Die Erfindung bezieht sich auf eine Rolle für einen Radialgewinderollkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. So eine Rolle ist in der DE-A-2 335 651 offenbart.
Bei einem Radialgewinderollkopf, der zwei oder drei Rollen mit einem Gewindeformprofil aufweist, sind diese Rollen radial verstellbar gelagert. Das Gewindeformprofil weist in Umfangsrichtung gesehen eine Abflachung, einen Gewindeeinlaufabschnitt, einen Gewindekalibrierabschnitt und einen Gewindeauslaufabschnitt auf. Aus Formgründen und Gründen des von der Maschine aufzubringenden Drehmoments erstrecken sich die genannten Abschnitte über einen bestimmten Winkel. So erstreckt sich die Abflachung üblicherweise über einen Winkel von etwa 40°, der Einlaufabschnitt über einen Winkel von 160°, der Kalibrierabschnitt über einen Winkel von 90° und der Auslaufabschnitt über einen Winkel von 70°. Die Länge des Kalibrierabschnitts ist üblicherweise derart, daß sie einem Mehrfachen der Umfangslänge des zu formenden Werkstücks entspricht.
Mit Hilfe eines derartigen Radialgewinderollkopfes wird über eine beschränkte Länge ein Gewinde in einem Werkstück eingeformt. In der Ausgangsposition haben die Rollen eine Drehlage derart, daß die Abflachungen einander zugekehrt sind. Das Werkstück kann in dieser Position der Rollen in den Gewinderollkopf eingebracht werden. Mit Hilfe einer Auslösung von Hand oder automatisch durch die Werkzeugmaschine erfolgt automatisch eine radiale Zustellung der Rollen in Richtung Werkstück, so daß das Werkstück bei seiner Drehung mit Hilfe der Werkzeugmaschine die Formrollen mitzunehmen in der Lage ist. Die Rolloperation ist nach einer einzigen Umdrehung der Gewindeformrollen beendet.
Durch den Reibschluß zwischen Werkstück und Gewinderollen werden die Gewinderollen gedreht, und es wird ein Federwerk gespannt, und nach Beendigung des Rollvorgangs wird eine Kupplung eingerastet, so daß die Gewinderollen das Werkstück wieder freigeben.
Ein derartiger Gewinderollkopf bzw. Formrollen für derartige Gewinderollköpfe sind etwa aus DE 39 30 131 C1 oder Fette Firmenschrift "Rollsysteme" bekannt geworden.
Die Rollen haben üblicherweise eine bestimmte axiale Länge. Diese kann für eine gegebene Ausführung eines Rollkopfes nicht mehr verändert werden. Andererseits kommt es bei einer Anzahl von Einsätzen vor, daß die Gewindeformrolle nur über einen begrenzten axialen Bereich eingesetzt wird. Dieser Bereich verschleißt mit der Zeit, während der übrige Bereich einsatzfähig bleibt, jedoch wegen seiner Lage unbenutzt ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Formrolle für einen Radialgewinderollkopf zu schaffen, die besonders wirksam für die Formung von kurzen Gewindeabschnitten geeignet ist, jedoch eine komplette Ausnutzung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Rolle ist in der Längshälfte der Rolle in einer Radialebene am Umfang ein ringförmig umlaufender Nutabschnitt geformt. Dieser Nutabschnitt erstreckt sich nicht in den abgeflachten Bereich hinein, bzw. es ist nicht erforderlich, ihn in diesen Bereich hineinzuführen. Auf beiden Seiten des Nutabschnitts ist ein Gewindeformprofil eingeformt, das eine entgegengesetzte Steigung aufweist, wobei die Abflachungen der Gewindeformprofile zueinander ausgerichtet sind. Mit anderen Worten, ist das eine Gewindeformprofil für ein Rechtsgewinde ausgelegt, ist auch das andere Gewindeformprofil für Rechtsgewinde geeignet, wenn die Rolle um 180° im Rollkopf gedreht wird. Es ist möglich, mit identischen Gewindeformprofilabschnitten identische Gewinde im Werkstück zu formen. Es ist jedoch auch möglich, unterschiedliche Gewindeformprofile zu verwenden, beispielsweise mit unterschiedlicher Steigung, aber auch mit unterschiedlichem Durchmesser. Ferner kann der Hub der Gewindeprofile unterschiedlich sein. Unter Hub versteht man den radial nach innen versetzten Anfang des Einlaufabschnitts gegenüber der Profilhöhe im Kalibrierabschnitt, dem eigentlichen Gewindeformabschnitt.
