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Patent Searching and Data


Title:
FLOATINGLY MOUNTED MULTI-PIECE ROLLING TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/189028
Kind Code:
A2
Abstract:
A rolling tool (5) has a main body (6) for fastening of the rolling tool (5) in a rolling machine (1) and a profiled part (7) for the shaping treatment of a workpiece (2) to be rolled. The main body (6) and the profiled part (7) have a multi-piece design. The main body (6) and the profiled part (7), when connected to each other, are mounted so as to be movable relative to each other in a plane perpendicular to the rolling direction (23). The main body (6) of the rolling tool (5) can also be part of the rolling machine (1).

Inventors:
GENSERT HILMAR (DE)
JÄNSCH ARMIN (DE)
FRISCHKORN HARALD (DE)
LUDWIG CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/058734
Publication Date:
October 18, 2018
Filing Date:
April 05, 2018
Export Citation:
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Assignee:
KAMAX HOLDING GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
B21H3/06; B21H3/04; B21H5/02
Domestic Patent References:
WO2011059658A12011-05-19
Foreign References:
US1524327A1925-01-27
US1979919A1934-11-06
DE10212256A12003-05-15
DE19520699A11996-12-12
DE102004056921A12006-06-01
DE102004014255B32005-06-30
EP1529579B12007-05-23
DE3620853A11987-12-23
Attorney, Agent or Firm:
REHBERG HÜPPE + PARTNER PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Rollwerkzeug (5), mit

einem Grundkörper (6) zur Befestigung des Rollwerkzeugs (5) in einer Rollmaschine (1 ), und

einem Profilteil (7) zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks (2), wobei der Grundkörper (6) und das Profilteil (7) mehrstückig und miteinander verbindbar und zerstörungsfrei voneinander trennbar ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass

der Grundkörper (6) und das Profilteil (7) in ihrer miteinander verbundenen Stellung in einer Ebene senkrecht zur Walzrichtung (23) unter ausschließlicher Überwindung der Haftreibung zwischen ihnen relativ zueinander beweglich gelagert sind.

2. Rollwerkzeug (5) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ausmaß der Beweglichkeit entlang nur einer Achse in der Ebene senkrecht zur Walzrichtung (23) mindestens 0,1 mm, insbesondere zwischen 0,1 mm und 0,3 mm, insbesondere zwischen 0,1 mm und 0,2 mm, insbesondere etwa 0,1 mm, beträgt.

3. Rollwerkzeug (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil (7) als Gewinderollteil mit einer Steigung ausgebildet ist und das Ausmaß der Beweglichkeit entlang nur einer Achse in der Ebene senkrecht zur Walzrichtung (23) mindestens 5 %, insbesondere mindestens 8 %, insbesondere mindestens 10 %, insbesondere zwischen 5 % und 15 %, insbesondere etwa 10 %, der Steigung beträgt.

4. Rollwerkzeug (5) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (6) und das Profilteil (7) in ihrer miteinander verbundenen Stellung in der Ebene senkrecht zur Walzrichtung (23) entlang nur einer Achse, nämlich einer Bewegungsachse (Z), relativ zueinander beweglich gelagert sind.

5. Rollwerkzeug (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil (7) eine Länge (L) und eine Breite (B) besitzt, wobei die Walzrichtung (23) parallel zur Länge (L) des Profilteils (7) und die Bewegungsachse (Z) parallel zur Breite des Profilteils (7) verläuft.

6. Rollwerkzeug (5) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsachse (Z) der Längsachse eines in dem Rollwerkzeug (5) aufgenommenen zu rollenden Werkstücks (2) entspricht.

7. Rollwerkzeug (5) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (6) und das Profilteil (7) so beweglich miteinander verbunden sind, dass sie nach einer Relativbewegung nicht durch ein Rückstellmittel, z. B. eine Feder, in eine Ausgangsstellung zurück beaufschlagt sind.

8. Rollwerkzeug (5) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (6) und das Profilteil (7) in der Betriebsstellung des Rollwerkzeugs (5) in der Rollmaschine (1 ) durch Unterdruck, Magnetismus und/oder Federkraft miteinander verbindbar ausgebildet sind.

9. Rollwerkzeug (5) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil (7) eine geringere Dicke als der Grundkörper (6) und/oder von 10 mm oder weniger besitzt.

10. Rollwerkzeug (5) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Dicke des Profilteils (7), d. h. die Dicke an der dicksten Stelle des Profilteils (7), zwischen 4 mm und 10 mm, insbesondere zwischen 4 mm und 8 mm, beträgt.

1 1 . Rollwerkzeug (5) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

das Profilteil (7) in radialer Richtung (8) des zu rollenden Werkstücks (2) gesehen auf dem Grundkörper (6) angeordnet ist, und/oder

das Profilteil (7) einen Profilgebungsabschnitt (9) zum formgebenden Bearbeiten des zu rollenden Werkstücks (2) und einen Verbindungsabschnitt (1 1 ) zum Verbinden mit dem Grundkörper (6) aufweist, und/oder

der Grundkörper (6) keinen Profilgebungsabschnitt zum formgebenden Bearbeiten des zu rollenden Werkstücks (2), aber einen Befestigungsabschnitt (20) für die Befestigung in einer Rollmaschine (1 ) und einen Verbindungsabschnitt (12) zum Verbinden mit dem Profilteil (7) aufweist, und/oder das Rollwerkzeug (5) als Walzbacke ausgebildet ist.

12. Profilteil (7) für ein Rollwerkzeug (5), mit

einem Profilgebungsabschnitt (9) zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks (2), und

einem Verbindungsabschnitt (1 1 ) zum Verbinden mit einem separaten Grundkörper (6) des Rollwerkzeugs (5), dadurch gekennzeichnet, dass

die maximale Dicke des Profilteils (7), d. h. die Dicke an der dicksten Stelle des Profilteils (7), zwischen 4 mm und 10 mm beträgt.

13. Profilteil (7) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil (7) Merkmale mindestens eines der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

14. Rollmaschine (1 ) mit einem Rollwerkzeug (5) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.

15. Rollmaschine (1 ), mit

einem Rollwerkzeug (5) mit einem Grundkörper (6) zur Befestigung des Rollwerkzeugs (5) in der Rollmaschine (1 ) und einem Profilteil (7) zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks (2), wobei der Grundkörper (6) und das Profilteil (7) mehrstückig und miteinander verbindbar und zerstörungsfrei voneinander trennbar ausgebildet sind, gekennzeichnet durch

einen Unterdruckanschluss (21 ), der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass das Profilteil (7) mit dem Grundkörper (6) mittels Unterdruck verbindbar und zerstörungsfrei von diesem trennbar ist und der Grundkörper (6) und das Profilteil (7) in ihrer miteinander verbundenen Stellung in einer Ebene senkrecht zur Walzrichtung (23) relativ zueinander beweglich gelagert sind, oder

eine Mehrzahl von Magneten (25), die so in Ausnehmungen in dem Grundkörper (6) angeordnet sind, dass das Profilteil (7) mit dem Grundkörper (6) mittels Magnetismus verbindbar und zerstörungsfrei von diesem trennbar ist und der Grundkörper (6) und das Profilteil (7) in ihrer miteinander verbundenen Stellung in einer Ebene senkrecht zur Walzrichtung (23) relativ zueinander beweglich gelagert sind.

