DE102012112029A1

DE102012112029A1 - Verfahren zur Herstellung ringförmiger Funktionskörper eines Türbetätigers zur Betätigung einer Tür

Info

Publication number: DE102012112029A1
Application number: DE201210112029
Authority: DE
Inventors: Alexander Hellwig
Original assignee: Dorma Deutschland GmbH
Current assignee: Dorma Deutschland GmbH
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-06-12
Also published as: CN103861976A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ringförmiger Funktionskörper (10, 11, 12, 13) eines Türbetätigers (1) zur Betätigung einer Tür, wobei der Türbetätiger (1) ein Gehäuse (14) aufweist, in dem die Funktionskörper (10, 11, 12, 13) aufgenommen sind. Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zur Herstellung der Funktionskörper (10, 11, 12, 13) wenigstens den Schritt des Axialprofilrohrwalzens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ringförmiger Funktionskörper eines Türbetätigers zur Betätigung einer Tür, wobei der Türbetätiger ein Gehäuse aufweist, in dem die Funktionskörper aufgenommen sind.
Ringförmige Funktionskörper im vorliegenden Sinne beschreiben Bauteile eines Türbetätigers, die Bestandteil der Mechanik oder Hydraulik des Türbetätigers sind und eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Form aufweisen. Beispielsweise können die Funktionskörper Lagergehäuse bilden, die zur Lagerung einer Schließerwelle im Gehäuse des Türbetätigers dienen. Die Schließerwelle beschreibt dabei das mechanische Anschlusselement an ein Gelenksystem zur Ankopplung des Türblattes einer Tür an den Türbetätiger. Vorliegend beschreibt ein Türbetätiger einen Türschließer, der lediglich einen mechanischen Energiespeicher bildet, und der in allgemein bekannter Weise die Schließbewegung eines Türblattes mit einer mechanischen Spanneinheit bewirkt und durch eine hydraulische Dämpfereinheit dämpft. Unter einem Türbetätiger wird jedoch vorliegend ferner ein elektro-hydraulischer oder elektro-mechanischer Türbetätiger verstanden, der zusätzlich zur Ausführung einer Schließbewegung des Türblattes zur Öffnung des Türblattes dienen kann. Auch in einem elektro-hydraulischen oder elektro-mechanischen Türbetätiger sind ringförmige Funktionskörper vorhanden, die neben Lagergehäusen zur Lagerung einer Schließerwelle oder neben Andrückrollen, die beispielsweise mit einem Nockenkörper zusammenwirken können, auch Laufringe betreffen können und die rotierende Elemente in einem Antriebsgetriebe zum Antrieb einer Schließerwelle bilden.
STAND DER TECHNIK
Ringförmige Funktionskörper, die im Gehäuse eines Türbetätigers aufgenommen sind, und die damit Bestandteil einer Türbetätigermechanik sind, werden gewöhnlich durch spanende Fertigungsverfahren hergestellt. Spanende Fertigungsverfahren wie beispielsweise das Drehen findet Anwendung in nahezu allen Bereichen der metallverarbeitenden Industrie. Zur automatisierten Herstellung ringförmiger Funktionskörper, die außenseitig und/oder innenseitig ein Funktionsprofil aufweisen können, werden auf bekannte Weise in Drehzentren hergestellt, und die Funktionskörper können durch Drehoperationen von einem Rohr-Endlosmaterial bearbeitet und anschließend abgetrennt werden. Das Rohr-Endlosmaterial kann dabei sowohl innenseitig als auch außenseitig spanend bearbeitet werden, um das Funktionsprofil in die Innenseite oder auf die Außenseite einzubringen.
Ringförmige Funktionskörper in Türbetätigern, beispielsweise ausgebildet als Lagergehäuse zur Lagerung der Schließerwelle, sind hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt, sodass häufig nach der Ausführung der Drehoperationen und nach Vereinzelung des Funktionskörpers vom Rohr-Endlosmaterial eine Wärmebehandlung folgt, und nicht selten sind abschließend Schleifbearbeitungen notwendig. Auch sind ringförmige Funktionskörper aus einem Werkstoffverbund bekannt, und beispielsweise können Lagergehäuse einen Gehäusering aus einem härtbaren Stahlmaterial aufweisen, in dem ein Gleitring aus einem Nichteisenmetall eingepresst ist, etwa zur Bildung einer Lagerhülse. Die Herstellung derartiger aus mehreren Komponenten gebildeten ringförmigen Funktionskörpern ist dabei aufwendig und kostenintensiv.
