PatentDe  


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
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.

Beschreibung[de]

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.


Anspruch[de]
  1. 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.
  2. Gewindewalzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (52) aus Hartmetall geformt ist.
  3. Gewindewalzkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (52) in der Durchbrechung (50) durch Lötung befestigt ist.
  4. 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.
  5. 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






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche


Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com