Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen schematisch wiedergegebene Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:

1: eine Prinzipdarstellung des globalen Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

2: eine Darstellung des Werkzeugkopfes entsprechend einer Schnittebene II – II der 1;

3. eine Darstellung der eingangsseitigen Rollenstation der Vorrichtung in einem Axialschnitt;

4 eine Darstellung einer Ansicht der Rollenstation entsprechend einer Blickrichtung IV der 3;

5 eine Teildarstellung der Auflagerung der eingangsseitigen Rollenstation in einer horizontalen Schnittebene entsprechend einer Blickrichtung V der 1.

Mit 1 ist in 1 ein spanlos zu bearbeitendes, langgestrecktes Werkstück bezeichnet, bei welchem es sich um ein Rohr handeln kann, welches zumindest außenseitig über seine gesamte Länge gleichförmig mit einer gewindeartigen Verformung zu versehen ist, beispielsweise in der Form eines Rundgewindes. Das Werkstück durchläuft die Vorrichtung während der Bearbeitung in Richtung des Pfeiles 2 und erfährt eingangs- und ausgangsseitig geeignete Unterstützungen, die grundsätzlich beliebig ausgebildet sein können, die jedoch abweichend von dem eingangs dargelegten Stand der Technik in keinerlei funktioneller, insbesondere in keinerlei Antriebsverbindung mit der gezeigten Vorrichtung stehen.

Die wesentlichen Komponenten der Vorrichtung sind eine eingangsseitige Rollenstation 3, eine Bearbeitungsstation 4 und eine ausgangsseitige Rollenstation 5, die sämtlich auf einem gemeinsamen Maschinengestell 6 aufgelagert sind. Die genannten Stationen sind auf dem Maschinengestell 6 in Durchlaufrichtung 2 des Werkstücks 1 unmittelbar hintereinander angeordnet, wobei die Bearbeitungsstation 4 fest und zumindest die eingangsseitige Rollenstation 3 geringfügig in Durchlaufrichtung bzw. in Gegenrichtung zu dieser Richtung geradlinig verschiebbar ist.

Mit 7 ist der Antrieb der Bearbeitungsstation bezeichnet, der in Wirkverbindung mit einem in 2 gezeigten Werkzeugkopf 8 steht. Dieser Werkzeugkopf 8 ist global als ringzylindrisches, um eine Achse 9 drehbar gelagertes Bauteil ausgebildet, welche Achse sich gleichachsig zu der Längsachse des zu bearbeitenden Werkstücks 1 erstreckt. Er dient der Lagerung von drei Arbeitswalzen 10, deren Achsen nach Maßgabe der Gewindesteigung zu der Achse 9 unter einem Winkel angestellt sind. Diese Arbeitswalzen 10 sind im Umfangsbereich ringartig nach Maßgabe des herzustellenden Gewindes profiliert, wobei dieses Profil mit der Außenseite des Werkstücks 1 im Eingriff steht.

Der Werkzeugkopf 8 ist außenseitig in ein Gehäuse eingebunden, in welches ferner eine zeichnerisch nicht wiedergegebene Kühleinrichtung integriert ist, die insbesondere im Bereich der Arbeitswalzen 10 eine Kühlwirkung entwickelt, nachdem es in Abhängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit zu einer beträchtlichen Wärmeentwicklung kommt, die ohne Kühlung die Standzeit der Arbeitswalzen 10 verkürzen würde. Derartige Kühleinrichtungen sind als solche bekannt und es wird hierauf im Folgenden nicht näher eingegangen werden.

Das zu bearbeitende Werkstück 1 ist während der Bearbeitung koaxial zu dem Werkzeugkopf 8 gehalten und wird durch diesen hindurchgeführt. Demzufolge sind die Arbeitswalzen 10 in gleichförmiger Umfangsverteilung in dem Werkzeugkopf 8 gelagert. Die Zahl der Arbeitswalzen 10 – in peripherer Richtung gesehen – kann variieren und es können auch mehr als drei Walzen vorgesehen sein. Auch können – in Durchlaufrichtung 2 gesehen – mehrere Walzenanordnungen, bestehend jeweils aus drei oder mehr Arbeitswalzen 10 von der in 2 gezeigten Art vorgesehen sein, wobei die gesamte Umformarbeit stufenweise nach Maßgabe der Zahl der aufeinander folgenden Walzenanordnungen durchgeführt wird und wobei sich die Profilierungen der aufeinanderfolgenden Walzenanordnungen demzufolge voneinander unterscheiden.