Die Forderung nach Entwicklung und Anwendung von material-, energie- und arbeitszeitsparender insgesamt kostengünstiger Fertigungsverfahren steht dabei auch bei der Herstellung von Türbetätigern im Vordergrund, sodass spanende Bearbeitungsverfahren zwar eine hohe Flexibilität ermöglichen, jedoch ergibt sich durch den entstehenden Zerspananteil ein hoher Materialeinsatz, und häufig stellen sich lange Bearbeitungszeiten ein, die durch ebenfalls lange Nebenzeiten, beispielsweise Werkzeugwechselzeiten, begleitet werden.
Ein weiterer Nachteil spanender Fertigungsverfahren entsteht durch die fehlende Möglichkeit der Beeinflussung von Werkstofftexturen des Funktionskörpers, und häufig müssen Wärmebehandlungen nach der Drehoperation des ringförmigen Funktionskörpers vorgesehen werden, und erst abschließend kann eine Schleifbearbeitung von Funktionsflächen des Funktionskörpers folgen. Damit entsteht eine insgesamt lange Fertigungskette ringförmiger Funktionskörper, insbesondere derartiger Funktionskörper, die hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung ringförmiger Funktionskörper eines Türbetätigers zur Betätigung einer Tür, wobei das Verfahren einfach und kostengünstig ausgeführt werden muss. Insbesondere ergibt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung ringförmiger Funktionskörper eines Türbetätigers anzugeben, das aus wenigen Verfahrensschritten besteht und eine hohe Funktionsgüte des Funktionskörpers schafft, insbesondere hinsichtlich der Werkstoffeigenschaften des Funktionskörpers.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren zur Herstellung ringförmiger Funktionskörper eines Türbetätigers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Verfahren zur Herstellung der Funktionskörper wenigstens den Schritt des Axialprofilrohrwalzens umfasst.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, dass für die Herstellung von Wälzlageringen bereits etablierte Verfahren des Axialprofilrohrwalzens auf die Herstellung ringförmiger Funktionskörper eines Türbetätigers zu applizieren. Dabei hat sich gezeigt, dass ringförmige Funktionskörper, die Bestandteil der Türbetätigermechanik eines Türbetätigers sind, geometrische Formen und mechanische und/oder stoffliche Eigenschaften aufweisen müssen, die auf besonders vorteilhafte Weise mit Anwendung des Axialprofilrohrwalzens bereitgestellt werden können. Somit kann das aus dem Stand der Technik bekannte spanende Bearbeitungsverfahren zur Herstellung der ringförmigen Funktionskörper substituiert werden durch das Verfahren des Axialprofilrohrwalzens, um auf preiswerte, einfache, zeitsparende und zuverlässige Weise die Funktionskörper herzustellen. Ferner können durch das Axialprofilrohrwalzen verbesserte stoffliche Eigenschaften des Materials erzeugt werden, und es hat sich gezeigt, dass diese stofflichen Eigenschaften für ringförmige Funktionskörper in einem Türbetätiger besonders vorteilhaft eingesetzt sind.
Das Axialprofilrohrwalzen gehört zu den Querwalzverfahren mit überwiegend axialem Werkstofffluss, das heißt, ein Rohr oder ein Ring wird während des Walzprozesses entsprechend dem durch das Werkzeugprofil verdrängten Werkstoffvolumen länger beziehungsweise breiter. Im Folgenden sind die besonderen Eigenschaften hinsichtlich des Materials und der Oberflächen des Funktionskörpers aufgeführt, die durch die Herstellung mittels des Axialprofilrohrwalzverfahrens erzielbar sind.
Nahtlos gewalzte Ringe weisen in der Regel ein homogenes Gefüge und einen ununterbrochenen, geschlossenen Faserverlauf des Materials in Umlaufrichtung auf, was durch metallographische Verfahren nachweisbar ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil einer hohen Festigkeit in Umfangsrichtung, da in tangentialer Richtung durch den Faserverlauf eine hohe Belastbarkeit des Werkstoffes möglich ist.
Das Axialprofilrohrwalzen kann insbesondere als Kaltwalzverfahren ausgeführt werden, sodass sich durch die einhergehende Kaltverfestigung insbesondere im oberflächennahen Bereich im Werkstoff eine besondere Oberflächenverfestigung ergibt, was durch die Feststellung einer höheren Härte in einem oberflächennahen Punkt des Funktionskörpers im Vergleich zu einem bauteilinneren Punkt nachweisbar ist.
