| (19) |
 |
|
(11) |
EP 1 713 600 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
|
12.10.2016 Patentblatt 2016/41 |
| (22) |
Anmeldetag: 06.02.2004 |
|
| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
|
| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
|
PCT/CH2004/000066 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
|
WO 2005/075125 (18.08.2005 Gazette 2005/33) |
|
| (54) |
VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG VON VERZAHNUNGSARTIGEN PROFILIERUNGEN VON
WERKSTÜCKEN
DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING TOOTH-LIKE PROFILED SECTIONS ON WORKPIECES
DISPOSITIF ET PROCEDE DE PRODUCTION DE PROFILS DE TYPE DENTE SUR DES PIECES
|
| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR |
| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
|
25.10.2006 Patentblatt 2006/43 |
| (73) |
Patentinhaber: ERNST GROB AG |
|
CH-8708 Männedorf (CH) |
|
| (72) |
Erfinder: |
|
- DERIAZ, Daniel
CH-8706 Meilen (CH)
- GESER, Peter
CH-8712 Stäfa (CH)
|
| (74) |
Vertreter: Frei Patent Attorneys |
|
Frei Patentanwaltsbüro AG
Postfach 1771 8032 Zürich 8032 Zürich (CH) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
US-A- 3 675 454 US-A- 5 339 669
|
US-A- 4 307 592
|
|
| |
|
|
|
|
| |
|
| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch
1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 7, (siehe z.B.
US-A-4 307 592).
[0002] Für die kaltumformende Herstellung von zylindrischen Werkstücken, welche eine verzahnungsartige
Geometrie aufweisende Profilierungen erhalten sollen, werden herkömmlicherweise Schlagwalzmaschinen
eingesetzt. Dabei müssen die Bewegungen der Werkzeuge, d.h. die Arbeitsbewegung, Richtung
und Zustellung der Profilierungsrollen resp. -walzen, und die Bewegung des Werkstückes,
d.h. die axiale Zustellung zu den Werkzeugen sowie die Rotation des Werkstückes, miteinander
geometrisch bestimmt koordiniert werden, um die gewünschte Profilierung in den entsprechenden
Abmessungen und Genauigkeiten zu erreichen.
[0003] In der Regel können die Arbeitsbewegung und Zustellbewegung sowohl der Werkzeuge
wie auch des Werkstückes kontinuierlich erfolgen, was durch Koppelung dieser Bewegungen
mittels mechanischer oder elektronischer Getriebe realisiert werden kann. Zur Erzeugung
einer definierten Gerad- oder Schrägverzahnung sollte das Werkstück jedoch idealerweise
diskontinuierlich resp. intermittierend rotiert werden.
[0004] Eine derartige Bewegung lässt sich mechanisch z.B. mittels einer Getriebekonstruktion
auf der Basis des Malterkreuzgetriebes realisieren. Ein solches Getriebe erlaubt die
Erzeugung von diskontinuierlichen Rotationsbewegungen ausgehend von einer kontinuierlich
rotierenden Antriebsmaschine. Die jeweiligen Rotationsschritte oder Teilungsschritte
sind dabei abhängig von der Geometrie des Getriebes sowie seiner Übersetzung. Das
bedeutet, dass die zu erzielenden Teilungsschritte definiert und darauf basierend
das Getriebe entsprechend ausgelegt und gebaut werden muss. In der Regel ist ein solches
Getriebe und damit die Produktionsanlage auf eine bestimmte, vorgegebene Werkstückzähnezahl
eingeschränkt.
[0005] Dies bedeutet, dass praktisch für jede unterschiedliche Werkstückzähnezahl ein eigenes
Getriebe aufgebaut werden muss. Dies bedeutet einen verhältnismässig grossen Aufwand,
welcher sich nicht zuletzt auch in verhältnismässig hohen Produktionskosten und hohem
Umrüstaufwand niederschlägt.
