DE19524089C1

DE19524089C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Getriebeteiles aus einer Metallronde

Info

Publication number: DE19524089C1
Application number: DE1995124089
Authority: DE
Inventors: Udo Friese
Original assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Current assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Priority date: 1995-07-01
Filing date: 1995-07-01
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2015-07-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Getriebeteiles aus einer dünnen Metallronde gemäß dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.

Bei Verfahren zur Herstellung von rotationssymmetrischen Teilen aus einer Metallronde ist es beim Herstellen durch Drücken bekannt (Blech Rohre Profile 34 (1987)11 Seite 739), daß die von einem Werkzeug getragene und relativ zu einer oder mehreren Drückrollen rotierende Metallronde durch Drücken mittels einer oder mehrerer Drückrollen vom Zentrum zum Rand hin in ihrer Dicke verringert und das so gewonnene Material zu einem vorstehenden Randbereich verformt wird.

Ein gattungsbildendes Verfahren wird in der EP O 343 314 B1 beschrieben. Durch diese bekannte Arbeitsweise wird das vor her erforderliche Kollapsen vermieden und vor allen Dingen in einfachster Weise erreicht, daß der eigentliche Randbereich des Getriebeteile, auch als Umfangsfläche oder Auflagefläche be zeichnet, relativ dickwandig ausgebildet sein kann, wobei die eigentliche Nabenfläche dünner ausgebildet ist. Bei großen Ge triebeteilen und sehr dünnen Nabenflächen tritt das Problem auf, daß das Bordieren des Randbereiches, wie im Stand der Technik vorgeschlagen, zur Bildung des verdicktes Randbe reiches nicht möglich ist, da die eigentliche Ausgangsmetall ronde nicht die erforderliche Stabilität aufweist, um diesen Bordierungsvorgang durchzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines einen dickeren Randbereich aufweisenden Getriebeteiles aus einer dünnen Metallronde vorzuschlagen, das durch Drücken hergestellt wird, wobei auf eine Bordierung des Randbereiches verzichtet wird und die Herstellung eines verzahnten Getriebeteiles im gleichen Arbeitsgang möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieses Verfahrens wird im An spruch 2 definiert.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird im An spruch 3 vorgeschlagen und vorteilhafte Ausgestaltungen in den Unteransprüchen 4 bis 6.

Mit anderen Worten ausgedrückt wird gemäß der Erfindung vor geschlagen, daß die relativ dünne, aber große Metallronde in ein entsprechend ausgebildetes Werkzeug eingelegt wird, das eine topfartige Vertiefung aufweist, wobei der Randbereich die ser Vertiefung entsprechend dem herzustellenden Werkstück entweder glatt ausgebildet ist, so daß Riemenscheiben herge stellt werden können oder mit einer Verzahnung ausgerüstet ist, so daß ein Zahnrad herstellbar ist. Auf die in das Werkzeug ein gelegte Metallronde werden dann eine oder mehrere Drück rollen zugestellt, die nunmehr vom Zentrum der Metallronde nach außen hin arbeiten, dabei die Metallronde in ihrer Dicke verringert und das so gewonnene Material in den Randbereich der Metallronde transportiert wird, wobei in diesem Randbereich nunmehr an dem Wandbereich des Werkzeuges durch Aufstieg des Materials der Randbereich gebildet wird, der von der Nabe im wesentlichen zylindrisch vorsteht.

Während bei einer großen Metallronde, die relativ dünn aus gebildet ist, beim Herstellen einer Bordierung, d. h. also beim Angriff von außen an die Metallronde, ein Flattern der Metall ronde auftreten kann, ist dies bei dem erfindungsgemäßen Ver fahren absolut unmöglich; der Randbereich der Metall ronde wird gebildet, ohne daß die Metallronde ausweichen kann. Entsprechend der Ausbildung des Werkzeuges können beliebige Riemenscheiben, beispielsweise Flachriemenschei ben, Umlenkriemenscheiben oder Spannriemenscheiben her gestellt werden oder, wenn in die Wandung des Werkzeuges entsprechende Verzahnungen eingefräst sind, ist die Herstel lung beliebig ausgebildeter Zahnräder möglich.

Da bei großen Getriebeteilen häufig der Nabenbereich des Ge triebeteiles überhaupt nicht benötigt wird, ist es bei dem er findungsgemäßen Verfahren möglich, anschließend den Nabenbereich auszustanzen, und das so gewonnene Material wieder zu verwenden, so daß ein besonders leicht gestaltetes Getriebeteil herstellbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kennzeichnet sich also im wesentlichen durch ein oder mehrere vom Zentrum zum Außen bereich verfahrbare Drückrollen, wobei vorzugsweise die Metall ronde durch einen Werkzeugstift im Zentrum zentriert wird. Im Randbereich des Werkzeuges können Widerlagermittel vorge sehen werden, so daß ein " Überfließen" des von den Drück rollen bewegten Materiales über den oberen Rand des topfför migen Werkzeuges nicht möglich ist.

Um ein leichtes Fließen des von den Drückrollen bewegten Materiales zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, daß das Werk zeug vom Zentrum zum äußeren Randbereich hin geneigt ist und daß weiterhin die eigentliche Metallronde etwas kleiner ausgebildet ist als das topfförmige Werkzeug, so daß bei An griff der Drückrollen ein leichtes Fließen des Materiales möglich ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an hand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen dabei in

Fig. 1 eine in einer Drückvorrichtung eingelegte Metall ronde vor Beginn des Arbeitsverfahrens, in

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 nach Beendigung des Arbeitsverfahrens, d. h. nach Herstellen des Ge triebeteiles, in

Fig. 3 das Getriebeteil gemäß Fig. 2 in Einzeldarstellung, in

Fig. 4 eine abgeänderte Ausführungsform des Werk zeuges gemäß Fig. 1, in

Fig. 5 das Getriebeteil nach Durchführen des Drückver fahrens, in

Fig. 6 einen Ausschnitt aus dem hergestellten Getriebe teil und in

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäß herge stelltes Getriebeteil.