Das Axialprofilrohrwalzen kann insbesondere durch eine Oberflächenglättung begleitet sein, und es wird unter Druck durch die Profilwalzen auf die Oberfläche des Werkstückes der Werkstückwerkstoff an der Oberfläche plastisch verformt und das Rauheitsprofil eingeebnet. Die Profilwalzen erzeugen dabei im Gebiet der Erhebungen auf der Oberfläche Druckeigenspannungen, die den Werkstoff in Richtung auf die Vertiefungen fließen lassen und deren Grund dabei anheben. Die Endrauheit entsteht folglich ausschließlich durch plastische Umformung der Ausgangsrauheit. Durch diese Eigenschaft ergibt sich eine Oberfläche mit geringster Rauhigkeit, eine Steigerung der Verschleißfestigkeit, eine maximale Erhöhung des Materialanteils vom Ausgangsmaterial und eine Verfestigung der Oberflächenmikrostruktur um bis zu 30%. Diese Oberflächeneigenschaften sind insbesondere an nicht spanend nachbearbeiteten Flächen des gewalzten Funktionskörpers nachweisbar, vorzugsweise an Bauteilfreiflächen, die keine Sitz-Reib- oder Gleitfläche des Funktionskörpers bilden. Die Rauheit kann Werte von Rz < 10µm bzw. Ra < 1µm und in Ausnahmefällen sogar von Rz < 1µm bzw. Ra < 0,1µm aufweisen.
Zur Ausführung des Axialprofilrohrwalzens sind zwei sich gegenüberstehende Profilwalzen vorgesehen, die auf das Werkstück zur Bildung des Funktionskörpers gegeneinander zugestellt werden. Das Verfahren kann dabei mit einem Walzdorn ausgeführt werden, der in das rohrförmige Werkstück eingeführt wird, denn das Ausgangsmaterial zur Bildung des Funktionskörpers kann durch wenigstens einen Rohrkörper bereitgestellt werden.
Nach erfolgtem Axialprofilrohrwalzen, durch das auf der Außenumfangsfläche oder auch auf der Innenfläche des Werkstückes das Walzprofil eingewalzt wurde, das das spätere Funktionsprofil des Funktionskörpers bildet, kann der Verfahrensschritt des Walzeinstechens folgen, sodass das Walzeinstechen wenigstens teilweise das Werkstück vom bereitgestellten Rohrkörper abtrennt. Unter dem teilweisen Abtrennen wird wenigstens ein Einstechwalzen verstanden, das den Restquerschnitt zwischen dem bearbeiteten Werkstück und dem Rohrkörper stark reduziert, und beispielsweise kann durch ein abschließendes spanendes Abtrennen auf sehr einfache Weise das Werkstück vereinzelt werden.
Mit weiterem Vorteil kann mit dem Axialprofilrohrwalzen das Werkstück auf eine endkonturnahe Form gewalzt werden, sodass nach dem Axialprofilrohrwalzen als ein weiterer Verfahrensschritt ein spanendes Fertigungsverfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide ausgeführt wird. Das spanende Fertigungsverfahren kann beispielsweise eine Schleifoperation und gegebenenfalls eine Polier-Läpp-Hohnoperation oder dergleichen umfassen.
Als eine weitere Ausführungsmöglichkeit des Verfahrens zur Herstellung ringförmiger Funktionskörper eines Türbetätigers kann vorgesehen sein, als Ausgangsmaterial zur Bildung des Funktionskörpers einen ersten und einen zweiten Rohrkörper bereitzustellen, und die Rohrkörper können in einem beispielsweise losen, koaxialen Werkstoffverbund bereitgestellt werden. Beispielsweise können die beiden Rohrkörper derart zueinander bemaßt sein, dass diese händisch ineinander gefügt werden können. Wird anschließend das Axialprofilrohrwalzen ausgeführt, so entsteht ein Pressverband zwischen dem inneren und äußeren Rohrkörper, insbesondere kann durch ein eingebrachtes Walzprofil zusätzlich oder alternativ zum kraftschlüssigen Pressverband ein formschlüssiger Pressverband erzeugt werden, sodass auf besonders sichere Weise ein axiales Auswandern des inneren Rohrkörpers aus dem äußeren Rohrkörper heraus vermieden wird.