[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, eine derartige Vorrichtung
zu finden, welche eine einfache Einstellung der Teilungsschritte bei der Rotation
von Werkstücken erlaubt, insbesondere für Werkstücke zur Bearbeitung mit Schlagwalzmaschinen.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach
Anspruch 1 gelöst. Weiter, erfindungsgemäss bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich
aus den Merkmalen der weiteren Ansprüche 2 bis 6.
[0008] Erfindungsgemäss weist die Vorrichtung zur Erzeugung von zylindrischen Werkstücken
welche eine definierte Profilierung aufweisen, mit einer axial verschiebbaren und
um die Längsachse intermittierend rotierbaren Werkstückhalterung sowie periodisch
auf das Werkstück einwirkenden Umformwerkzeugen, mindestens einen mechanisch vom Antrieb
der Umformwerkzeuge getrennten separaten Antrieb für die intermittierende Rotation
des Werkstückhalters auf. Dieser separate Antrieb ist mit einer elektronischen Steuerung
verbunden, welche die intermittierende Rotationsbewegung in Abhängigkeit des Antriebs
der Umformwerkzeuge ansteuert. Damit lässt sich vorteilhaft die Rotationsposition
des Werkstückes beliebig in Abhängigkeit zur jeweiligen Bewegung resp. Stellung der
Umformwerkzeuge einstellen und damit eine präzise Profilgeometrie über die gesamte
Länge des Profils des Werkstückes erzeugen. Dabei sind sowohl die Lage wie auch die
Dauer des Werkstückstillstandes während des Umformwerkzeugeingriffes beliebig einstellbar.
[0009] Beispielsweise lässt sich damit eine Profilierung von Werkstücken mit wesentlich
höherer Drehzahl als bei herkömmlicher mechanischer Verbindung der Antriebe durchführen.
Diese wesentlich höheren Drehzahlen sind deshalb möglich, weil der elektronisch gesteuerte
Antrieb gegenüber den mechanischen Getrieben zur Erzeugung der intermittierenden Rotationsbewegung
des Werkstückes ein wesentlich geringeres Massenträgheitsmoment aufweist. Dabei können
auch die verzahnungsspezifischen optimalen Parameter für die Geometrie der Verzahnung
wesentlich schneller eingestellt werden. Damit wird eine höhere Produktionsrate bei
geringeren Einrichtungs- und Produktionskosten erreicht.
[0010] Vorzugsweise sind die Umformwerkzeuge profilierte Rollen oder Walzen, welche auf
einer Kreisbahn kontinuierlich umlaufend angetrieben sind, wobei die Kreisbahn parallel
oder schräg in Bezug auf die Längsachse des Werkstückes, vorzugsweise einstellbar,
verlaufend angeordnet ist. Gerade bei den auf Schlagwalzmaschinen angewandten Umformverfahren
hat sich die elektronische Regelung der intermittierenden Rotation des Werkstückes
als besonders vorteilhaft erwiesen.
[0011] Vorzugsweise ist der Werkstückhalter in einem parallel zur Werkstückachse geführten
und verschiebbaren Spindelstock gelagert und über eine mindestens in Axialrichtung
elastische Kupplung mit dem Antrieb verbunden. Damit bleibt der Antrieb vorteilhaft
von den auf das Werkstück einwirkenden Kräften der Umformwerkzeuge frei und kann trotz
der hohen Umformkräfte eine genaue Positionierung resp. intermittierende Rotation
garantieren. Vorzugsweise ist der Antrieb in einem ebenfalls parallel zur Werkstückachse
geführten und verschiebbaren Sekundärspindelstock angeordnet. Der Sekundärspindelstock
kann dabei entweder in derselben Führung wie der Spindelstock des Werkstückhalters
angeordnet sein, oder in einer separaten, parallel dazu angeordnet Führung.