Description:
MEHRSTUCKIGES ROLLWERKZEUG MIT SCHWIMMENDER LAGERUNG

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Rollwerkzeug mit einem Grundkörper zur Befestigung des Rollwerkzeugs in einer Rollmaschine und einem Profilteil zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks.

Derartige Rollwerkzeuge dienen zum Herstellen bestimmter Außenkonturen rotationssymmetrischer Bauteile. Bei den dadurch hergestellten Außenkonturen handelt es sich insbesondere um Gewindeabschnitte und andere Profilierungen, wie beispielsweise Wendel. Die Bauteile sind insbesondere Schrauben, Gewindebolzen, Kugelbolzen usw.

Vor dem formgebenden Bearbeiten des zu rollenden Werkstücks wird der Rohling hergestellt. Diese Herstellung des Rohlings erfolgt zumeist durch Umformung und insbesondere durch Kaltfließpressen. Die nachfolgende formgebende Bearbeitung erfolgt durch Umformung und insbesondere durch Kaltumformung.

STAND DER TECHNIK

Ein Rollwerkzeug mit einem Grundkörper zur Befestigung des Rollwerkzeugs in einer Roll- maschine und einem Profilteil zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks ist aus dem US-amerikanischen Patent US 1 ,524,327 bekannt. Der Grundkörper und das Profilteil sind mehrstückig ausgebildet. Das Profilteil weist eine erhebliche Dicke auf und ist um ein Vielfaches dicker als der plattenartige Grundkörper. Das Profilteil ist mittels Schraubverbindungen fest mit dem Grundkörper verbunden. Der plattenartige Grundkörper ist formschlüssig, aber mit Spiel, in zwei Nuten in der Aufnahme der Rollmaschine für den Grundkörper geführt. Die Nuten bildenden Hinterschneidungen. Hierdurch ist das gesamte Rollwerkzeug in einer Ebene senkrecht zur Walzrichtung relativ zu der Rollmaschine beweglich gelagert. Ein Rollwerkzeug mit einem Grundkörper zur Befestigung des Rollwerkzeugs in einer Rollmaschine und einem Profilgebungsabschnitt zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks ist aus dem US-amerikanischen Patent US 1 ,979,919 bekannt. Das gesamte Rollwerkzeug ist mittels zwei entgegengesetzt wirkenden Feder in einer definierten Stellung an einer zugeordneten Aufnahme der Rollmaschine gehalten. Das Rollwerkzeug ist gegen die Federkräfte begrenzt beweglich. Das Rollwerkzeug wird dabei permanent aufgrund der Federkräfte in seine Ausgangsstellung zurückgedrückt.

Ein Rollwerkzeug mit einem Grundkörper zur Befestigung des Rollwerkzeugs in einer Rollmaschine und einem Profilteil zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks ist aus der deutschen Patentanmeldung DE 102 12 256 A1 bekannt. Der Grundkörper und das Profilteil sind mehrstückig ausgebildet. Das Profilteil weist eine sich stark ändernde Dicke auf. Für die Verbindung des Teile ist eine Mehrzahl von Schraubverbindungen vorhanden. Dabei sind Schrauben durch Durchgangsbohrungen in dem Grundkörper in Gewindebohrungen in dem Profilteil eingeschraubt. Ein weiteres Rollwerkzeug mit einem Grundkörper zur Befestigung des Rollwerkzeugs in einer Rollmaschine und einem Profilgebungsabschnitt zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks ist aus der deutschen Patentanmeldung DE 195 20 699 A1 bekannt. Das Rollwerkzeug kann so segmentiert ausgebildet sein, dass es mehrere Profilgebungsabschnitte aufweist. Den verschiedenen Profilgebungsabschnitten sind dabei verschiedene Funktionen zuge- wiesen. In dieser Weise können einzelne Profilgebungsabschnitte ausgetauscht werden, so dass die entstehende Außenkontur des zu bearbeitenden Werkstücks änderbar ist. Die die Geometrie des Profilgebungsabschnitts bildenden hervorstehenden und vertieften Bereiche wurden in einen blockartigen Rohling eingebracht, so dass funktionsmäßig der Grundkörper und der Profilgebungsabschnitt entstehen. Ein weiteres Rollwerkzeug mit einem Grundkörper zur Befestigung des Rollwerkzeugs in einer Rollmaschine und einem Profilgebungsabschnitt zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks ist aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 056 921 A1 bekannt. Die die Geometrie des Profilteils bildenden hervorstehenden und vertieften Bereiche des Profilgebungsabschnitts wurden in einen blockartigen Rohling eingebracht, so dass funktionsmäßig der Grundkörper und das Profilteil entstehen. Ein weiteres Rollwerkzeug mit einem Grundkörper zur Befestigung des Rollwerkzeugs in einer Rollmaschine und einem Profilgebungsabschnitt zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks ist aus dem deutschen Patent DE 10 2004 014 255 B3 bekannt. Die aufgrund eines ungewollten Versatzes zwischen den Rollwerkzeugen des Paars von Rollwerkzeugen vorhandene Spurfehlerkraft wird mittels eines Sensors gemessen. Das Sensorsignal geht dann als Regelgröße in einen Regelkreis ein. In Abhängigkeit von dem Sensorsignal wird die Ausrichtung zwischen den Rollwerkzeugen geändert, von denen eines feststehend und eines beweglich ist.

Weitere Rollwerkzeuge sind aus dem deutschen Patent DE 10 2004 014 255 B3, dem europäi- sehen Patent EP 1 529 579 B1 und der PCT-Anmeldung WO 2011/059658 A1 bekannt.

Eine Stanzmaschine mit einer bewegbaren Stanzplatte und ein Verfahren zur lösbaren Befestigung einer Stanzgegenplatte mittels Unterdruck sind aus der deutschen Patentanmeldung DE 36 20 853 A1 bekannt.

AUFGABE DER ERFINDUNG Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Rahmen der Aufarbeitung eines verschlissenen Rollwerkzeugs entstehenden Kosten wesentlich zu reduzieren und gleichzeitig die Qualität der durch Rollen hergestellten Außenkontur des Werkstücks zu verbessern.

LÖSUNG

Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patent- ansprüche gelöst.

Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen. BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Rollwerkzeug mit einem Grundkörper zur Befestigung des Rollwerkzeugs in einer Rollmaschine und einem Profilteil zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks. Der Grundkörper und das Profilteil sind mehrstückig und miteinander verbindbar und zerstörungsfrei voneinander trennbar ausgebildet. Der Grundkörper und das Profilteil sind in ihrer miteinander verbundenen Stellung in einer Ebene senkrecht zur Walzrichtung relativ zueinander beweglich gelagert.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Profilteil für ein Rollwerkzeug mit einem Profilgebungsabschnitt zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks. Das Profilteil weist einen Verbin- dungsabschnitt zum Verbinden mit einem separaten Grundkörper des Rollwerkzeugs auf. Der Grundkörper weist einen Befestigungsabschnitt für die Befestigung in einer Rollmaschine und einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden mit dem Profilteil auf, wobei das Profilteil keinen Befestigungsabschnitt für die Befestigung in der Rollmaschine aufweist. Die beiden Verbindungsabschnitte sind in ihrer miteinander verbundenen Stellung in einer Ebene senkrecht zur Walz- richtung relativ zueinander beweglich gelagert.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Profilteil nach Anspruch 12.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Rollmaschine nach Anspruch 14 und eine Rollmaschine nach Anspruch 15.