Werden zwei ineinander gefügte Rohrkörper gemeinsam durch das Axialprofilrohrwalzen durch eine radial von außen über die Umfangsfläche eingebrachte Walzkraft bearbeitet, so können die Rohrkörper durch makroskopischen Formschluss miteinander gefügt werden, beispielsweise durch das Einwalzen von Nuten oder Rillen, sodass die Rohrkörper nach der Walzbearbeitung in axialer Richtung durch den gebildeten Formschluss nicht mehr voneinander lösbar sind. Angrenzend an oder nahe an der Walzfuge weisen die Gefüge der beiden Rohrkörper, die durch unterschiedliche Metalle gebildet sein können, einen zueinander etwa gleichen Faserverlauf auf, was metallographisch nachweisbar ist, da die Werkstoffe der beiden Rohrkörper nahe der Walzfuge eine etwa gleiche Umformrichtung und etwa gleiche Umformgrade erfahren.
Beispielsweise kann der Funktionskörper, der durch das Axialprofilrohrwalzen hergestellt wird, ein Lagergehäuse einer Schließerwelle des Türbetätigers bilden. Insbesondere Lagergehäuse bestehen aus einem Gehäusering und einem Gleitring, und der Gehäusering kann beispielsweise durch einen ersten Rohrkörper und der Gleitring kann durch einen inneren, zweiten Rohrkörper bereitgestellt werden, und beide Rohrkörper werden in koaxialer Anordnung durch das Axialprofilrohrwalzen gemeinsam bearbeitet. Der Gehäusering kann dabei aus einem Stahlmaterial und der Gleitring aus einem Nichteisenmetall bestehen, und der Gleitring kann insbesondere durch einen Gleitlagerwerkstoff ausgebildet sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann das Axialprofilrohrwalzen so ausgebildet sein, dass der Funktionskörper eine Andrückrolle zur Wirkverbindung mit einem Nockenkörper als Bestandteil der Türbetätigermechanik bildet. Andrückrollen sind, ebenso wie der Nockenkörper selbst, mechanisch sehr hoch belastete Bauteile, und der Nockenkörper in Wirkverbindung mit der Andrückrolle kann das Schließmoment auf die Schließerwelle des Türbetätigers bilden. Die Andrückrolle wird dabei durch eine Schließerfeder kraftbeaufschlagt, und drückt mit hoher Kraft auf den Nockenkörper. Dadurch entsteht die Forderung nach einer hohen Werkstofffestigkeit, die durch das Verfahren des Axialprofilrohrwalzens insbesondere auch ohne anschließende Wärmebehandlung erreicht werden kann.
Im Ergebnis ergibt sich sowohl für die Herstellung eines Lagergehäuses zur Lagerung einer Schließerwelle, jedoch auch zur Herstellung einer Andrückrolle zur Wirkverbindung mit einem Nockenkörper in einem Türbetätiger oder weiterer Funktionskörper durch das Axialprofilrohrwalzen ein vorteilhaftes Fertigungsverfahren zur Herstellung derartiger ringförmiger Funktionskörper. Weitere ringförmige Funktionskörper können beispielsweise durch den Laufring im Getriebe eines elektro-mechanischen Türbetätigers gebildet sein, der ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildet ist und ein Funktionsprofil aufweist.
Die Erfindung richtet sich ferner auf einen Türbetätiger zur Betätigung einer Tür mit einem ringförmigen Funktionskörper, wobei der Türbetätiger ein Gehäuse aufweist, in dem der Funktionskörper aufgenommen ist, und wobei der Funktionskörper wenigstens ein Lagergehäuse zur Lagerung einer Schließerwelle und/oder eine Andrückrolle zur Wirkverbindung mit einem Nockenkörper bildet, wobei der Funktionskörper wenigstens mit dem Verfahren des Axialprofilrohrwalzens hergestellt ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist das gesamte Herstellungsverfahren zur Herstellung des Funktionskörpers nicht auf das Axialprofilrohrwalzen begrenzt. Die Funktionskörper des Türbetätigers können zusätzlich beispielsweise mit einem Walzeinstechschritt bearbeitet werden, wodurch das Werkstück wenigstens teilweise von einem bereitgestellten Rohrkörper abgetrennt wird. Auf das Axialprofilrohrwalzen kann ein weiterer, spanender Bearbeitungsschritt erfolgen, beispielsweise mit einer geometrisch bestimmten oder bevorzugt mit einer geometrisch unbestimmten Schneide. Auch wenn durch die Anwendung des Axialprofilrohrwalzens in den meisten Fällen eine Wärmebehandlung des bereitgestellten Werkstückes entfallen kann, kann zur weiteren Steigerung der Werkstofffestigkeit dennoch ein anschließendes thermisches Behandlungsverfahren folgen. Die in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmale und zugeordneten Vorteile finden für einen Türbetätiger mit wenigstens einem derartigen ringförmigen Funktionskörper ebenfalls Berücksichtigung.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1 eine schematische, perspektivische Ansicht des Axialprofilrohrwalzens,
2 eine Seitenansicht der Anordnung von zwei Profilwalzen und einem Werkstück des Axialprofilrohrwalzens gemäß 1,
3 eine Querschnittsansicht durch die Profilwalzen und das Werkstück in Anordnung eines Axialprofilrohrwalzens gemäß 1,
4 eine weitere Ausführungsform des Axialprofilrohrwalzens mit koaxial zueinander angeordneten Rohrkörpern,
5 ein Ausführungsbeispiel eines Funktionskörpers, der mit dem Axialprofilrohrwalzen hergestellt ist und der ein Lagergehäuse zur Lagerung einer Schließerwelle in einem Türbetätiger bildet,
6 eine Querschnittsansicht durch einen Türbetätiger mit Funktionskörpern, die Andrückrollen in Wirkverbindung mit einem Nockenkörper bilden,
7 eine weitere Teilansicht eines Türbetätigers mit einer Schließerwelle,
8 die Anordnung von Lagergehäusen zur Lagerung einer Schließerwelle im Gehäuse eines Türbetätigers nach einer ersten Ausführungsform und
9 die Anordnung von Lagergehäusen zur Lagerung einer Schließerwelle im Gehäuse eines Türbetätigers nach einer zweiten Ausführungsform.
1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Anordnung zur Ausführung eines Verfahrens zur Herstellung eines ringförmigen Funktionskörpers, der sich noch in Bearbeitung befindet und damit als Werkstück 16 bezeichnet ist. Die Verfahrensanordnung entspricht dem Axialprofilrohrwalzen, das ein Querwalzverfahren bildet und einen überwiegend axialen Werkstofffluss aufweist. Dabei wird das Material des Werkstückes während des Walzprozesses entsprechend dem durch das Werkzeugprofil verdrängten Werkstoffvolumen länger beziehungsweise breiter. Folglich längt sich das Werkstück 16 in Richtung seiner Werkstückachse 24. Das Verfahren ist im Wesentlichen gekennzeichnet durch zwei Profilwalzen 15, die jeweilige Walzprofile 22 aufweisen und gleichsinnig in jeweils einer Walzenachse 23 rotieren. Zwischen den beiden Profilwalzen 15 befindet sich das Werkstück 16, das, angetrieben durch die Rotation der Profilwalzen, ebenfalls in Rotation um seine Werkstückachse 24 gebracht wird. Innenseitig in das Werkstück 16 ist von einer freien Endseite ein Walzdorn 17 eingeführt, durch den erreicht wird, dass trotz einer plastischen Umformung des Werkstückes 16 die Innenkontur desselben im Wesentlichen unverändert bleibt. Durch ein Andrücken der Profilwalzen 15 gegen das Werkstück 16 wird das in den Profilwalzen 15 vorhandene Walzprofil 22 gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Außenoberfläche des Werkstückes 16 abgebildet. Hat das Werkstück 16 seine Endform erreicht, insbesondere die für das Axialprofilrohrwalzen vorgesehene Endkontur, so werden die Profilwalzen 15 wieder außer Eingriff mit dem Werkstück 16 gebracht, insbesondere durch Zurückziehen der Profilwalzen 15, und das Werkstück 16 kann von einem Rohrkörper 18, an dem dieses noch angeformt ist, abgetrennt werden.
In den 2 und 3 sind weitere Ansichten der ersten gezeigten Ausführungsform des Axialprofilrohrwalzens dargestellt, und 2 zeigt die Anordnung der Profilwalzen 15 und des Werkstückes 16 aus Richtung der Walzenachsen 23 beziehungsweise der Werkstückachse 24, und 3 stellt eine quergeschnittene Seitenansicht des Axialprofilrohrwalzens entlang der Schnittlinie A-A in 2 dar. Die beiden Profilwalzen 15 rotieren in gezeigter Pfeilrichtung gleichsinnig, wodurch das Werkstück 16 ebenfalls in Rotation versetzt wird. In 3 ist gezeigt, dass das Werkstück 16 das Ende eines Rohrkörpers 18 bildet, in das der Walzdorn 17 eingeführt ist, der gemeinsam mit dem Rohrkörper 18 um die Werkstückachse 24 rotiert. Der innenseitige Aufnahmeraum zur Aufnahme des Walzdorns 17 kann dabei auch vorher spanend eingebracht worden sein, wenn der Rohrkörper 18 aus einem Vollmaterial besteht.