[0012] Vorzugsweise weisen die periodische Bewegung der Umformwerkzeuge, die intermittierende
Rotationsbewegung des Werkstückhalters, sowie die axiale Zustellung des Werkstückhalters
getrennte Antriebsaggregate auf, welche elektronisch miteinander gekoppelt sind, vorzugsweise
mit der elektronischen Steuerung verbunden sind. Damit wird eine sehr grosse Variationsmöglichkeit
der Bewegungen erreicht und die Fertigung auch von komplizierten Profilgeometrien
ermöglicht. Insbesondere eignet sich eine solche Vorrichtung auch für die Erzeugung
von in Bezug auf die Längsachse schräg verlaufenden Profilierungen resp. Verzahnungen.
[0013] Vorzugsweise sind die Werkstücke zylindrische Voll- oder Hohlkörper. Die erfindungsgemässe
Vorrichtung eignet sich vorteilhaft sowohl für die Bearbeitung von Vollkörpern wie
auch für die Bearbeitung von Hohlkörpern. Dabei können bei Hohlkörpern sowohl Aussen-
wie auch Innenprofilierungen resp. -verzahnungen erzeugt werden.
[0014] Vorzugsweise sind die hohlen Werkstücke auf einem zylindrischen Dorn aufgebracht,
der vorzugsweise eine profilierte, vorzugsweise längsprofilierte, Oberfläche aufweist.
[0015] Weiter wird die Aufgabe erfindungsgemäss durch die Merkmale des Verfahrens nach Anspruch
7 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen der weitern
Verfahren 8 und 9.
[0016] Erfindungsgemäss zeichnet sich das Verfahren zur Erzeugung von zylindrischen Werkstücken
mit einer definierten Profilierung, mit einer axial verschiebbaren und um die Längsachse
intermittierend rotierbaren Werkstückhalterung für die Werkstücke sowie periodisch
auf das Werkstück einwirkenden Umformwerkzeugen, dadurch aus, dass das Werkstück mittels
einer elektronischen Steuerung um seine Längsachse mit einem von den Umformwerkzeugen
separaten Antrieb rotiert resp. angehalten wird. Dies erfolgt erfindungsgemäss in
Abhängigkeit der Bewegung der Umformwerkzeuge und damit zur Erzeugung einer bestimmten
definierten Profilierungsgeometrie.
[0017] Vorzugsweise auferlegt die Steuerung dem Werkstück sowohl eine Links- wie Rechtsdrehung
wie auch einen Stillstand. Damit kann entsprechend der Geometrie und Bewegung der
Umformwerkzeuge die gewünschte Profilierungsgeometrie sehr exakt erzeugt werden.
[0018] Vorzugsweise steuert die Steuerung auch den Antrieb und die Zustellbewegung der Umformwerkzeuge
entsprechend von Vorgaben, wie auch die axiale Zustellbewegung des Werkstückes. Damit
lässt sich der ganze Herstellungsprozess der Profilierung der zylindrischen Werkstücke
einfach steuern und einfach an unterschiedliche Werkstücke anpassen. So müssen beispielsweise
nicht die Getriebe aufgrund von anderen Teilungszahlen für unterschiedliche Werkstücke
jeweils arbeitsintensiv neu eingestellt resp. umgebaut werden.
[0019] Erfindungsgemäss wird weiter die Verwendung einer erfindungsgemässen Vorrichtung
und/oder Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Erzeugung von Schrägverzahnungen
auf zylindrischen Werkstücken beansprucht.
[0020] Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand von Figuren
noch näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 den Längsschnitt durch eine herkömmliche Bearbeitungsmaschine mit mechanisch
gekoppelten Getrieben;
Fig. 2 den schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung mit
elektronisch gekoppeltem Rotationsantrieb des Werkstückes;
Fig. 3 die schematisch Frontansicht eines Werkstückes mit Umformwerkzeug im Eingriff;
und
Fig. 4 schematisch den Längsschnitt durch den Eingriffsbereich des Umformwerkzeugs
im Werkstück nach Figur 3.
[0021] Figur 1 zeigt den Längsschnitt durch eine herkömmliche Schlagwalzmaschine zur Bearbeitung
von zylindrischen Werkstücken 1.