Wie anhand der 1 und 5 erkennbar ist, ist die eingangsseitige Rollenstation 3 auf einem Schlitten 11 aufgelagert, der seinerseits entlang zweier sich parallel und mit Abstand zueinander in Vorschubrichtung 2 erstreckender schienenartiger Führungen 12 verschiebbar ist. Diese Verschiebbarkeit ist lediglich geringfügig und es sind an den Enden beider Führungen 12 jeweils Kraftmessgeber 13 angeordnet, die zumindest zur Generierung eines, das Anliegen des Schlittens an diesen Gebern beschreibenden elektrischen Signals eingerichtet sind. Auf die Zweckbestimmung dieser Kraftmessgeber 13 im Rahmen des Erfindungsgegenstands wird im Folgenden noch näher eingegangen werden.

Die Rollenstation 3 ist durch mehrere, in Durchlaufrichtung 2 hintereinander angeordnete, untereinander gleich beschaffene Rollenanordnungen 14 gekennzeichnet, wobei sich die Achsen der beiden jeweiligen Rollen 15,15' einer jeden Rollenanordnung senkrecht zur Vorschubrichtung 2 erstrecken. Sämtliche Rollen 15, 15' der Rollenstation 3 werden über einen Antrieb 16 mit Hinblick auf die Bewirkung eines Vorschubs bei dem Werkstück 1 angetrieben, wobei dieser Antrieb mit einer Steuerungseinrichtung 17 in Wirkverbindung steht. Als Antrieb 16 kann grundsätzlich jeder drehzahlregelbare Antrieb Verwendung finden. In der Zeichnung erstrecken sich die Achsen der Rollen 15, 15' horizontal – dies ist nicht unbedingt erforderlich und es kommt gleichermaßen auch eine vertikale Erstreckung der Rollen in Betracht. Ferner können mehr als drei Rollenanordnungen 14 in Durchlaufrichtung 2 hintereinander vorgesehen sein, wobei zusätzlich einzelne der Rollenanordnungen unterschiedliche Achsenorientierungen aufweisen können. Beispielsweise können die Achsen einer ersten Rollenanordnung sich horizontal und diejenigen einer zweiten Rollenanordnung sich vertikal erstrecken.

Die beiden Rollen 15,15' einer jeden Rollenanordnung 14 sind mit wenigstens einer Anordnung einander gegenüberliegender, im Querschnitt dreieckförmiger Ringnuten 18 versehen, die mit der Maßgabe dimensioniert sind, dass der Querschnitt des Werkstücks 1 von zwei derartigen Ringnuten 18 teilweise umfasst wird. Dementsprechend sind auch die Achsen der Rollen voneinander beabstandet. Zumindest eine der beiden Rollen 15,15' ist in Richtung auf die Achse der anderen Rolle hin sowie in Gegenrichtung hierzu parallel verschiebbar in der Rollenstation 3 gelagert, so dass jedenfalls die Möglichkeit einer Anpassung an unterschiedliche Durchmessermaße der zu bearbeitenden Werkstücke 1 gegeben ist. Aufgrund der dreieckförmigen Querschnittsgestaltung der Ringnuten 18 bsteht an den Stellen 19, 19' ein linienförmiger Kontakt zwischen den Flanken der Ringnuten einerseits und dem Werkstück 1 andererseits. Von wesentlicher Bedeutung ist, dass eine zentrierende Bewegung der Rollen 15,15' bzw. einer der beiden Rollen mit der Maßgabe eingerichtet ist, dass sich die zentrale Längsachse des auf diesem Wege gegebenen Einspannprofils der Rollenstation 3 stets gleichachsig mit der Längsachse des Werkzeugkopfes 8 erstreckt.

Die ausgangsseitige Rollenstation 5 kann zumindest hinsichtlich einer Unterbringung von Rollen, sowie der Anordnung der Rollen relativ zu dem Werkstück 1 einen gleichen konstruktiven Aufbau wie die eingangsseitige Rollenstation 3 aufweisen.