Weiterhin zeigt 3 mit zwei aufeinander zu weisenden Pfeilen die Zustellrichtung der um die Walzenachsen 23 rotierenden Profilwalzen 15 zur Herstellung des Walzprofils 22 auf der Außenseite des Werkstückes 16, das anschließend durch einen Walzeinstechschritt beispielsweise durch einen Austausch von zumindest einer Profilwalze 15, vom gezeigten Rohrkörper 18 abgetrennt werden kann. Die Innenkontur des Werkstückes 16, in das der Walzdorn 17 eingeführt ist, kann zuvor durch eine spanende Bearbeitungsoperation hergestellt worden sein. Das Ausführungsbeispiel des Werkstückes 16 kann beispielsweise einen Funktionskörper 10 in einem Türbetätiger 1 bilden, wie in den 5 und 8 dargestellt.
Die verschiedenen Bearbeitungsoperationen, beispielsweise die spanende Bearbeitung zur Herstellung der Innenkontur des Werkstückes 16, das gezeigte Axialprofilrohrwalzen sowie beispielsweise ein weiteres Walzeneinstechen zum Abtrennen des Werkstückes 16 vom Rohrkörper 18, können gemeinsam in einem einzigen Bearbeitungsautomaten ausgeführt werden. Beispielsweise kann ein Werkzeugwechsler vorgesehen sein, der sowohl Werkzeuge zur spanenden Bearbeitung als auch Werkzeuge zur Walzbearbeitung aufnimmt. Dadurch können minimale Gesamtbearbeitungszeiten erreicht werden, und idealerweise muss der Rohrkörper 18, der zunächst das Werkstück 16 trägt, lediglich ein einziges Mal aufgespannt werden, um im Bearbeitungszentrum den fertigen Funktionskörper des Türbetätigers herzustellen.
4 zeigt ein abgewandeltes Verfahren zur Herstellung ringförmiger Funktionskörper aus einem Werkstück 16, das aus zwei Rohrkörpern 18 und 19 besteht. Ein erster Rohrkörper 18 weist dabei einen Innendurchmesser auf, in den ein zweiter Rohrkörper 19, beispielsweise als loser Werkstückverbund, eingefügt ist. Dabei kann zwischen der Innenseite des ersten Rohrkörpers 18 und der Außenseite des zweiten Rohrkörpers 19 eine Spielpassung oder eine Übergangspassung vorgesehen sein, und beispielsweise können die Rohrkörper 18 und 19 von Hand gefügt werden.
Werden die Profilwalzen 15 gemäß den gezeigten Pfeilen jeweils gegen das Werkstück 16 zugestellt, so kann zunächst die Außenseite des ersten Rohrkörpers 18 mit einem Walzprofil 22 versehen werden, zugleich erfolgt jedoch auch ein Verpressen des ersten Rohrkörpers 18 mit dem zweiten Rohrkörper 19. Der so hergestellte Werkstoffverbund kann auf vorteilhafte Weise einen Funktionskörper eines Türbetätigers bilden, der, wie beispielhaft in 5 gezeigt, einen Gehäusering 25 aufweist, der aus einem Stahlwerkstoff hergestellt ist, und der einen Gleitring 26 aufweist, der aus einem Nichteisenmetall hergestellt ist. Die Innenseite des ersten Rohrkörpers 18 kann dabei ohne geometrischen Formschluss mit der Außenseite des zweiten Rohrkörpers 19 derart verpresst werden, dass ein auf Reibschluss basierender Werkstoffverbund entsteht.