[0022] Das Werkstück 1 sitzt auf einem Werkstückhalter 2, welcher entlang seiner Achse z
in den Bearbeitungsbereich 3 zustellbar ist. Die Zustellung erfolgt beispielsweise
über einen eigenen Antrieb 4, welcher über ein Getriebe 5 eine Spindel 6 antreibt.
[0023] Die Umformwerkzeuge 9, welche vom Antrieb 8 angetrieben sind, sind mechanisch direkt
über ein malteserkreuzartiges Getriebe 7 mit dem Werkstückhalter 2 verbunden. Damit
ist die intermittierende Rotation um die Achse Z des Werkstückhalters 2 mit der Bewegung
der Umformwerkzeuge 9 direkt, entsprechend der Auslegung der Übersetzung und des malteserkreuzartigen
Getriebes 7 gekoppelt resp. synchronisiert. Aufgrund dieser Auslegung kann nun in
die Oberfläche des Werkstückes 1 durch die Umformwerkzeuge 9 ein definiertes Profil
eingearbeitet werden.
[0024] Mit dieser Anordnung kann nun jeweils nur ein Profil mit einer bestimmten Profil-
resp. Zähnezahl erstellt werden. Für eine andere Zähnezahl muss die Übersetzung zwischen
dem Antrieb 8 und dem Werkstückhalter 2 angepasst werden, was nur durch Austausch
der entsprechenden Zahnräder resp. Getriebeteile erfolgen kann. Ein solcher Austausch
ist zeitaufwändig und sehr kostenintensiv.
[0025] In Figur 2 ist nun schematisch der Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung
dargestellt.
[0026] Der Aufbau und Antrieb des Bearbeitungsbereiches 3 entspricht dem bekannten Aufbau,
wie er in Figur 1 dargestellt ist. Der Antrieb 8 ist vorteilhaft über ein mechanisches
Getriebe 10 mit den Umformwerkzeugen 9 verbunden.
[0027] Der Werkstückhalter 2 mit dem Werkstück 1 weist nun jedoch einen eigenen Antrieb
11 auf. Die Zustellung des Werkstückes 1 erfolgt wiederum vorteilhaft über einen separaten
Antrieb 4 mit Getriebe 5 und Spindel 6, wobei auch der Antrieb 11 zusammen mit dem
Werkstück 1 resp. dem Werkstückhalter 2 zugestellt wird.
[0028] Die Synchronisation zwischen der intermittierenden Rotationsbewegung des Werkstückhalters
2 und damit des Werkstückes 1 und der Umformwerkzeuge 9 resp. deren Antriebes 8 erfolgt
erfindungsgemäss elektronisch über eine Steuerung. Hierfür weisen vorteilhaft sowohl
der Antrieb 8 wie auch der Antrieb 11 entsprechende Positionssensoren auf.
[0029] Der grosse Vorteil der elektronischen Synchronisierung liegt nun einerseits darin,
dass die Steuerung entsprechend den Vorgaben an die Profilteilung jeweils individuell
schnell und einfach eingestellt werden kann, ohne dass Eingriffe in die Schlagwalzmaschine
vorzunehmen sind. Andererseits lassen sich damit auch Bewegungsabläufe, d.h. spezielle
Rotationsmuster des Werkstückes 1 erzielen, wie sie mit einem mechanischen Getriebe
nicht oder nur mit grossem Aufwand realisiert werden können, wie sie aber beispielsweise
für das Schlagwalzen von Schrägverzahnungen notwendig sind. Weiter erlaubt der Einsatz
von mit einer abrufbaren Codierung resp. Programmierung versehenen Werkzeugen eine
besonders einfache Einstellung resp. Programmierung der Steuerung der Maschine, so
dass praktisch eine manuelle Einstellung entfällt.