In den Figuren ist eine Metallronde 1 gezeigt, die in ein topfförmiges Werkzeug 2 eingelegt ist, wobei gemäß den Figuren dieses Werkzeug 2 dadurch mehrteilig ausgebildet ist, daß der äußere Rand 9 beispielsweise zwecks Entnahme des fertig hergestellten Getriebeteiles geöffnet werden kann. Der äußere Rand 9 ist daher mehrteilig gestaltet.

Im Zentrum des Werkzeuges 2 ist ein Werkzeugstift 5 vorge sehen und im Zentrum der Metallronde 1 eine Öffnung, die von dem Werkzeugstift 5 durchdrungen werden kann. Oberhalb der Metallronde 1 ist eine Drückrolle 4 dargestellt und im äußeren Randbereich des topfförmigen Werkzeuges 2 eine Widerlager rolle 7, wobei das hier zur Begrenzung der Aufstiegsbewegung des Materials der Metallronde 1 erforderliche Widerlager auch in grundsätzlich anderer Weise ausgebildet sein kann.

In gleicher Weise kann auch der Randbereich der zentralen Öffnung der Metallronde 1 durch eine ortsfeste Abdeckung übergriffen werden, so daß ein Aufstieg des Materials zum Zen trum des Werkzeugstiftes 5 hin nicht möglich ist.

Durch Zustellen der Drückrolle 4 vom Zentrum zum äußeren Randbereich hin wird das in Fig. 2 gebildete und in Fig. 3 dar gestellte Getriebeteil geschaffen, dessen Randbereich 3 eine äußere Arbeitsfläche 6 aufweist, wobei deutlich erkennbar ist, daß die Nabe 8 des Getriebeteiles wesentlich dünner gestaltet ist als der eigentliche Randbereich 3. Die Höhe h des Randbe reiches 3 richtet sich nach der Tiefe des topfförmigen Werk zeuges 2 und die Art der Ausbildung der Arbeitsfläche 6 richtet sich nach der Gestaltung des Werkzeuges 2, wobei durch ent sprechende Nuten od. dgl. hier auch entsprechende Vorsprünge im äußeren Bereich der Arbeitsfläche 6 hergestellt werden können.

Bei den Darstellungen in den Fig. 4 bis 7 wird ebenfalls - aus gehend von einer Metallronde 1 - ein Getriebeteil hergestellt, das als Zahnrad ausgebildet ist. Zu diesem Zweck sind im Randbereich des Werkzeuges 2 Ausnehmungen 10 vorge sehen, die zu den in Fig. 6 erkennbaren Zähnen 11 führen.

Fig. 7 verdeutlicht, daß bei vielen Einsatzfällen eines solchen Getriebeteiles die eigentliche Nabenfläche nicht erforderlich ist, sondern bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 7 sind nur im Rand bereich des Zahnkranzes einzelne Befestigungslappen 12 vor gesehen. Der Restbereich der Nabenfläche 8 wird ausgestanzt, das so gewonnene Material kann wieder verwendet werden.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß durch das erfindungs gemäße Verfahren in äußerst kostengünstiger Weise bei hoher Betriebssicherheit und geringem Materialverlust Getriebeteile hergestellt werden können, deren Arbeitsfläche beleibig aus gebildet sein kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Getriebeteiles aus einer dünnen Metallronde (1) mit einer Nabe (8) und einem sich koaxial, d. h. im wesentlichen senkrecht zur Nabenfläche erstreckenden zylindrischen Randbereich (3), der eine größere Wandstärke als die Nabe aufweist und der an seiner Außenseite glatt oder mit in Umfangsrichtung ver laufenden Nuten ausgerüstet oder querverzahnt ausge bildet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem topfförmigen Werkzeug (2) getragene und relativ zu einer oder mehreren Drückrollen (4) rotierende Metall ronde (1) durch Drücken mittels einer oder mehrerer Drückrollen (4) vom Zentrum zum Rand hin in ihrer Dicke verringert und das so gewonnene Material zu einem von der Nabe (8) vorstehenden zylindrischen Randbereich verformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) des zu bildenden Randbereiches (3) durch Widerlagermittel (Widerlagerrolle 7) begrenzt wird.

3. Vorrichtung zur spanlosen Herstellung eines Getriebe teiles aus einer dünnen Metallronde mit einer Nabe und einem sich im wesentlichen koaxial zur Nabenfläche erstreckenden zylindrischen Randbereich, der eine größere Wandstärke als die Nabe aufweist, gekenn zeichnet durch ein Werkzeug (2) mit Werkzeugstift (5) und Widerlagermittel (7) sowie wenigstens einer parallel zur Ebene der Metallronde (1) vom Zentrum der Metall ronde (1) zum Randbereich hin bewegbaren Drückrolle (4).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Widerlagermittel (7) oberhalb des zu bildenden äußeren Randbereiches (3).

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch Stützmittel im Bereich des zentralen Widerlager stiftes (5), die die Oberseite der Metallronde (1) ab decken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche für die Metallronde (1) vom Zen trum zum Außenbereich hin leicht abfallend geneigt ist.