Die Nut sorgt dafür, daß bei der Gewindeerzeugung das Werkstück nicht mit dem zweiten Formprofilabschnitt in Eingriff gelangt. Daher entspricht nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Breite der Nut mindestens der Steigung des Gewindeformprofils plus einem gewissen Überlaufbetrag. Die Nut soll vorzugsweise auch eine Mindesttiefe aufweisen, die gleich der Höhe des Profils ist plus einem minimalen Einlaufhub.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Gewindeformrolle weist am Umfang zwei Gewindeformprofilabschnitte 10, 12 auf, die durch eine Nut 14 voneinander getrennt sind. Das Gewindeformprofil 12 weist eine Abflachung 16, einen sich über annähernd 160° erstreckenden Einlaufabschnitt 18, einen sich etwa über 90° erstreckenden Kalibrierabschnitt 20 sowie einen sich annähernd über 70° erstreckenden Auslaufabschnitt 22 auf. Der Profilabschnitt 10 weist eine Abflachung 24, einen Einlaufabschnitt 26, einen Kalibrierabschnitt 28 und einen Auslaufabschnitt 30 auf. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, sind die Abflachungen 16, 24 zueinander ausgerichtet, und die übrigen Abschnitte der Formprofile sind gleich, jedoch symmetrisch zur Mittenebene, welche von der Nut 14 aufgespannt ist. Mit anderen Worten, je nach Lage der Rolle in dem nicht gezeigten Radialgewinderollkopf wirkt sich der jeweilige Gewindeformabschnitt 10, 12 in gleicher Weise auf das ebenfalls nicht gezeigte Werkstück aus, mit dem es in Eingriff gebracht wird. Es werden identische Gewinde erzeugt, je nachdem, welches Gewindeformprofil 10, 12 zum Einsatz gelangt. Ist daher z. B. der Profilabschnitt 10 abgenutzt, wird die Rolle im Gewinderollkopf um 180° verdreht eingesetzt, so daß nunmehr der Profilabschnitt 12 zum Einsatz gelangt. Auf diese Weise läßt sich die gesamte Länge der Profilrolle nutzen, was für die Rolle eine erhebliche Standzeit zur Folge hat. Dies gilt zwar nur für relativ kurze zu formende Gewindeabschnitte, diese Einsatzfälle sind jedoch relativ häufig.
Es ist jedoch nicht obligatorisch, daß die Gewindeformprofilabschnitte 10, 12 identisch sein müssen. Vielmehr können sie eine unterschiedliche Steigung aufweisen und auch einen unterschiedlichen Hub. Wie aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen, ist die Profilhöhe des Einlaufabschnitts gegenüber derjenigen des Kalibrierabschnitts radial nach innen versetzt. Dies ist in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie 32 angedeutet, welche die endgültige Profilhöhe darstellt. Der radialer Versatz, der mit 34 gekennzeichnet ist, wird auch als Hub bezeichnet. Im Auslaufabschnitt 22 bzw. 30 ergibt sich ebenfalls eine Zurückverlegung der Profilhöhe in Richtung Abflachung 16 bzw. 24, um den Auslauf der Rolle am Werkstück zu erleichtern.
Wie aus Fig. 1 noch hervorgeht, sind auf gegenüberliegenden Seiten diametral Ausnehmungen 36 bzw. 38 geformt. Sie dienen zum Eingriff einer Mitnehmerscheibe des Gewinderollkopfes mit der Rolle. Dadurch wird über ein entsprechendes Getriebe dafür gesorgt, daß bei einer einmaligen Umdrehung der Formrolle eine Feder gespannt wird, welche nach Auslösung dafür sorgt, daß die Formrollen aufeinander zu bewegt werden, damit die Abflachung mit dem Werkstück in Eingriff gelangt.
In Fig. 4 ist eine Gewindeformrolle gezeigt, die zwei Gewindeformprofilabschnitte 10a, 12a aufweist, die durch eine Nut 14 voneinander getrennt sind. Die Nut 14 entspricht der Nut 14 nach Fig. 1. Im Unterschied zu Fig. 1 haben die Gewindeformprofilabschnitte 10a, 12a einen unterschiedlichen Durchmesser.
Zur Nut 14 sei noch angemerkt, daß sie eine Breite hat, die etwas größer ist als die Steigung der Formprofilabschnitte. Dadurch ist auch ein gewisser Überlauf bei der Formung des Gewindes am Werkstück möglich. Die Tiefe der Nut 14 entspricht der Profilhöhe der Formprofilabschnitte plus einem minimalen Einlaufhub. Dadurch entfällt die Nut in dem abgeflachten Bereich 16 bzw. 24.