Für das gewünschte formgebende Bearbeiten des zu rollenden Werkstücks wird dieses mit einem Paar von Rollwerkzeugen in Kontakt gebracht. Wenn in dieser Anmeldung von einem Rollwerkzeug die Rede ist, so bezeichnet dies eines dieser Rollwerkzeuge des Paars von Rollwerkzeugen und nicht das gesamte Paar.

Wenn es sich bei den Rollwerkzeugen um Walzbacken handelt, ist in der Regel eine der Walzbacken fest in der Rollmaschine eingespannt. Die zweite Walzbacke ist an einer beweglichen Aufnahme - insbesondere einem Schlitten - der Rollmaschine befestigt. Sie besitzt meist eine größere Länge und wird in einem definierten Abstand - dem so genannten Walzspalt - an der feststehenden Walzbacke vorbeigeführt. Das zu rollende Werkstück wird in diesen Walzspalt eingebracht. Die Walzbacken weisen jeweils an ihrer dem Werkstück zugewandten Seitenfläche den Profilgebungsabschnitt auf. Die bewegliche Lagerung zwischen Grundkörper und Profilteil stellt eine schwimmende Lagerung dar. Die schwimmenden Lagerung ist insbesondere an der feststehenden Walzbacke realisiert. Sie kann aber auch zusätzlich oder alternativ an der beweglichen Walzbacke realisiert sein. Sie ist insbesondere nur an einer Walzbacke vorhanden. Entsprechendes gilt für andere Bauarten von Rollwerkzeugen, insbesondere Rollen, Ringe oder Ringsegmente. Auch wenn die schwimmende Lagerung nur an einer Walzbacke oder einem anderen Rollwerkzeug realisiert ist, kann die andere Walzbacke bzw. das andere Rollwerkzeug ein separates dünnes Profilteil aufweisen. Somit werden die Vorteile der leichten Austauschbarkeit und der Material- und Kostenersparnis auch unabhängig von der schwimmenden Lagerung genutzt. Durch das neue mindestens zweiteilige Rollwerkzeug mit einer schwimmenden Lagerung zwischen dem Grundkörper und dem Profilteil wird der Rollvorgang in mehrfacher Hinsicht optimiert. Die Optimierung betrifft dabei sowohl die im Rahmen der Aufarbeitung eines verschlissenen Rollwerkzeugs entstehenden Kosten als auch die Qualität der durch Rollen hergestellten Außenkontur des Werkstücks. Auch hierdurch werden die im Rahmen des gesamten Rollvor- gangs entstehenden Kosten reduziert.

Wie beispielsweise in dem oberhalb genannten deutschen Patent DE 10 2004 014 255 B3 ausführlich beschrieben ist, entsteht bei einer falschen Ausrichtung der Profilgebungsabschnitte der Rollwerkzeuge des Paars von Rollwerkzeugen zueinander eine ungewollte Spurfehlerkraft. Diese Spurfehlerkraft wird nun erfindungsgemäß dazu benutzt, den durch die schwimmende Lagerung bereitgestellten translatorischen Freiheitsgrad zur korrigierenden Selbstausrichtung der Rollwerkzeuge zu verwenden.

Durch das Ermöglichen einer Relativbewegung zwischen dem Grundkörper und dem Profilteil in ihrer miteinander verbundenen Stellung in einer Ebene senkrecht zur Walzrichtung können diese die beim Walzen vorhandene Spurfehlerkraft nutzen, um sich relativ zueinander auszurichten und die Position des Profilteils eines Rollwerkzeugs relativ zu dem Profilteil des anderen Rollwerkzeugs zu optimieren.

Diese neue bewegliche Lagerung, Lagerung mit einem translatorischen Freiheitsgrad, Lagerung mit einem gewollten Spiel oder auch schwimmende Lagerung betrifft nicht die Ebene, in der sich die Walzrichtung befindet. In der Ebene der Walzrichtung müssen die Walzkräfte übertragen werden, so dass eine derartige schwimmende Lagerung dort nicht geeignet ist. Diese bewegliche Lagerung betrifft vielmehr eine senkrecht zur Walzrichtung verlaufende Ebene, wie diese beispielsweise in Fig. 6, 7 und 8 dargestellt ist. Diese Lagerung dient dazu, einem Profilteil eines Rollwerkzeugs oder beiden Profilteilen der Rollwerkzeuge eine begrenzte Bewegung in dieser Ebene zu ermöglichen, um die ideale Relativposition zu erreichen oder sich dieser zumindest anzunähern. Dies wird durch das Ermöglichen der Relativbewegung automatisch erreicht, da die Rollkräfte in dieser idealen Position am geringsten sind und das Profilteil diese daher automatisch einnimmt, wenn es die entsprechende Beweglichkeit besitzt.

Der Grundkörper und das Profilteil sind in ihrer miteinander verbundenen Stellung in der Ebene senkrecht zur Walzrichtung vorzugsweise entlang nur einer Achse, nämlich einer Bewegungsachse Z, relativ zueinander beweglich gelagert. Das Profilteil besitzt eine Länge L und eine Breite B, wobei die Walzrichtung parallel zur Länge L des Profilteils und die Bewegungsachse Z parallel zur Breite des Profilteils verläuft. Bei der Walzrichtung handelt es sich streng genommen um den Walzrichtungssinn, da die Walzrichtung nicht nur eine Lage im Raum angibt, sondern auch gerichtet ist. Bei der schwimmenden Lagerung geht es stattdessen um eine Beweglichkeit in zwei entgegengesetzten Richtungssinnen entlang einer Achse, d. h. hin und her.

Dies kann man auch so beschreiben, dass die Bewegungsachse Z der Längsachse eines in dem Rollwerkzeug 5 aufgenommenen zu rollenden Werkstücks entspricht. Wenn es sich bei dem Werkstück z. B. um eine Schraube handelt, entspricht also die Bewegungsachse Z der Schraubenlängsachse. Der Grundkörper und das Profilteil sind in ihrer miteinander verbundenen Stellung in einer Ebene senkrecht zur Walzrichtung unter ausschließlicher Überwindung der Haftreibung zwischen ihnen relativ zueinander beweglich gelagert. Dies bedeutet insbesondere, dass der Grundkörper und das Profilteil so beweglich miteinander verbunden sind, dass sie nach einer Relativbewegung nicht durch ein Rückstellmittel, z. B. eine Feder, in eine Ausgangsstellung zurück beaufschlagt sind. Stattdessen können sie ihre ideale Relativstellung zueinander frei einnehmen und beibehalten.

Vor dem Rollen des ersten Werkstücks erfolgt insbesondere zunächst eine grobe manuelle Vorausrichtung zwischen Profilteil und Grundkörper, z. B. durch Anschläge oder Justiereinrichtungen. Diese werden dann vor dem Rollen des ersten Werkstücks entfernt. Anschließend wird das erste Werkstück gerollt. Dabei erfolgt automatisch eine Ausrichtung des beweglichen Profilteils relativ zu dem Grundkörper entlang der Bewegungsachse Z. Es erfolgt also ein Einspuren auf den Arbeitspunkt. Wenn die Differenz zwischen der Voreinstellung und dem Arbeitspunkt zu groß war, ist das erste Werkstück Ausschuss. Bei den folgenden Werkstücken beginnt nun der Rollvorgang aus dem Arbeitspunkt heraus. Es erfolgt also keine Rückführung in eine Ausgangsposition. Aufgrund der weiterhin vorhandenen Beweglichkeit entlang der Bewegungsachse Z (d. h. hin und her) kann sich das Rollwerkzeug aber weiter an die sich von Werkstück zu Werkstück etwas ändernden geometrischen Bedingungen anpassen. Dabei muss nur die Haftreibung zwischen dem beweglichen Profilteil und dem Grundkörper überwunden werden. Die dafür erforderliche Kraft wird durch den Rollvorgang bereitgestellt.

