebildet ist, der hoch belastbar und formstabil ist. Mithin
können bei derartigen Walzköpfen sehr kleine Wanddicken für die Frontplatte im Bereich
der Profilwalzen gewählt werden, ohne daß dadurch die Standfestigkeit des Walzkopfes
beeinträchtigt ist.
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| Anspruch[de] |
- Gewindewalzkopf mit einer Lagereinheit, die eine Frontplatte und eine
hintere Platte aufweist, die ausgerichtete Lagerbohrungen haben, wobei zwischen
den Lagerplatten Distanzstücke angeordnet sind, welche die Lagerplatten auf Abstand
halten, wenn sie mit Spannschrauben gegeneinander gespannt werden, ferner mit Profilwalzen,
die mittels Lagerbolzen, die in die Lagerbohrungen eingreifen, drehbar gelagert
sind, einer zentralen Öffnung in der Frontplatte für das Werkstück und kreisförmigen
Ausnehmungen auf der Rückseite der Frontplatte konzentrisch zu den Lagerbohrungen,
die stirnseitige Walzenabschnitte aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte
(16) auf der radial äußeren Seite jeder Lagerbohrung (40) eine
Durchbrechung (50) aufweist, in die ein Einsatz (52) aus hartem
Material passend eingesetzt und befestigt ist und ein Umfangsabschnitt (54)
des Einsatzes (52) einen Teil der Bohrungswandung der Lagerbohrung (40)
bildet.
- Gewindewalzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz
(52) aus Hartmetall geformt ist.
- Gewindewalzkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Einsatz (52) in der Durchbrechung (50) durch Lötung befestigt
ist.
- Gewindewalzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (52) etwa eine Hälfte des Umfangs der Wandung der Lagerbohrung
(40) bildet.
- Gewindewalzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (52) die Form eines Kreissegments hat mit abgerundeten
Ecken, wobei in den, Sehnenabschnitt mittig eine im Schnitt kreisförmige Ausnehmung
(54) geformt ist, welche einen Teil der Lagerbohrungswandung bildet und
die Durchbrechung (50) komplementär geformt ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen
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