Wesentlich ist, dass das Werkstück 1 dadurch, dass die Rollen 15,15' der Rollenstation 3 aufeinander zu bewegt werden, das Werkstück in dem, durch die einander gegenüberliegenden, ein Einspannprofil bildenden Ringnuten 18 hinsichtlich seiner Längsachse unverdrehbar gehalten ist. In Abhängigkeit von der, über den Antrieb 7 vorgegebenen Drehzahl des Werkzeugkopfes 8 in Richtung des Pfeiles 21 sowie der durch das Profil der Arbeitswalzen 10 vorgegebenen Steigung des Gewindeprofils ergibt sich eine Vorschubbewegung des Werkstücks in Vorschubrichtung 2. Der Antrieb 16 der Rollenstation 3 ist dahingehend angelegt, dass die Rollen 15,15' sämtlicher Rollenanordnungen 14 synchron in den jeweiligen Umdrehungsrichtungen 20,20' angetrieben werden, und zwar mit der Maßgabe, dass ein gleichförmiger Vorschub des Werkstücks 1 in Richtung auf den Werkzeugkopf 8 hin erfolgt, so dass über den, durch den Antrieb 7 und den Werkzeugkopf vorgegebenen Vorschub auch die über den Antrieb 16 vorgegebene Umlaufgeschwindigkeit der Rollen 15,15' bestimmt wird. Die Position des Schlittens 11 und damit der Rollenstation 3 entlang der Führungen 12 ergibt sich somit in Abhängigkeit von dem Verhältnis der über die Antriebe der Bearbeitungsstation 4 bzw. der Rollenstation 3 ausgeübten Vorschubwirkungen.

Im einfachsten Fall kann die Eingangsstation bzw. die Rollenstation 3 auch fest bzw. entlang von Führungen 12 fest einstellbar angelegt sein, insbesondere dann, wenn kein Antrieb für die Eingangsstation vorgesehen ist.

Zu diesem Zweck wird eine eventuelle Bewegung der Rollenstation 3 auf den Führungen 12 über die dort befindlichen Kraftmessgeber 13 erfaßt und über die Steuerungseinrichtung 17 ausgewertet. Führt diese Auswertung zu einem Vor- oder einem Nachlauf der Umlaufgeschwindigkeit der Rollen 15, 15' gegenüber einer, über die Arbeitsstation vorgegebenen Sollgeschwindigkeit, wird über die Steuerungseinrichtung 17 der Antrieb 16 mit Hinblick auf einen Gleichlauf der Rollen 15, 15' hin ausgesteuert.

Das Werkstück 1 ist in der Rollenstation 3 unverdrehbar gehalten und erfährt gleichzeitig eine axial gerichtete Führungswirkung, ohne dass wie bei dem eingangs dargelegten Stand der Technik eine faktisch nach Maßgabe der Länge des Werkstücks notwendige Verfahrbarkeit eines die unverdrehbare Einspannung des Werkstücks bewirkenden Schlittens erforderlich ist. Der Abstand zwischen dem, die unverdrehbare Fixierung des Werkstücks 1 bewirkenden Einspannpunkts einerseits und der Arbeitsstation andererseits ist kurz und insbesondere im Vergleich zum Stand der Technik nahezu konstant. Dies bedeutet, dass sämtliche, mit einer sich während der Bearbeitung ändernden Einspannlänge ergebenden Probleme, die insbesondere bei solchen Stahlsorten auftreten, deren werkstoffliche Eigenschaften stark inhomogen sind, vermieden werden.

Die, in den Rollenstationen 4,5 benutzten Rollen können Arbeitswalzen 10 sein, in die die zur Bildung von Einspannprofilen bestimmten Ringnuten eingefräst oder in sonstiger Weise eingearbeitet sind. Auf diesem können Justierarbeiten, die ansonsten mit Hinblick auf die Einstellung einer axialen Ausrichtung von Rollen- und Bearbeitungsstation anfallen, vergleichsweise einfach durchgeführt werden, ein Vorteil, der insbesondere bei einem Übergang auf andere Dimensionen des Werkstücks 1 von Bedeutung ist.