Die automatische Einstellbarkeit ist insbesondere dadurch erleichtert, dass das Profilteil aufgrund seiner geringen Dicke eine geringe Masse und somit auch eine geringe Massenträgheit besitzt. Weiterhin können die aufgebrachten Haltekräfte gering sein, so dass für die Überwindung der Haftreibung insgesamt nur eine geringe Kraft aufgebracht werden muss.

Unter dieser beweglichen oder schwimmenden Lagerung ist also keine Lagerung zu verstehen, die nur aufgrund nicht vermeidbarer Toleranzen oder anderer ungewollter Fehler die an sich gewünschte Festlagerung nicht erreicht. Um die Erfindung auch zahlenmäßig von solchen zufälligen Freiheitsgraden abzugrenzen, kann das Ausmaß der Beweglichkeit entlang nur einer Achse, nämlich der Bewegungsachse, in der Ebene senkrecht zur Walzrichtung mindestens 0, 1 mm, insbesondere zwischen 0,1 mm und 0,3 mm, insbesondere zwischen 0,1 mm und 0,2 mm, insbesondere etwa 0,1 mm, betragen.

Zur Ermöglichung dieses translatorischen Freiheitsgrads ist innerhalb der für die Bewegung erforderlichen Fläche kein Anschlag vorhanden. Es kann aber für das korrekte Aufsetzen des Profilteils auf den Grundkörper ein Anschlag vorgesehen sein, der außerhalb dieserfür die Selbstausrichtung benötigten Fläche liegt. Dieser Anschlag besitzt während des Rollvorgangs aber keine Funktion.

Die durch das Verbindungsmittel bereitgestellte Haltekraft zwischen dem Grundkörper und dem Profilteil kann einstellbar ausgebildet sein. Diese Haltekraft kann zusätzlich oder alternativ deaktivierbar ausgebildet sein, um einen Wechsel eines verschlissenen oder aus anderen Gründen auszutauschenden Profilteils einfach zu ermöglichen.

Durch die separate Herstellung und mehrstückige Ausbildung des Rollwerkzeugs im Sinne einer konstruktiven Aufteilung in den Grundkörper und das Profilteil werden viele Vorteile erreicht. Zu diesen zählt auch überraschenderweise eine wesentliche Kostenreduzierung im Rahmen der Instandhaltung des Rollwerkzeugs.

Wie andere Werkzeuge auch, unterliegen Rollwerkzeuge bei der Benutzung einem gewissen Verschleiß. Bei Rollwerkzeugen tritt dieser Verschleiß im Bereich ihrer profilierten Oberfläche zum formgebenden Bearbeiten des Werkstücks auf. Wenn dieser Profilgebungsabschnitt soweit verschlissen ist, dass eine ordnungsgemäße Bearbeitung der zu rollenden Werkstücke nicht mehr möglich ist, muss eine wiederherstellende Nachbearbeitung erfolgen. Da der Benutzer des Rollwerkzeugs hierzu meist technisch nicht in der Lage ist, wird das Rollwerkzeug an den Rollwerkzeughersteller per Post bzw. Spedition zurückgeschickt. Da ein Rollwerkzeug eine erhebliche Masse besitzt, die je nach Größe beispielsweise zwischen etwa 0,5 und 50 kg betragen kann, entstehen durch dieses Hin- und Zurücksenden des Rollwerkzeugs erhebliche Frachtkosten.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß nun dadurch gelöst bzw. wesentlich reduziert, indem das Rollwerkzeug in zwei Teile, nämlich einen Grundkörper und ein Profilteil, aufgeteilt wird und diese Teile unterschiedlich behandelt werden. Da der Grundkörper im Normalfall während der Benutzung des Rollwerkzeugs keinem oder zumindest keinem nennenswerten Verschleiß unterliegt, kann dieser beim Benutzer des Rollwerkzeugs verbleiben. Zur Vorbereitung der Instandhaltung wird also das Profilteil vom Grundkörper getrennt und nur das Profilteil an den Instandhalter geschickt. Hierdurch werden die Masse und das Volumen des zu versendenden Teils und somit die Frachtkosten wesentlich reduziert. Die Mehrstückigkeit von Grundkörper und Profilteil führt weiterhin dazu, dass diese aus unterschiedlichen Werkstoffen ausgebildet und/oder unterschiedlichen Bearbeitungsverfahren unterzogen werden können. So ist es beispielsweise möglich, den Grundkörper aus einem vergleichsweise weniger hochwertigen und daher kostengünstigeren Werkstoff herzustellen. Der Grundkörper kann beispielsweise aus Baustahl bestehen. Das Profilteil besteht vorzugsweise aus einem hochwertigeren, härteren und verschleißfesteren Material. Dabei kann es sich z. B. um Hartmetall oder Schnellarbeitsstahl (HSS) handeln.

Bei dem neuen Rollwerkzeug kann also ein wesentlicher Volumenanteil nur als Trägermaterial mit entsprechend verminderten Werkstoffanforderungen fungieren. Der Volumenanteil des eigentlichen Funktionsteils - nämlich des Profilteils - ist demgegenüber reduziert und kann in wirtschaftlicher Weise höhere Werkstoffanforderungen erfüllen.

Der Grundkörper und das Profilteil werden zwar als separate Teile separat hergestellt, sind aber so aufeinander abgestimmt, dass sie zur Bildung des Rollwerkzeugs zusammengefügt werden können. Diese Zusammenführung erfolgt so, dass die spätere Trennung zerstörungsfrei möglich ist.

Das Profilteil kann als Gewinderollteil mit einer Steigung ausgebildet sein und das Ausmaß der Beweglichkeit entlang nur einer Achse, nämlich der Bewegungsachse, in der Ebene senkrecht zur Walzrichtung mindestens 5 %, insbesondere mindestens 8 %, insbesondere mindestens 10 %, insbesondere zwischen 5 % und 15 %, insbesondere etwa 10 %, betragen. Ansonsten besteht das Problem, dass mehrere Spuren erzeugt werden und damit ein fehlerhaftes Gewinde gewalzt wird.

Der Grundkörper und das Profilteil können in der Betriebsstellung des Rollwerks in der Rollmaschine durch Unterdruck, Magnetismus oder Federkraft miteinander verbindbar ausgebildet sein. Durch diese kraftschlüssigen Verbindungstechniken wird die gewünschte schwimmende Lagerung realisiert und gleichzeitig die erforderliche Anpresskraft erreicht.