5 zeigt beispielhaft einen Funktionskörper 10, der ein Lagergehäuse 10 zur drehbaren Aufnahme einer Schließerwelle 20 in einem Türbetätiger 1 bilden kann. Dabei rotiert die Schließerwelle 20 innerhalb des Gleitrings 26, der aus einem Gleitlagerwerkstoff, insbesondere aus einem Nichteisenmetall, gebildet sein kann. Der den Gleitring 26 umgebende Gehäusering 25 kann dabei aus einem höherfesten Material bestehen, beispielsweise aus einem Stahlwerkstoff. Beide Ringe 25 und 26 können durch ein Verpressen kraftschlüssig oder durch ein Umformen in ihrer gemeinsamen Fügezone auch formschlüssig miteinander verbunden worden sein, wobei die Verbindung zwischen den beiden Ringen 25, 26 durch das erfindungsgemäße Axialprofilrohrwalzen erzeugt worden sein kann.
Das auf der Außenseite des Gehäuserings 25 eingebrachte Walzprofil 22 kann dabei durch die Profilwalzen 15 im Verfahren gemäß 4 hergestellt sein. Beispielhaft ist ferner ein Dichtring 27, gezeigt als O-Ring-Dichtung, in einer Innenkontur im Gehäusering 25 eingebracht, und die Innenkontur kann beispielsweise durch eine spanende Bearbeitung des Gehäuseringes 25 hergestellt sein.
6 zeigt beispielhaft eine Ausführung eines Türbetätigers 1 mit einem Gehäuse 14, und im Türbetätiger 1 sind Funktionskörper 12, 13 als Bestandteil der Türbetätigermechanik gezeigt. Neben einem Lagergehäuse 10 zur drehbaren Aufnahme einer Schließerwelle 20 kann der Funktionskörper 12, 13 somit auch eine Andrückrolle 12, 13 bilden, die beispielhaft mit einem Nockenkörper 21 zusammenwirkt. Im Gehäuse 14 ist eine Schließerfeder 31 eingebracht, die über einen Schließerkolben 29 die Andrückrolle 12 gegen einen Nockenkörper 21 drückt. Dabei bildet die Andrückrolle 12 die Wirkverbindung zwischen der mechanischen Spanneinheit 33 des Türbetätigers 1 und dem Nockenkörper 21, der Bestandteil der Schließerwelle sein kann. Weiterhin gezeigt ist eine Andrückrolle 13, die Bestandteil einer hydraulischen Dämpfereinheit 32 ist, und die Andrückrolle 13 wirkt ebenfalls mit der Kontur des Nockenkörpers 21 zusammen. Das Gehäuse 14 ist endseitig mit Verschlussschrauben 28 verschlossen, die beispielhaft ebenfalls einen ringförmigen Funktionskörper des Türbetätigers 1 bilden können und die mit einem Axialprofilrohrwalzen hergestellt sein können.
7 zeigt eine weitere Teilansicht eines Türbetätigers 1 mit einem Gehäuse 14, und im Türbetätiger 1 ist eine Schließerwelle 20 um eine Schließerwellenachse 34 drehbar gelagert.
8 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Funktionskörpers 10 durch einen Querschnitt durch den Türbetätiger 1 gemäß der Schnittlinie B-B in 7, der als Lagergehäuse 10 ausgeführt ist und beispielsweise dem Funktionskörper 10 gemäß 5 entsprechen kann. Durch zwei Lagergehäuse 10 ist die Schließerwelle 20 in ihrer Schließerwellenachse 34 drehbar im Gehäuse 14 gelagert, und die Lagergehäuse 10 müssen großen mechanischen Kräften standhalten. Das Lagergehäuse 10 weist lediglich auf der Außenseite ein Walzprofil auf, jedoch besteht das Lagergehäuse 10 beispielhaft aus dem Gehäusering 25 und dem Gleitring 26, wie diese bereits im Zusammenhang mit 5 beschrieben sind, sodass das Lagergehäuse 10 hergestellt werden kann gemäß einem Verfahren zum Axialprofilrohrwalzen mit koaxial angeordneten ersten und zweiten Rohrkörpern 18 und 19 gemäß 4.