[0030] In Figur 3 ist noch schematisch die Frontansicht eines Werkstückes 1 mit im Eingriff
stehendem Bearbeitungswerkzeug in Form einer Profilrolle 12 dargestellt. Die Profilrolle
12 ist hier in ihrer aktuellen maximalen Eindringtiefe in die Oberfläche des Werkstückes
1 dargestellt. Entsprechend dem Profil der Profilrolle 12 wird eine Profilierung der
Werkstückoberfläche erzielt, und zwar jeweils in einem Abstand t, welcher als Profilteilung
bezeichnet wird.
[0031] In der Figur 4 ist dieser Bereich nun noch im Längsschnitt dargestellt, aus welcher
ersichtlich ist, dass die Profilrolle 12 auf einer kreisförmigen Bahn geführt ist,
wobei dabei der Kreis 13 die Bahnkurve der äusserten Bereiche der Profilrolle 12 darstellt.
Die Profilrolle ist einerseits in der Austrittsposition 12' dargestellt, wo sie die
Oberfläche des Werkstückes 1 gerade verlässt, sowie in der Vorlaufposition 12", wo
die Umformarbeit am Werkstück 1 begonnen wird, und die Profirolle in den Bereich des
soeben geformten Profils eintritt. Zwischen diesen beiden Positionen muss das Werkstück
1 still stehen, damit exakt die gewünschte Profilform erzeugt werden kann, während
das Werkstück 1 während dem folgenden Umlauf der Profilrolle 12 um ihre Kreisbahn
um die Profilteilung t rotiert werden muss, um eine Profilierung um den gesamten Umfang
zu erreichen. Diese Stillstandsphase kann gerade durch den separaten Antrieb und die
elektronische Synchronisierung erfindungsgemäss erzielt werden und der zu erzeugenden
Zähnezahl, insbesondere in Bezug auf die Lage und Dauer des Werkstückstillstandes
einfach eingestellt werden.
[0032] Gerade bei der Herstellung von derartigen Profilen in hohlzylindrischen Blechteilen
kann damit eine hohe Produktionsrate durch hohe Drehzahlen erzielt werden, und die
für die Profilgeometrie entscheidenden Einstellungen schnell und einfach über die
entsprechend Steuerung erfolgen. Diese Einstellungen können vorteilhaft bei der Verwendung
von Chipcodierten Werkzeugen automatisiert erfolgen und beispielsweise ein bereits
in der Steuerung enthaltenes Programm ohne manuellen Eingriff aktivieren.
[0033] Gerade bei derartigen Hohlteilen wird bei herkömmlichen Vorrichtungen durch die Rotation
und den Vorschub entlang der Längsachse des Werkstückes 1 unterschiedlich grosser
Druck durch die Profilrollen 12 auf die Flanken der Profilierung erzeugt. Bei der
erfindungsgemässen Vorrichtung mit elektronischer Synchronisation und unabhängigem
Rotationsantrieb lässt sich dieser Effekt durch entsprechende Kompensationsdrehbewegung
um die Längsachse des Werkstückes 1 praktisch eliminieren. Dies war bei rein mechanischen
Lösungen nur sehr aufwändig und in der Regel nicht vollständig durchführbar.
[0034] Auch kann durch die individuelle Steuerungsmöglichkeit der intermittierenden Rotation
des Werkstückes beispielsweise auch eine Schrägverzahnung mittels der Schlagwalzwerkzeuge
realisiert werden.
[0035] Weiter erlaubt die erfindungsgemässe Ausführung mit elektronisch gekoppeltem Antrieb
auch die Verwendung derselben Maschine zum Drückwalzen mit Drückrollen, wobei nicht
eine intermittierende Rotation des Werkstückes notwendig ist, sondern dieses mit einer
bestimmten, in der Regel sehr hohen konstanten Drehzahl rotierend angetrieben werden
muss. Dabei entfällt die bei herkömmlichen Vorrichtungen notwendige Umschaltung des
mechanischen Getriebes, da diese ebenfalls elektronisch durch die Steuerung einfach
eingestellt und durchgeführt werden kann. Dieser Drückwalzvorgang ermöglicht es im
gleichen Arbeitsgang zuerst auf einem Drückdorn aus einer Scheibe ein dünnwandiges
Hohlteil vorzuformen und dieses dann anschliessend auf dem gleichen Drückdorn zu verzahnen.