Das Profilteil kann eine geringere Dicke als der Grundkörper und/oder von 10 mm oder weniger besitzen. Somit ist die Masse des für eine Instandhaltung zu verschickenden oder auch vollständig zu ersetzenden Profilteils wesentlich reduziert. Die Dicke des Profilteils wird vorzugsweise so gewählt, dass die gewünschte Anzahl von Instandhaltungsmaßnahmen möglich ist. Bei der Instandhaltung wird der verschlissene Profilgebungsabschnitt entweder teilweise oder ganz entfernt und ein neuer intakter Profilgebungsabschnitt eingebracht. Daraus ergibt sich verständlicherweise eine Abnahme der Höhe des Profilteils. Die Ausgangshöhe eines neuen Profilteils wird also vorzugsweise so gewählt, dass die Dicke des Profilteils auch dann noch für die ordnungsgemäße Funktion des Rollwerkzeugs ausreichend ist, nachdem die gewünschte Anzahl von Instandhaltungsmaßnahmen durchgeführt wurde. Bei der Instandhaltungsmaßnahme handelt es sich insbesondere um einen Nachschliff.

Die Dicke des Profilteils wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass sie mit der erforderlichen Sicherheit die während des Walzvorgangs entstehenden Walzkräfte in der Walzrichtung auf- nehmen kann, ohne deformiert zu werden oder gar zu brechen.

Es ist aber auch möglich, dass ein verschlissenes Profilteil nicht wiederhergestellt, sondern durch ein neues Profilteil ersetzt wird. Die beiden Rollwerkzeuge sind mit einem definierten Abstand zueinander - dem so genannten Walzspalt - in der Rollmaschine angeordnet. Das zu rollende Werkstück wird in diesen Walzspalt eingebracht. Wenn die Rollwerkzeuge instandgesetzt werden, nimmt die Dicke des Rollwerkzeugs ab, so dass sich der Walzspalt verändert und neu eingestellt werden muss. Wenn also ein verschlissenes Profilteil nicht wiederhergestellt, sondern durch ein neues Profilteil ersetzt wird, fällt der Rüstaufwand im Sinne der Einstellung des Walzspalts nur einmalig an.

Die Dicke des Profilteils kann maximal etwa halb so groß wie die Dicke des Grundkörpers sein. Hierdurch wird erreicht, dass eine hinreichend große Anzahl von Instandhaltungsmaßnahmen durchgeführt werden kann und gleichzeitig die gewünschte Masse- und Gewichtsreduzierung des auszutauschenden Profilteils erreicht wird. Bei einer stark reduzierten Dicke des Profilteils kann man auch von einem "Walzblech" sprechen.

Das Profilteil weist also eine vergleichsweise geringe maximale Dicke auf. Unter der maximalen Dicke des Profilteils ist dabei die Dicke an seiner dicksten Stelle zu verstehen. Häufig besitzt das Profilteil eine über seine Länge und Breite in etwa gleichbleibende Dicke, so dass diese gleichzeitig der maximalen Dicke entspricht. Wenn das Profilteil aber eine sich im Querschnitt und/oder Längsschnitt ändernde Dicke aufweist (wie dies beispielsweise im Stand der Technik gemäß DE 102 12 256 A1 der Fall ist), ist dies also der Bereich seiner größten Dicke. Durch die Reduzie- rung der Dicke des Profilteils an seiner dicksten Stelle ergibt sich die gewünschte Materialeinsparung.

Die maximale Dicke des Profilteils kann zwischen 4 mm und 10 mm, insbesondere zwischen 4 mm und 8 mm, betragen. Ein im Vergleich zum Stand der Technik derart dünnes Profilteil führt zu einer wesentlichen Reduzierung der im Rahmen der Instandsetzung eines verschlissenen Rollwerkzeugs anfallenden Kosten.

Das Profilteil kann in radialer Richtung des zu rollenden Werkstücks gesehen auf dem Grundkörper angeordnet sein. Wenn man also z. B. annimmt, dass es sich bei dem Rollwerkzeug um einen Quader handelt, dessen obere Oberfläche durch das Profilteil gebildet wird, erstreckt sich die Trennungsebene zwischen Grundkörper und Profilteil in einer zu dieser oberen Oberfläche parallelen Ebene im Inneren des Quaders.

Das Profilteil kann einen Profilgebungsabschnitt zum formgebenden Bearbeiten des zu rollenden Werkstücks und einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden mit dem Grundkörper aufweisen. Dabei kann der Grundkörper keinen Profilgebungsabschnitt zum formgebenden Bearbeiten des zu rollenden Werkstücks, aber einen Befestigungsabschnitt für die Befestigung in einer Rollmaschine und einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden mit dem Profilteil aufweisen. Die Trennung von Grundkörper und Profilteil erfolgt also so, dass die Formgebungsfunktion allein dem Profilteil und die Befestigungsfunktion im Sinne der Befestigung in der Rollmaschine allein dem Grundkörper zugewiesen ist.

Der Profilgebungsabschnitt weist eine Profiltiefe auf. Die Dicke des Profilteils kann, je nach der geplanten Instandhaltungsmaßnahme, ein Vielfaches der Profiltiefe des Profilgebungsabschnitts des Profilteils sein. Sie ist insbesondere etwa zweimal so groß wie die Profiltiefe. In der Regel wird mit einer Instandhaltungsmaßnahme eine Profiltiefe abgearbeitet. Der Grundkörper und das Profilteil können in der Betriebsstellung des Rollwerkzeugs in einer Rollmaschine durch Unterdruck miteinander verbindbar ausgebildet sein. Eine derartige Unterdruckverbindung gewährleistet in besonders einfacher Weise die zerstörungsfreie Trennung der beiden Teile. Auch das Verbinden von Grundkörper und Profilteil erfordert kein spezielles Werkzeug. Es muss nur sichergestellt werden, dass das Profilteil und der Grundkörper so in die Roll- maschine eingesetzt werden, dass die für die Unterdruckaufbringung vorhandenen Unterdruckkanäle wirksam werden können.

Der Grundkörper und das Profilteil können auch durch Magnetismus oder Federkraft miteinander verbindbar ausgebildet sein. Es ist ebenfalls möglich, diese Verbindungsarten miteinander oder auch mit der oberhalb beschriebenen Unterdruckverbindung zu kombinieren. Das Rollwerkzeug kann als Walzbacke ausgebildet sein. Bei Walzbacken handelt es sich um die oberhalb beschriebenen quaderförmigen, relativ flachen Rollwerkzeuge (siehe z. B. Fig. 7 der deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 056 921 A1 der Anmelderin).

Es ist aber z. B. auch möglich, dass das Rollwerkzeug als Rolle, Ring oder Ringsegment ausge- bildet ist.

Wenn das Rollwerkzeug als Rolle ausgebildet ist, wird der Kern der Rolle durch den Grundkörper mit einem im Wesentlichen runden Querschnitt - ggf. mit Nasen, Nuten, Ausnehmungen für den Antrieb oder anderen Profilierungen - gebildet. Die äußere Umfangsfläche der Rolle weist den Profilgebungsabschnitt auf und ist Teil des Profilteils, welches einen kreisringförmigen Quer- schnitt besitzt.

Wenn es sich bei dem geteilten Rollwerkzeug um ein Ringsegment handelt, weist das Profilteil einen kreisringabschnittsförmigen Querschnitt auf. Mindestens der Verbindungsabschnitt des Grundkörpers ist dann ebenfalls kreisringabschnittsförmig ausgebildet.

Das Rollwerkzeug kann z. B. Teil eines Rolle/Ringsegmentwerkzeugs sein (siehe z. B. Fig. 8 der deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 056 921 A1 der Anmelderin). Bei einem solchen Rolle/Ringsegmentwerkzeug ist ein Rollwerkzeug als runde Rolle und das andere Rollwerkzeug als Ringsegment ausgebildet. Das Rollwerkzeug kann auch Teil eines Rolle/Rolle-Werkzeugs, sein.

Das Profilteil des Rollwerkzeugs kann in mehrere Segmente unterteilt ausgebildet sein. Diese Segmente weisen dann insbesondere unterschiedliche Geometrien auf, so dass unterschiedliche Geometrien an einem Werkstück mit dem Rollwerkzeug herstellbar sind. Die Segmente sind insbesondere entlang der Längsachse des Werkstücks geteilt ausgebildet.

Dem Rollwerkzeug kann ein Bewegungsantrieb zugeordnet sein. Der Bewegungsantrieb dient dazu, die Relativbewegung zwischen dem Profilteil und dem Grundkörper motorisch zu unter- stützen. Der Bewegungsantrieb kann insbesondere einen Motor, insbesondere einen Elektromotor, und ein Kopplungselement aufweisen, das wirkend mit dem Profilteil verbunden ist. Der Motor treibt das Kopplungselement hin- und hergehend translatorisch oder rotatorisch an. Diese Bewegung wird durch das Kopplungselement auf das Profilteil übertragen und bewirkt somit die gewünschte translatorische Bewegung des Profilteils relativ zu dem Grundkörper.

Der Bewegungsantrieb kann eine Bewegungssensoreinheit aufweisen. Die Bewegungssensoreinheit detektiert eine sich aus dem Rollvorgang automatisch ergebende Relativbewegung zwischen dem Profilteil und dem Grundkörper und verstärkt diese. Sobald die Spurfehlerkraft nicht mehr vorhanden ist bzw. einen Grenzwert unterschreitet, wird der Motor ausgeschaltet. Wenn die Spurfehlerkraft ihren Richtungssinn ändert, wird die Drehrichtungssinn des Motors umgekehrt.

Die Erfindung betrifft nicht nur ein vollständiges Rollwerkzeug mit einem Grundkörper und einem Profilteil, sondern auch ein separates Profilteil für ein mehrstückiges Rollwerkzeug. Dieses Profilteil mit dem Profilgebungsabschnitt wird dann über seinen Verbindungsabschnitt mit einem korrespondieren Verbindungsabschnitt des Grundkörpers des Rollwerkzeugs verbunden. So ist es insbesondere möglich, dass ein verschlissenes Profilteil nicht wiederhergestellt, sondern durch ein neues Profilteil ersetzt wird. In diesem Fall liefert also der Hersteller des Rollwerkzeugs ent- weder überhaupt keinen Grundkörper oder nur den beim Anwender verbleibenden Grundkörper während der ersten Lieferung des Rollwerkzeugs. Im weiteren Verlauf werden dann nur noch neue Profilteile an den Anwender des Rollwerkzeugs geliefert.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine neue Rollmaschine, die bereits den Grundkörper des Rollwerkzeugs beinhaltet. In diesem Fall kann also der Grundkörper bereits vom Hersteller der Rollmaschine geliefert werden, so dass der Hersteller des Rollwerkzeugs nur das Profilteil liefert. Dieses kann dann wiederum nach dem Eintreten eines gewissen Verschleißes entweder instandgesetzt oder ersetzt werden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine neue Rollmaschine mit einem Unterdruckan- schluss, Magneten oder einer Feder für die Erreichung der festen Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Profilteil des neuen mehrstückigen Rollwerkzeugs.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbe- ziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.

Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Profilteil die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Profilteil, zwei Profilteile oder mehr Profilteile vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht. Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Um- fangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungs- beispiele weiter erläutert und beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Teils einer ersten beispielhaften

Ausführungsform einer neuen Rollmaschine mit zwei Rollwerkzeugen zu Beginn der formgebenden Bearbeitung eines zu rollenden Werkstücks. Fig. 2 zeigt eine teilweise geschnittene schematische Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des neuen Rollwerkzeugs mit Unterdruckkanälen.

Fig. 3 zeigt eine teilweise geschnittene schematische Ansicht eines Paars einerweiteren beispielhaften Ausführungsform des neuen Rollwerkzeugs mit in die Rollmaschine integrierten Grundkörpern mit Unterdruckkanälen.

Fig. 4 zeigt eine teilweise geschnittene schematische Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der neuen Rollmaschine mit einem Unterdruckanschluss.

Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht eines Paars einerweiteren beispielhaften Ausführungsform des neuen Rollwerkzeugs mit Magnethaltern.

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht eines Paars einerweiteren beispielhaften Ausführungsform des neuen Rollwerkzeugs mit Magnethaltern und Federn.

Fig. 7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Teils einer weiteren beispielhaften

Ausführungsform der neuen Rollmaschine mit zwei Rollwerkzeugen mit einer Nut- Feder-Verbindung zu Beginn der formgebenden Bearbeitung eines zu rollenden Werkstücks.

Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Paars von Rollwerkzeugen mit einem relativ zu seinem zugehörigen Grundkörper beweglich gelagerten Profilteil mit einem ersten Spurfehler.

Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht des Paars von Rollwerkzeugen gemäß Fig. 8 mit einem zweiten Spurfehler.

Fig. 10 zeigt eine schematische Ansicht eines Paars von Rollwerkzeugen gemäß Fig. 8 in der ausgerichteten Stellung ohne Spurfehler.

Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der neuen

Rollwerkzeuge.

Fig. 12 zeigt eines der Rollwerkzeuge aus Fig. 1 1. Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht des Rollwerkzeugs gemäß Fig. 10.

Fig. 14 zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der neuen Rollwerkzeuge mit einem Bewegungsantrieb.

Fig. 15 zeigt eine schematische Seitenansicht eines der Rollwerkzeuge gemäß Fig. 14. Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform der neuen

Rollwerkzeuge zur Erläuterung der geometrischen Verhältnisse.

FIGURENBESCHREIBUNG

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer nur in Teilen dargestellten ersten beispielhaften Ausführungsform einer neuen Rollmaschine 1 zum formgebenden Bearbeiten eines zu rollenden Werkstücks 2. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei dem Werkstück 2 um eine Schraube 3. Es könnte sich aber auch um ein anderes durch Rollen zu bearbeitendes Werkstück 2 handeln.

Die Rollmaschine 1 weist zwei Aufnahmen 4 auf, die jeweils für die Befestigung eines Rollwerkzeugs 5 eines Paars von Rollwerkzeugen 5 dient. Im vorliegenden Beispiel sind die Roll- Werkzeuge 5 als quader- bzw. plattenförmige Walzbacken ausgebildet. Sie könnten aber auch eine etwas andere Geometrie besitzen.

Abgesehen von der Ausbildung der Rollwerkzeuge 5 entsprechen die weiteren Details dieser Ausführungsform der Rollmaschine 1 dem Stand der Technik, so dass auf eine weitere Beschreibung verzichtet werden kann. Das jeweilige Rollwerkzeug 5 weist einen Grundkörper 6 zur Befestigung des Rollwerkzeugs 5 an der Aufnahme 4 der Rollmaschine 1 auf. Das Rollwerkzeug 5 weist weiterhin ein Profilteil 7 zum formgebenden Bearbeiten des zu rollenden Werkstücks 2 auf. Der Grundkörper 6 und das Profilteil 7 wurden als separate Elemente hergestellt - d. h. sie sind mehrstückig ausgebildet - und wurden anschließend zur Bildung des Rollwerkzeugs 5 miteinander verbunden. In dieser Weise sind der Grundkörper 6 und das Profilteil 7 miteinander verbindbar und zerstörungsfrei voneinander trennbar ausgebildet. Das Profilteil 7 ist in radialer Richtung 8 des zu rollenden Werkstücks 2 gesehen auf dem Grundkörper 6 angeordnet.