9 zeigt schließlich ein noch weiteres Ausführungsbeispiel eines Türbetätigers 1 gemäß der Schnittlinie B-B, und eine weitere Ausführungsform eines Lagergehäuses 11 dient zur drehbaren Lagerung einer Schließerwelle 20 um eine Schließerwellenachse 34 im Gehäuse 14 des Türbetätigers 1. Das gezeigte Lagergehäuse 11 ist dabei lediglich einteilig ausgeführt, weist jedoch sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite ein Walzprofil auf.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Verwendung des Axialprofilrohrwalzens zur Herstellung ringförmiger Funktionskörper 10, 11, 12, 13 als Bestandteil der Türbetätigermechanik in einem Türbetätiger 1 nicht auf die Ausführungsbeispiele der Lagergehäuse 10, 11 und der Andrückrollen 12, 13 begrenzt. Weitere Funktionskörper können Laufringe in anders gearteten Türbetätigern 1 bilden, beispielsweise Türbetätiger 1, die ein elektro-mechanisches oder ein elektro-hydraulisches Funktionsprinzip aufweisen. Besonders vorteilhaft ist das Axialprofilrohrwalzen dann anwendbar, wenn der Funktionskörper großen mechanischen Belastungen ausgesetzt ist und auf weitere, besonders vorteilhafte Weise kann das Axialprofilrohrwalzen genutzt werden um sowohl ein Walzprofil 22 in die Außenoberfläche oder in die Innenoberfläche des Funktionskörpers 10, 11, 12, 13 einzubringen und gleichzeitig zwei Rohrkörper 18, 19 miteinander zu verbinden.
Bezugszeichenliste

1: Türbetätiger
10: Funktionskörper, Lagergehäuse
11: Funktionskörper, Lagergehäuse
12: Funktionskörper, Andrückrolle
13: Funktionskörper, Andrückrolle
14: Gehäuse
15: Profilwalzen
16: Werkstück
17: Walzdorn
18: erster Rohrkörper
19: zweiter Rohrkörper
20: Schließerwelle
21: Nockenkörper
22: Walzprofil
23: Walzenachse
24: Werkstückachse
25: Gehäusering
26: Gleitring
27: Dichtring
28: Verschlussschraube
29: Schließerkolben
30: Federverstellbolzen
31: Schließerfeder
32: hydraulische Dämpfereinheit
33: mechanische Spanneinheit
34: Schließerwellenachse

Claims

Verfahren zur Herstellung ringförmiger Funktionskörper (10, 11, 12, 13) eines Türbetätigers (1) zur Betätigung einer Tür, wobei der Türbetätiger (1) ein Gehäuse (14) aufweist, in dem die Funktionskörper (10, 11, 12, 13) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Herstellung der Funktionskörper (10, 11, 12, 13) wenigstens den Schritt des Axialprofilrohrwalzens umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit wenigstens zwei sich gegenüberstehende Profilwalzen (15) ausgeführt wird, die auf das Werkstück (16) zur Bildung des Funktionskörpers (10, 11, 12, 13) gegeneinander zugestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit einem Walzdorn (17) ausgeführt wird, wobei das Ausgangsmaterial zur Bildung des Funktionskörpers (10, 11, 12, 13) durch wenigstens einen Rohrköper (18, 19) bereitgestellt wird, in den der Walzdorn (17) eingeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Axialprofilrohrwalzen einen Walzeinstechschritt umfasst, durch den das Werkstück (16) vom bereitgestellten Rohrkörper (18, 19) wenigstens teilweise abgetrennt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Axialprofilrohrwalzen das Werkstück (16) auf eine endkonturnahe Form gewalzt wird, sodass nach dem Axialprofilrohrwalzen als ein weiterer Verfahrensschritt ein spanendes Fertigungsverfahren ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmaterial zur Bildung des Funktionskörpers (10, 11, 12, 13) ein erster (18) und wenigstens ein zweiter Rohrkörper (19) in einem koaxialen Werkstoffverbund bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper (10, 11) durch das Axialprofilrohrwalzen so ausgebildet wird, dass dieser das Lagergehäuse (10, 11) einer Schließerwelle (20) des Türbetätigers (1) bildet.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper (12, 13) durch das Axialprofilrohrwalzen so ausgebildet wird, dass dieser eine Andrückrolle (12, 13) zur Wirkverbindung mit einem Nockenkörper (21) bildet.
Türbetätiger (1) zur Betätigung einer Tür mit einem ringförmigen Funktionskörper (10, 11, 12, 13), wobei der Türbetätiger (1) ein Gehäuse (14) aufweist, in dem der Funktionskörper (10, 11, 12, 13) aufgenommen ist, und wobei der Funktionskörper (10, 11, 12, 13) wenigstens ein Lagergehäuse (10, 11) zur Lagerung einer Schließerwelle (20) und/oder eine Andrückrolle (12, 13) zur Wirkverbindung mit einem Nockenkörper (21) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionskörper (10, 11, 12, 13) wenigstens mit dem Verfahren des Axialprofilrohrwalzens hergestellt ist.
Türbetätiger (1) nach Anspruch 9, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8.