1. Vorrichtung zur Erzeugung von zylindrischen Werkstücken (1) welche eine definierte
Profilierung aufweisen, mit einem axial verschiebbaren und um die Längsachse (Z) rotierbaren
Werkstückhalter (2) sowie periodisch auf das Werkstück (1) einwirkenden Umformwerkzeugen
(9), wobei
mindestens ein mechanisch vom Antrieb (8) der Umformwerkzeuge (9) getrennter separater
Antrieb (11) für die Rotation des Werkstückhalters (2) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (2) um seine Längsachse (Z) intermittierend rotierbar ist, und
dass der genannte separate Antrieb (11)
mit einer elektronischen Steuerung verbunden ist, durch die die intermittierende Rotationsbewegung
des Werkstückhalters (2) und somit das Rotieren resp. Anhalten des Werkstücks (1)
in Abhängigkeit des Antriebs (8) der Umformwerkzeuge (9) gesteuert ist, wobei mittels
der elektronischen Steuerung und des separaten Antriebs (11) die Lage und die Dauer
des Werkstückstillstandes während des Umformwerkzeugeingriffes einstellbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformwerkzeuge (9) profilierte Rollen (12) oder Walzen sind, welche auf einer
Kreisbahn (13) kontinuierlich umlaufend angetrieben sind, wobei die Kreisbahn (13)
parallel oder schräg in Bezug auf die Längsachse (Z) des Werkstückes (I), vorzugsweise
einstellbar, verlaufend angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (2) in einem parallel zur Werkstückachse (Z) geführten und verschiebbaren
Spindelstock (20) gelagert ist und über eine mindestens in Axialrichtung elastische
Kupplung (22) mit dem Antrieb (11) verbunden ist, wobei der Antrieb (11) vorzugsweise
in einem ebenfalls parallel zur Werkstückachse (Z) geführten und verschiebbaren Sekundärspindelstock
(21) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die periodische Bewegung der Umformwerkzeuge (9;12), die intermittierende Rotationsbewegung
des Werkstückhalters (2), sowie die axiale Zustellung des Werkstückhalters (2) getrennte
Antriebsaggregate (4 ; 8 ; aufweisen, welche elektronisch miteinander gekoppelt sind,
vorzugsweise mit der elektronischen Steuerung verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke (1) zylindrische Voll- oder Hohlkörper sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke (1) auf einem zylindrischen Dorn aufgebracht sind, der vorzugsweise
eine profilierte, vorzugsweise längsprofilierte, Oberfläche aufweist.
7. Verfahren zur Erzeugung von zylindrischen Werkstücken (1) mit einer definierten Profilierung,
mit einer axial verschiebbaren und um die Längsachse (Z)
rotierbaren Werkstückhalterung (2) für die Werkstücke (1) sowie mit durch einen Antrieb
(8) angetriebenen periodisch auf das Werkstück (1) einwirkenden Umformwerkzeugen (9),
wobei mindestens ein mechanisch vom Antrieb (8) der Umformwerkzeuge (9) getrennter
separater Antrieb (11) für die Rotation des Werkstückhalters (2) vorhanden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (2) um seine Längsachse (Z) intermittierend rotiert wird,
dass der separate Antrieb (11) durch eine elektronische Steuerung gesteuert wird,
und
dass das Werkstück (1) mittels des separaten Antriebs (11) um seine Längsachse (Z)
rotiert resp.
angehalten wird, in Abhängigkeit von der Bewegung der Umformwerkzeuge (9), zur Erzeugung
einer bestimmten definierten Profilierungsgeometrie am Werkstück (1), wobei mittels
der elektronischen Steuerung und des separaten Antriebs (11) die Lage und die Dauer
des Werkstückstillstandes während des Umformwerkzeugeingriffes einstellbar sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung dem Werkstück (1) sowohl eine Links- wie Rechtsdrehung wie auch einen
Stillstand auferlegt.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung auch den Antrieb (8) und die Zustellbewegung der Umformwerkzeuge (9)
entsprechend von Vorgaben steuert, wie auch die axiale Zustellbewegung des Werkstückes
(1).
10. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder eines Verfahrens
nach einem der Ansprüche 7 bis 9 zur Erzeugung von Schrägverzahnungen auf zylindrischen
Werkstücken (1).
1. Device for the manufacture of cylindrical workpieces (1) which have a defined profiling,
with an axially movable workpiece holder (2) which is rotatable about the longitudinal
axis (Z) and forming tools (9) periodically acting on the workpiece (1), wherein for
the rotational movement of the workpiece holder (2), at least one separate drive (11)
is provided which is mechanically separate from the drive (8) of the forming tools
(9), characterized in that the workpiece holder (2) is intermittently rotatable about its longitudinal axis
(Z), and in that said separate drive (11) is connected with an electronic control by means of which
the intermittent rotational movement of the workpiece holder (2) and thus the rotating
and stopping of the workpiece (1) is controllable in dependence of the drive (8) of
the forming tools (9), wherein the position and the duration of the standstill of
the workpiece during the forming tool contact is adjustable by means of the electronic
control and the separate drive (11).
2. Device according to claim 1, characterized in that the forming tools (9) are profiled wheels or rollers (12), which are driven to continually
rotate along a circular orbit (13), wherein the circular orbit (13) is, preferably
adjustably, oriented parallel or obliquely relative to the longitudinal axis (Z) of
the workpiece (1).
3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the workpiece holder (2) is supported in a headstock (20) guided and movable in parallel
to the workpiece axis (Z) and is connected with the separate drive (11) by means of
a coupling (22) which elastic at least in axial direction, wherein the separate drive
(11) is preferably positioned in a secondary headstock (21) which also is guided and
moveable parallel to the workpiece axis (Z).
4. Device according to one of claim I to 2, characterized in that the periodic movement of the forming tools (9; 12), the intermittent rotational movement
of the workpiece holder (2), as well as the axial advancement of the workpiece holder
(2) have separate drive units (4; 8; 11), which are electronically coupled with one
another and preferably connected with the electronic control.
5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the workpieces (1) are solid or hollow cylindrical bodies.
6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the workpieces (1) are mounted on a cylindrical mandrel, which preferably has a profiled,
preferably longitudinally profiled surface.
7. Method for manufacturing cylindrical workpieces (1) having a defined profiling, with
an axially movable workpiece holder (2) for the workpieces (1), which is intermittently
rotatable about the longitudinal axis (Z), as well as with forming tools (9) periodically
acting on the workpiece (1) and driven by a drive (8), characterized in that the workpiece holder (2) is intermittently rotated about its longitudinal axis (Z),
and in that the separate drive (11) is controlled by an electronic control, and in that the workpiece (1) is rotated about its longitudinal axis (Z) and stopped by means
of the electronic control in dependence of the movement of the forming tools (9),
for the generation of a predetermined defined profiling geometry at the workpiece
(1), wherein the position and the duration of the standstill of the workpiece during
the forming tool contact is adjustable by means of the electronic control and the
separate drive (11).
8. Method according to claim 7, characterized in that the control imposes on the workpiece (1) left hand and right hand rotation as well
as a standsill.
9. Method according to claim 7 or 8, characterized in that the control also controls the drive (8) and the advancement movement of the forming
tools (9) according to preselected settings, as well as the axial advancement movement
of the workpiece (1).
10. Use of a device according to one of claims 1 to 6 and/or of a method according to
one of claims 7 to 9 for the manufacture of helical toothings on cylindrical workpieces
(1).