Das Profilteil 7 weist einen Profilgebungsabschnitt 9 zum formgebenden Bearbeiten des zu rollenden Werkstücks 2 auf. Der Profilgebungsabschnitt 9 weist eine profilierte Außengeometrie mit hervorstehenden Bereichen und vertieften Bereichen auf, die mit der gewünschten zu rollenden Außengeometrie des Werkstücks 2 korrespondieren. Im vorliegend dargestellten Beispiel dient der Profilgebungsabschnitt 9 zum Rollen des Gewindes 10 der Schraube 3. Er könnte aber auch eine andere Geometrie besitzen und zum Rollen einer anderen Außenkontur dienen.

Das Profilteil 7 weist weiterhin einen Verbindungsabschnitt 1 1 zum Verbinden mit dem Grund- körper 6 auf. Der Verbindungsabschnitt 1 1 ist gegenüberliegend zum Profilgebungsabschnitt 9 angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen beabstandet und parallel dazu. Der Grundkörper 6 weist einen korrespondierenden Verbindungsabschnitt 12 zum Verbinden mit dem Verbindungsabschnitt 1 1 des Profilteils 7 auf. Der Grundkörper 6 weist gegenüberliegend zum Verbindungsabschnitt 12 einen Befestigungsabschnitt 20 für die Befestigung in der Rollmaschine 1 auf. Im dargestellten Beispiel sind die beiden Verbindungsabschnitte 1 1 , 12 und damit das Profilteil 7 und der Grundkörper 6 durch eine nicht dargestellte Verbindungstechnik miteinander verbunden. Dabei handelt es sich um Unterdruck, Magnetismus, Formschluss und/oder Federkraft, wie unterhalb weiter erläutert wird.

Im dargestellten Beispiel weist das Profilteil 7 eine geringere Dicke als der Grundkörper 6 auf. Sie ist weniger als halb so groß wie die Dicke des Grundkörpers 6.

Wie in Fig. 1 anhand des Pfeils 13 symbolisch dargestellt ist, ist in diesem Fall das obere Rollwerkzeug 5 ortsfest und das untere Rollwerkzeug 5 in Richtung des Pfeils 13 beweglich angeordnet und angetrieben. Der Pfeil 13 entspricht dabei der Walzrichtung 23 (genauer gesagt dem Walzrichtungssinn). Bei der Bewegung des unteren Rollwerkzeugs 5 in Richtung des Pfeils 13 wird der Rohling des Werkstücks 2 zwischen den Profilgebungsabschnitten 9 aufgenommen und entsprechend umgeformt. Diese Art der Umformung ist für sich genommen im Stand der Technik bekannt und wird daher hierin im Folgenden nicht weiter beschrieben. Fig. 2 zeigt eine erste konkrete Verbindungsart zwischen dem Grundkörper 6 und dem Profilteil 7. In diesem Fall wird die Verbindung durch Anlegen eines Unterdrucks realisiert. Hierfür weist der Grundkörper 6 einen oder mehrere Unterdruckkanäle 17 auf. Die Unterdruckkanäle 17 sind druckmäßig mit dem Verbindungsabschnitt 1 1 des Profilteils 7 verbunden, so dass sie die gewün- sehte Unterdruckwirkung und die daraus resultierende Verbindungswirkung auf das Profilteil 7 ausüben.

Die Außengeometrie des Profilgebungsabschnitts 9 ist in Fig. 2 gut erkennbar. Weiterhin ist erkennbar, dass die Verbindungsabschnitte 1 1 , 12 jeweils als ebene Flächen ausgebildet sind.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Rollmaschine 1 dargestellt, bei der der Grund- körper 6 Teil der Rollmaschine 1 ist. In diesem Fall ist die Verbindung zwischen den Verbindungsabschnitten 1 1 , 12 wieder über Unterdruck realisiert, der über die Unterdruckkanäle 17 ansteht.

In Fig. 4 sind weitere Details der Ausführungsform der Rollmaschine 1 mit einem Unterdruck- anschluss 21 zur Realisierung der Unterdruckverbindung dargestellt. Die Rollmaschine 1 weist eine Unterdruckquelle 18 auf, die über eine Unterdruckleitung 19 an dem Unterdruckanschluss 21 angeschlossen ist. Der Unterdruckanschluss 21 ist mit dem Unterdruckkanal 17 verbunden. Über die Unterdruckquelle 18, die Unterdruckleitung 19, den Unterdruckanschluss 21 und den Unterdruckkanal 17 wird Unterdruck so erzeugt, dass die gewünschte Verbindung zwischen dem Grundkörper 6 und dem Profilteil 7 des Rollwerkzeugs 5 erreicht wird.

In Fig. 5 ist eine Ansicht der Rollmaschine 1 gemäß Fig. 1 von rechts dargestellt, so dass das als Schraube 3 ausgebildete Werkstück 2 und die Profilgebungsabschnitte 9 besser erkennbar sind. Es ist dabei aber im Vergleich zu Fig. 1 eine Verbindungstechnik dargestellt. Weiterhin ist eine im Rollvorgang zeitlich später liegende Position gezeigt, um die Ausbildung des Gewindes 10 der Schraube 3 zeigen zu können. Das Gewinde 10 wurde vereinfacht dargestellt, indem die für ein Gewinde typische Steigung zeichnerisch nicht berücksichtigt wurde. Es versteht sich aber, dass es sich um ein übliches Gewinde mit einer Steigung handelt. Bezüglich der übereinstimmenden Aspekte der Darstellung von Fig. 2 sowie den folgenden Figuren wird zwecks Vermeidung von Wiederholungen auf die oberhalb angegebene Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen.

Im vorliegenden Beispiel weist jedes der Rollwerkzeuge 5 ein als Magnethalter 24 ausgebildetes Verbindungsmittel auf. Der Magnethalter 24 weist eine Mehrzahl von Magneten 25 auf, die in entsprechenden Ausnehmungen in dem Grundkörper 6 angeordnet sind. Durch die Magnete 25 wird die gewünschte schwimmende Lagerung zwischen dem Grundkörper 6 und dem zugehörigen Profilteil 7 erreicht. Der Grundkörper 6 kann dabei entweder als Teil der Rollmaschine 1 im Sinne einer Integration in diese oder als Zusatzteil zu der Rollmaschine 1 ausgebildet sein. In Fig. 6 ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Rollwerkzeugs 5 der Rollmaschine 1 gezeigt. In diesem Fall wird die Verbindung zwischen dem Grundkörper 6 und dem Profilteil 7 wieder durch die Magnethalter 24 realisiert. Diese werden aber durch hier als Tellerfedern 32aus- gebildete Federn 31 ergänzt. Diese sind am Grundkörper 6, insbesondere durch Schraubverbindungen, befestigt. Es könnte sich aber auch um andere geeignete Federn 31 handeln. Dadurch wird das gewünschte Spiel realisiert, so dass sich das Profilteil 7 in der Ebene senkrecht zur Walzrichtung 23 relativ zu dem Grundkörper 6 bewegen kann.

In Fig. 7 ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Rollwerkzeugs 5 der Rollmaschine 1 gezeigt. In diesem Fall wird die Verbindung zwischen dem Grundkörper 6 und dem Profilteil 7 durch zwei formschlüssige Verbindungselemente 29 realisiert. Es handelt sich hier um eine Nut- Feder-Verbindung 30 mit einem (übertrieben groß dargestellten) Spiel 33 zwischen der Nut und der Feder. Dadurch entsteht eine Spielpassung, so dass sich das Profilteil 7 in der Ebene senkrecht zur Walzrichtung 23 entlang der Bewegungsachse Z relativ zu dem Grundkörper 6 bewegen kann. Das Profilteil 7 ist dabei mittels der Federn 31 an dem Grundkörper 6 gehalten.

In den Fig. 8, 9 und 10 sind in schematischen Ansichten verschiedene Relativpositionen zwischen den Rollwerkzeugen 5 eines Paars von Rollwerkzeugen 5 gezeigt, um die durch die schwimmende Lagerung erreichte Selbstjustierung genauer zu erläutern. Im dargestellten Beispiel ist nur das rechts dargestellte Profilteil 7 schwimmend gelagert und führt somit die Ausrichtung durch. Es ist aber ebenfalls möglich, dass beide Profilteile 7 schwimmend gelagert sind und die Ausrichtung gemeinsam durchführen. In den Figuren sind die beim Walzvorgang entstehenden Kraft- komponenten durch Pfeile dargestellt. Bei korrekt zueinander ausgerichteten Profilteilen 7 tritt lediglich die horizontale Kraft 26 auf.

In Fig. 8 ist erkennbar, dass eine Abweichung zwischen dem Gewinde 10 und dem Profilgebungs- abschnitt 9 (siehe gestrichelte Linie) des rechts dargestellten Profilteils 7 vorliegt. Diese Abweichung betrifft die Bewegungsachse Z. Es liegt neben der horizontalen Kraft 26 die nach oben gerichtete Spurfehlerkraft 27 vor, so dass sich die schräg nach oben gerichtete resultierende Kraft 28 ergibt. Wenn der Rollvorgang mit dieser Relativausrichtung fortgesetzt würde, würde das Gewinde 10 der Schraube 3 nicht korrekt ausgebildet werden.

In Fig. 9 ist die andere Art eines Spurfehlers dargestellt. In diesem Fall ist die Spurfehlerkraft 27 nach unten gerichtet. Aufgrund der horizontalen Kraft 26 und dieser Spurfehlerkraft 27 ergibt sich somit die schräg nach unten gerichtete resultierende Kraft 28. Auch bei dieser Ausrichtung kommt es zu keiner korrekten Ausbildung des Gewindes 10.

In Fig. 10 ist nun aber die Position der Profilteile 7 des Paars von Rollwerkzeugen 5 dargestellt, die sich aufgrund der schwimmenden Lagerung des rechts dargestellten Profilteils 7 automatisch ergibt. Im Verlauf des Rollverfahrens richten sich die Profilteile 7 des Paars von Rollwerkzeugen 5 automatisch zueinander aus. Dies ist aufgrund des durch die schwimmende Lagerung bereitgestellten translatorischen Freiheitsgrads in der in den Fig. 9 dargestellten Ebene entlang der Bewegungsachse Z möglich. Diese Bewegungsachse Z verläuft senkrecht zur Walzrichtung 23. Somit liegt kein Spurfehler mehr vor, so dass die horizontale Kraft 26 gleichzeitig der resultierenden Kraft 28 entspricht und das Gewinde 10 korrekt ausgebildet wird. In Fig. 11 ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Paars von Rollwerkzeugen 5 dargestellt. In diesem Fall sind die Rollwerkzeuge 5 nicht als quader- bzw. plattenförmige Walzbacken, sondern als zylindrische Rollen ausgebildet. Mit diesen Rollen wird hier wiederum beispielhaft das Gewinde 10 der Schraube 3 hergestellt. Zur Darstellung des Gewindes 10 wird auf die oberhalb angegebenen Ausführungen zu Fig. 2 Bezug genommen. In diesem Beispiel handelt es sich bei den Verbindungsabschnitten 1 1 , 12 um zylindrische Flächen, die in einer geeigneten Weise miteinander verbunden sind. Die bewegliche Verbindung ist in dieser Zeichnung nicht weiter dargestellt. Es wird aber diesbezüglich sinngemäß auf die oberhalb angegebenen Ausführungen verwiesen.

Die Fig. 12 und 13 zeigen eines der Rollwerkzeuge 5 aus Fig. 8 in zwei unterschiedlichen An- sichten. Hier ist insbesondere die zylindrische Ausbildung der Verbindungsabschnitte 1 1 und 12 erkennbar.

Fig. 14. zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der neuen Rollwerkzeuge 5. In diesem Fall weisen diese einen Bewegungsantrieb 34 auf. Der Bewegungsantrieb 34 weist einen Motor 35, eine Motorsteuerung 36, eine Bewegungssensoreinheit 37 und ein Kopplungselement 38 auf. Der Bewegungsantrieb 34 dient dazu, die Relativbewegung zwischen dem Profilteil 7 und dem Grundkörper 6 motorisch zu unterstützen. Das Kopplungselement 38 ist wirkend mit dem Profilteil 7 verbunden. Der Motor 35 treibt das Kopplungselement 38 hin- und hergehend translatorisch oder rotatorisch an. Diese Bewegung wird durch das Kopp- lungselement 38 auf das Profilteil 7 übertragen und bewirkt somit die gewünschte translatorische Bewegung des Profilteils 7 relativ zu dem Grundkörper 6.

Der Bewegungsantrieb 34 weist eine Bewegungssensoreinheit 37 aufweisen. Die Bewegungssensoreinheit 37 detektiert eine sich aus dem Rollvorgang automatisch ergebende Relativbewegung zwischen dem Profilteil 7 und dem Grundkörper 6 und verstärkt diese. Sobald die Spur- fehlerkraft nicht mehr vorhanden ist bzw. einen Grenzwert unterschreitet, wird der Motor 35 ausgeschaltet. Wenn die Spurfehlerkraft ihren Richtungssinn ändert, wird die Drehrichtungssinn des Motors 35 umgekehrt.

Fig. 15 zeigt schematisch die Verbindung zwischen dem Kopplungselement 38 und dem Profilteil 7 des Rollwerkzeugs 5 gemäß Fig. 14. Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform der neuen Rollwerkzeuge 5 zur Erläuterung der geometrischen Verhältnisse. Dabei ist das linke Rollwerkzeug 5 beweglich und das rechte Rollwerkzeug 5 feststehend. Es ist gut erkennbar, wie die Bewegungsachse Z relativ zu dem Rollwerkzeug 5 und dem als Schraube 3 ausgebildeten Werkstück 2 verläuft.

BEZUGSZEICHENLISTE

Rollmaschine

Werkstück

Schraube

Aufnahme

Rollwerkzeug

Grundkörper

Profilteil

radiale Richtung

Profilgebungsabschnitt

Gewinde

Verbindungsabschnitt

Verbindungsabschnitt

Pfeil

Unterdruckkanal

Unterdruckquelle

Unterdruckleitung

Befestigungsabschnitt

Unterdruckanschluss

Verbindungsmittel

Walzrichtung

Magnethalter

Magnet

horizontale Kraft

Spurfehlerkraft

resultierende Kraft

formschlüssiges Verbindungselement

Nut-Feder- Verbindung

Feder

Tellerfeder

Spiel

Bewegungsantrieb Motor

Motorsteuerung

Bewegungssensoreinheit

Kopplungselement