Bekannte Profilwalzmaschinen der hier interessierenden Art umfassen zumindest zwei parallel angeordnete Rollspindeln mit je einer Profilwalze zur Bearbeitung eines zwischen den Profilwalzen angeordneten Werkstücks, insbesondere zum Walzen von Werkstücken mit Gewinde oder vergleichbaren Steigungsprofilen. Beim Einstechverfahren sind die Achsen der Walzwerkzeuge parallel angeordnet, wobei die Rillen der Walzwerkzeuge eine Steigungsgeometrie besitzen, die sich während des Walzvorganges im Werkstück abbildet.

Beispielsweise beim Gewindewalzen im Einstechverfahren ist es erforderlich, daß die gegenüberliegenden Profilspitzen der beiden Walzwerkzeuge genau gegenüber stehen. Wenn ein Werkstück mit einem Gewinde mit einer ungeraden Gangzahl gewalzt werden soll, müssen die Profilspitzen des einen Walzwerkzeugs zu den Profilspitzen des jeweils anderen Walzwerkzeugs mittig versetzt eingestellt werden.

Aus der CH 650 174 A5 ist beispielsweise eine Gewindewalzmaschine bekannt, bei der jedem Walzwerkzeug zum Einstellen der Steigungs-Referenz beziehungsweise zum Synchronisieren eine Synchronisierungseinrichtung an der Walzspindel zugeordnet ist. Da die beiden Walzspindeln miteinander synchronisiert sind, und sich diese Synchronisation nicht verändert, werden die Profilwalzen bei ihrer Montage auf den Walzspindeln miteinander synchronisiert. Die beiden Profilwalzen sind hierbei zentrisch auf den Walzspindeln angeordnet. Durch einen Synchronisierbolzen und mit Synchronisierbohrungen in einem Flansch der Walzspindel wird eine feste Beziehung zwischen der Walzspindel und der zugehörigen Profilwalze hergestellt. Durch die Lage der Synchronisierbolzen auf den Spindelflanschen einerseits und durch die Lage der Synchronisierbohrungen in den Profilwalzen andererseits ist die Steigungs-Referenz zwischen den beiden Profilwalzen gewährleistet. Somit überträgt sich die Synchronisation der Walzspindeln direkt und

unkompliziert auf die Profilwalzensynchronisation, wenn die Synchronisierbolzen in den entsprechenden Synchronisierbohrungen sauber sitzen.

Um die bereits erwähnte Verstellbarkeit bei einem Gewinde mit ungerader Gangzahl zu gewährleisten, ist außerdem in den Profilwalzen noch je eine weitere Synchronisierbohrung vorgesehen. Die Bohrung ist um einen Zentriwinkelbetrag versetzt. Ein ähnlicher Versatz hinsichtlich einer geraden und ungeraden Verzahnung am Werkstück kann auch mit einem exzentrischen Synchronisierbolzen erreicht werden. Da erkennbar ist, daß ein erheblicher konstruktiver Aufwand für die Synchronisation der Bewegung beider Walzwerkzeuge betrieben werden muss, konnte sich dieses Verfahren in der Praxis nicht durchsetzen. Der wesentliche Nachteil dieses Steigungs-Referenz-Systems ist darin zu sehen, daß die Walzwerkzeuge nicht austauschbar und mit einer beliebigen Profilwalzmaschine kombinierbar sind.

In der Praxis wird zum gegenseitigen Ausrichten der Walzwerkzeuge eine Gewindelehre benutzt, wobei die Walzwerkzeuge mit herkömmlichen Paßfedern drehfest auf der Walzspindel angeordnet sind. Die Gewindelehre wird unter gegenseitigem Profileingriff radial angelegt und zwischen den Walzwerkzeugen gehalten. Zum Verstellen der Walzwerkzeuge ist für die Walzspindel eine lösbare Einstellkupplung mit rastbarer Zahnteilung vorhanden, die zum Einstellen der Steigungs-Referenz stufenweise um einen Zentriwinkelbetrag gedreht werden kann, bis eine annähernd übereinstimmende Profildeckung erreicht worden ist.

Nach diesem Verfahren ist es nachteilig, daß eine einmal vorgenommene Einstellung der Walzwerkzeuge verloren geht, wenn ein Werkzeugwechsel vorgenommen oder die Walzwerkzeuge zu einer Nachbearbeitung ausgebaut werden. Solche Werkzeugwechsel fallen vergleichsweise häufig an, da beispielsweise Walzwerkzeuge zum Gewinderollen nur für ein ganz bestimmtes Gewinde vorgesehen sind, so daß üblicherweise den entsprechenden Profilwalzmaschinen eine ganze Reihe verschiedener Werkzeugsätze zugeordnet ist, die vergleichsweise vielfach zu wechseln sind.

Um die erneute Einstellarbeit zu erleichtern wurde in der EP 296 594 A2 vorgeschlagen, zur einfachen Reproduzierbarkeit der Steigungs-Referenz an jedem Walzwerkzeug eine Markierung anzubringen, die sich in der ausgerichteten Stellung der Walzwerkzeuge in

Deckung mit einem vorbestimmten ortsfesten Punkt befindet. Zum späteren Ausrichten der Walzwerkzeuge ist es lediglich erforderlich, die Markierungen in Deckung mit dem zugeordneten ortsfesten Punkt zu bringen. Bei einer Ausgestaltung des Standes der Technik sind zum Anzeigen der Stellung der Walzwerkzeuge an der Profilwalzmaschine ortsfeste Fühler angebracht, die auf die Markierungen ansprechen und bei Erreichen der Deckungsstellung ein optisches oder akustisches Signal geben. Zum Einstellen der Steigungs -Referenz weist die bekannte Profilwalzmaschine nach einer weiteren Ausgestaltung einen Fühler mit Schalter auf, der bei Erreichen der Deckungsstellung einen zur Einstellung vorgesehenen Einzelverstellantrieb des betreffenden Walzwerkzeugs abschaltet. Das Einstellen der Steigungs-Referenz nach diesem bekannten Verfahren setzt daher voraus, daß jede Walzspindel mit einem separaten CNC-Antrieb versehen ist. Für die Synchronisation der Bewegung der beiden Walzspindeln muß daher zusätzlicher Aufwand mit zwei CNC- Antrieben betrieben werden. Der wesentliche Nachteil besteht auch hier darin, daß die Profilwalzwerkzeuge nicht beliebig austauschbar sind.

Die Erfindung bezweckt ein einfaches und wirtschaftliches Steigungs-Referenz-System, zum Einstellen der Profilwalzen einer Profilwalzmaschine, die zumindest zwei parallel im Gleichlauf angetriebene Walzspindeln aufweist, die über ein Verteilergetriebe mit einem gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, das die im Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmale aufweist. Durch das vorgeschlagene Verfahren wird ein von der Profilwalzmaschine nicht abhängiges Steigungs-Referenz-System geschaffen, mit dem der Aufwand bei der Synchronisation der Profilwalzen herabgesetzt wird. Insbesondere im Zusammenhang mit einer numerischen Steuerung kann die Synchronisation sehr einfach durchgeführt werden kann.

Das vorgeschlagene Verfahren geht von drehfest auf den Walzspindeln angeordneten Walzwerkzeugen aus, womit der Aufwand für die Herstellung und die Befestigung der Walzwerkzeuge auf der Walzspindel in Grenzen gehalten wird. Das vorgeschlagene Steigungs-Referenz-System ermöglicht es, daß in der Einzelfertigung vorwiegend manuelle Verfahrensschritte eingesetzt werden. Bei einer numerisch gesteuerten Profilwalzmaschine können alle Verfahrensschritte automatisiert werden. Zum Erfassen der Steigungsdifferenz können visuelle Meßverfahren eingesetzt werden. In der Massenfertigung

und bei großen Serien kann die Ermittlung der Steigungsdifferenz und das Einstellen der Steigungs-Referenz vollständig rechnergestützt vorgenommen werden.

Um eine Änderung der relativen Drehlage zwischen den Walzspindeln vorzunehmen, ist es im Rahmen des Verfahrens zweckmäßig, die Stelleinrichtung von Hand mit einem mechanischen Antrieb oder mit einem elektrisch angetriebenen Antriebsmotor zu betätigen. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Aufwand für die Profilwalzmaschine auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden kann.

Wenn eine numerisch gesteuerte Profilwalzmaschine vorhanden ist, kann der ermittelte Betrag der Steigungsdifferenz beziehungsweise der zum Einstellen der Steigungs-Referenz errechnete Drehwinkelbetrag in das Steuerungsprogramm eingegeben werden, so daß die Steigungs-Referenz beim Wechsel der Werkzeuge gespeichert und bei einem erneuten Austausch der Werkzeuge über die im Steuerungsprogramm gespeicherte Information abrufbar ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann die Steigungsdifferenz beim Wechsel der Werkzeug mit einer digitale Kamera, einer optischen Meßeinrichtung oder einer Strahlenmeßeinrichtung mittels geeigneter Sensoren ermittelt werden. Die Genauigkeit kann auf diese Weise erhöht werden, weil die auf diesem Wege erzeugten elektrische Signale für die exakte Steuerung der Relativlage der Walzspindeln eingesetzt werden.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Walzwerkzeuge mit dem ermittelten Betrag der Steigungsdifferenz beziehungsweise dem zum Einstellen der Steigungs-Referenz errechneten Drehwinkelbetrag dauerhaft markiert werden.

Da die Markierung nur beim erstmaligen Justieren der Werkzeuge vorgenommen wird, kann der Aufwand beim Wechsel der Werkzeuge erheblich gesenkt werden, was im nachfolgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und der dazu gehörenden Zeichnungen näher erläutert werden soll.

In den Zeichnungen zeigen Figur 1 eine Draufsicht auf eine Profilwalzmaschine mit zwei Walzspindeln, Figur 2 die Seitenansicht der Profilwalzmaschine nach Figur 1 und Figur 3 eine Vorderansicht der Profilwalzmaschine nach Figur 1 und Figur 2 in schematischer Darstellung.

Die in Figur 1 dargestellte Profilwalzmaschine zur Durchführung des Verfahrens weist zwei parallel angeordnete Walzspindeln 1 auf, die im Gleichlauf über zu einem Verteilergetriebe 2 führende Gelenkwellen 3 gekuppelt und von einem gemeinsamen Getriebemotor 4 angetriebene werden, der in der Seitenansicht in Figur 2 erkennbar ist. Die Walzspindeln 1 in Figur 1 sind mit Keilnuten 5 versehen, mit deren Hilfe die Walzwerkzeuge 6 drehfest mit den Walzspindeln 1 verbunden sind. Die Befestigung der Walzwerkzeuge 6 ist auf diese Weise problemlos zu bewerkstelligen. Durch die Art der Befestigung ist wie bekannt keine feste Beziehung zwischen der Stellung der Walzspindel 1 und dem Profil des zugehörigen Walzwerkzeuges 6 gegeben. Aus diesem Grunde ist bei den sich gegenüberstehenden Profilspitzen in der Regel eine Steigungsdifferenz gegeben. Diese Steigungsdifferenz muß durch das Steigungs-Referenz-System ausgeglichen werden.

Das Steigungs-Referenz-System beinhaltet in dem Verteilergetriebe 2 ein Planetengetriebe 7 mit einem verdrehbar gelagerten Außenrad 8 und in Eingriff mit dem Außenrad 8 ein Stellglied 9, was in Figur 3 angedeutet ist. Mit dem Stellglied 9 ist das Außenrad 8 stufenlos verstellbar, wobei die relative Drehlage der Walzspindeln 1 zueinander veränderlich ist.

Durch die Veränderung der Drehlage der Walzspindeln 1 zueinander wird die Steigung der Walzwerkzeuge 6 synchronisiert und die Steigungs-Referenz hergestellt.

Zum Verstellen des Außenrades 8 ist eine mit dem Stellglied 9 verbundene Stelleinrichtung 11 vorgesehen, die nach Figur 2 mit einem mechanischen Antrieb 12 und einer Stellspindel 13 ausgerüstet ist. Die Stellspindel 13 wird mit einem Handantrieb 14 angetrieben, der auf der Vorderseite der Profilwalzmaschine leicht zugänglich plaziert und mit einer Winkelskala 15 versehenen ist. Die Lage und Anordnung der Winkelskala 15 ist aus Figur 3 ersichtlich. In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Stelleinrichtung 11 einen elektrisch angetriebenen Antriebsmotor 16 aufweisen, der mit dem Stellglied 9 verbunden ist. In diesem Fall erfolgt die Betätigung der Stelleinrichtung 11 über die numerische Steuerung und ein nicht weiter dargestelltes Eingabetableau der Profilwalzmaschine. Der elektrisch angetriebene Antriebsmotor 16 ist bei einer numerisch gesteuerten Profilwalzmaschine mit der zentralen Rechner-und Steuerungseinheit verbunden und das Stellglied 9 wird rechnergestützt betätigt.

Zum Synchronisieren der Walzwerkzeuge 6 kann in vereinfachter Weise so vorgegangen werden, daß die Steigungsdifferenz visuell festgestellt wird. Hierzu kann beispielsweise mit einer Meßlupe der Profilabstand gemessen oder ein geeignetes Meßverfahren eingesetzt

werden. Der gemessene Profilabstand wird in einen Drehwinkelbetrag umgerechnet. Zum Einstellen der Steigungs-Referenz wird der errechnete Drehwinkelbetrag mit dem Handantrieb 14 und der Winkelskala 15 in die Stelleinrichtung 11 eingegeben und eine Änderung der relativen Drehlage zwischen den Walzspindeln 1 vorgenommen, womit die Walzwerkzeuge 6 bei exakter Messung und fehlerfreier Eingabe des Drehwinkelbetrages synchronisiert sind.

Um die bei visueller Messung und manueller Eingabe auftretenden Fehlerquellen zu eliminieren, kann das Synchronisieren der Walzwerkzeuge 6 rechnergesteuert vorgenommen werden. Dies kann auf einfache Weise durch Eingabe des Drehwinkelbetrages in die numerische Steuerung der Profilwalzmaschine erfolgen, wobei die Änderung der relativen Drehlage zwischen den Walzspindeln 1 durch Betätigen der Stelleinrichtung 11 mit dem elektrisch angetriebenen Antriebsmotor 16 vorgenommen wird. Die numerische Steuerung kann desgleichen zur Vereinfachung des Verfahrens eine Recheneinheit aufweisen, in der die ermittelte Steigungsdifferenz in einen Drehwinkelbetrag umgerechnet wird.

Eine weitere Vereinfachung und eine Erhöhung der Fehlerfreiheit kann durch eine maschinelle Erfassung der Steigungsdifferenz erzielt werden. Hierzu sind die bekannten Meßverfahren einsetzbar. Beispielsweise kann eine digitale Kamera oder eine optische Meßeinrichtung eingesetzt werden. Andere geeignete Meßeinrichtungen können eine Strahlenmeßeinrichtung mit Sensoren beinhalten, welche die Steigungsdifferenz ermitteln und elektrische Signale erzeugen, mit denen die Relativlage der Walzspindeln 1 rechnergestützt einstellbar ist.

Eine wesentliche Vereinfachung des Verfahrens kann dadurch erzielt werden, daß der ermittelten Betrag der Steigungsdifferenz beziehungsweise der zum Einstellen der Steigungs- Referenz errechnete Drehwinkelbetrag in Abhängigkeit von den Walzwerkzeugen 6 abrufbar ist. Bekanntlich kann eine Änderung der Steigungs-Referenz nur in dem Fall eintreten, wenn die Walzwerkzeuge 6 getauscht oder mit einem neuen Profil versehen werden, während die Steigungsdifferenz in den übrigen Fällen konstant ist. Es ist daher äußerst vorteilhaft, wenn die Walzwerkzeuge 6 mit dem ermittelten Betrag der Steigungsdifferenz beziehungsweise dem zum Einstellen der Steigungs-Referenz festgestellten oder errechneten Drehwinkelbetrag dauerhaft markiert werden und mit einer Winkelmarke 17 ausgestattet sind.

Im Gegensatz zu den im Stand der Technik beschriebenen Marken, die exakt an einem

vorgeschriebenen Punkt anzubringen sind, kann die Winkelmarke 17 an der Stirnseite des Walzwerkzeuges 6 an beliebiger Stelle angeordnete werden.

Bei einem manuellen Steigungs-Referenz-System genügt es, wenn der Wert des Drehwinkelbetrags auf der Oberfläche der Walzwerkzeuge 6 notiert ist. Hierbei genügt es, wenn beim Synchronisieren der Drehwinkelbetrag mit dem Handbetrieb 14 eingegeben und mit der Winkelskala 15 kontrolliert wird. Bei einer numerisch gesteuerten Profilwalzmaschine werden die auf dem Walzwerkzeug 6 enthalten Steuerungsdaten in das Steuerungsprogramm fur die elektromotorisch angetriebene Stelleinrichtung 11 eingegeben.

Auch in diesem Fall können durch eine Markierung Fehlerquellen vollständig vermeiden werden, wenn die Steuerungsdaten für die Profilwalzmaschine in der Winkelmarke 17 gespeichert sind. Die Winkelmarke 17 kann beispielsweise einen Strichcode aufweisen, der mit einem Barcode-Leser gelesen werden kann. Auf einen Barcode soll die Erfindung jedoch nicht beschränkt werden. Vielmehr kann die Profilwalzmaschine mit Steigungs-Referenz- System mit jeder geeigneten ortsfest angeordnete Sensoreinheit ausgerüstet werden, die zum Abtasten der auf der Oberfläche befindlichen Winkelmarke 17 geeignet ist.

Insbesondere kann die Profilwalzmaschine eine Antennen-Transponder-Anordnung aufweisen, wobei die Walzwerkzeuge 6 oder die Winkelmarke 17 mit einem programmierbaren Transponder ausgerüstet sind. Die Profilwalzmaschine ist mit einem dem Transponder zugeordneten Lesegerät versehen und fragt die Daten des Transponders berührungslos ab, wenn sich der Transponder im Wirkungsbereich des Lesegerätes befindet.

Dies kann durch eine Antenneneinrichtung erfolgen, wobei die in der Winkelmarke 17 gespeicherte Steigungsdifferenz induktiv übertragen wird. Der Transponder enthält einen Speicher, in dem die Synchronisierungssignale gespeichert sind. Da beim Lesen der Synchronisierungssignale die Walzwerkzeuge 6 gegebenenfalls an dem Lesegerät vorbei bewegt werden müssen, ist es von Vorteil, wenn das Einstellen der Steigungs-Referenz im Leerlauf der Profilwalzmaschine vorgenommen wird. Ein weiterer Vorteil ist durch die automatische Identifizierung der Walzwerkzeuge 6 in automatischen Regallagern gegeben.