1. Dispositif de production de pièces cylindriques (1) qui présentent un profilage défini,
avec un porte-pièce (2) déplaçable axialement et pouvant tourner autour de l'axe longitudinal
(Z) ainsi qu'avec des outils de formage (9) agissant périodiquement sur la pièce (1),
dans lequel il se trouve au moins un entraînement (11) pour la rotation du porte-pièce
(2) mécaniquement séparé de l'entraînement (8) des outils de formage (9), caractérisé en ce que le porte-pièce (2) peut tourner par intermittence autour de son axe longitudinal
(Z), et en ce que ledit entraînement séparé (11) est relié à une commande électronique, par laquelle
le mouvement de rotation intermittent du porte-pièce (2) et, par conséquent, la rotation
ou l'arrêt de la pièce (1) est commandé en fonction de l'entraînement (8) des outils
de formage (9), dans lequel la position et la durée de l'arrêt de la pièce pendant
l'intervention des outils de formage peuvent être réglées au moyen de la commande
électronique et de l'entraînement séparé (11).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les outils de formage (9) sont des galets (12) ou des rouleaux profilés, qui sont
entraînés en mouvement circulaire continu sur une trajectoire circulaire (13), dans
lequel la trajectoire circulaire (13) est disposée en position parallèle ou oblique,
de préférence réglable, par rapport à l'axe longitudinal (Z) de la pièce (1).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le porte-pièce (2) est monté dans une poupée porte-broche (20) guidée et déplaçable
parallèlement à l'axe (Z) de la pièce et est relié à l'entraînement (11) par un embrayage
(22) qui est élastique au moins en direction axiale, dans lequel l'entraînement (11)
est disposé de préférence dans une poupée porte-broche secondaire (21) également guidée
et déplaçable parallèlement à l'axe (Z) de la pièce.
4. Dispositif selon une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le mouvement périodique des outils de formage (9; 12), le mouvement de rotation intermittent
du porte-pièce (2), ainsi que l'approche axiale du porte-pièce (2) présentent des
groupes d'entraînement séparés (4; 8; 11), qui sont couplés électroniquement l'un
à l'autre, et de préférence reliés à la commande électronique.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pièces (1) sont des corps cylindriques pleins ou creux.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les pièces (1) sont montées sur un mandrin cylindrique, qui présente de préférence
une surface profilée, de préférence profilée longitudinalement.
7. Procédé de production de pièces cylindriques (1) avec un profilage défini, avec un
porte-pièce (2) pour les pièces (1) qui est déplaçable axialement et pouvant tourner
autour de l'axe longitudinal (Z) ainsi qu'avec des outils de formage (9) entraînés
par un entraînement (8) et agissant périodiquement sur la pièce (1), dans lequel il
se trouve un entraînement (11) pour la rotation du porte-pièce (2) mécaniquement séparé
de l'entraînement (8) des outils de formage (9), caractérisé en ce que l'on fait tourner le porte-pièce (2) par intermittence autour de son axe longitudinal
(Z), en ce que l'on commande l'entraînement séparé (11) au moyen d'une commande électronique, et
en ce que l'on fait tourner ou on arrête la pièce (1) autour de son axe longitudinal (Z) au
moyen de l'entraînement séparé (11) en fonction du mouvement des outils de formage
(9), pour la production d'une géométrie de profilage définie déterminée sur la pièce
(1), dans lequel la position et la durée de l'arrêt de la pièce pendant l'intervention
des outils de formage sont réglables au moyen de la commande électronique et de l'entraînement
séparé (11).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la commande impose à la pièce (1) aussi bien une rotation vers la gauche ou vers
la droite qu'un arrêt.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la commande commande aussi l'entraînement (8) et le mouvement d'approche des outils
de formage (9) conformément à des instructions, ainsi que le mouvement d'approche
axial de la pièce (1).
10. Utilisation d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et/ou
d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 pour la production de
dentures obliques sur des pièces cylindriques (1).


IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information
des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes.
Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei
Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente