DE19728669C2 - Verfahren und Querwalzmaschine zum Formen eines rotationssymmetrischen Hohlkörpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft zum einen ein Verfahren zum Formen eines rotationssymmetrischen Hohlkörpers auf einer Quer­ walzmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dem­ nach ist ein Verfahren vorgesehen, bei dem ein Werkstück zwischen einem drehbaren Werkzeugfutter und einem Reitstock zentrisch eingespannt wird, das Werkstück im Bereich seines Außenumfangs von mindestens einer quer zu einer Drehachse des Werkzeugfutters verlaufenden Querwalzleiste kontaktiert wird und das Werkstück durch die Querwalzleiste an dem Werkzeugfutter angeformt wird.

Die Erfindung betrifft weiter eine Querwalzmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Eine derartige Querwalzmaschi­ ne umfaßt ein Maschinenbett, ein daran um eine Drehachse drehbar gelagertes Werkzeugfutter, einen zum Werkzeugfutter in Richtung der Drehachse bewegbar angeordneten Reitstock, um ein Werkstück zwischen dem Werkzeugfutter und dem Reit­ stock einzuspannen, mindestens eine Querwalzleiste, welche in einer Richtung quer zur Drehachse bewegbar derart ange­ ordnet ist, daß ein eingespanntes Werkstück durch die Quer­ walzleiste bei Bewegung der Querrichtung umgeformt wird, und einen Linearantrieb zum Bewegen der Querwalzleiste.

Durch bekannte Verfahren und Vorrichtungen nach dem Quer­ walzprinzip werden insbesondere massive Körper durch das Einwalzen von Profilen umgeformt. Als Profilformen kommen Verzahnungen, die parallel oder schräg zur Achsrichtung ausgebildet sind, Wendelnuten, Gewinde, Schneckensteigun­ gen, rotationssymmetrische Absätze und geometrische Kontu­ ren in Frage.

Das umzuformende Werkstück wird üblicherweise von zwei ge­ genüberliegenden, gegenläufigen und synchron laufenden Querwalzleisten in der Art und Weise umgeformt, daß die Querwalzleisten geradlinige Bewegungen ausführen und dabei das zwischen den Spitzen im Zentrum gehaltene Werkstück durch Umfangskontakt mitdreht. Die im symmetrischen Abstand stehenden Leisten oder Profile bringen durch Längsbewegung ihre Kontur in das sich dabei drehende Werkstück ein. Die Umformkräfte heben sich durch die gegenüberliegenden symme­ trischen Profile auf. Nach einer Längsbewegung der Profile, welche einer Drehung des Werkstücks um 180 entspricht, ist das Werkstück auf seinem Umfang komplett mit der Kontur versehen, welche in der Längsbewegung das Werkstück kontak­ tiert hat. Durch eine weitere Längsbewegung, die durch die Kontaktierung zwischen Profil und Werkstück automatisch mit der Drehung des Werkstückes verbunden ist, kann eine ent­ sprechende Kalibrierung oder weitere Ergänzung der Kontur vorgenommen werden.

Aufgrund der gegenläufigen synchronen Längsbewegung der un­ teren und oberen Querwalzleiste mit dem gleichzeitigen Abwälzen des Werkstücks wird der Werkstoff am Umfang des Werkstücks in die sich ergebende Profilausnehmungen achs­ parallel gepreßt.

Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Quer­ walzmaschine ist aus der US 3,982,415 bekannt. Zur Ferti­ gung eines Kupplungsgehäuses ist ein drehbares Werkzeugfutter mit einer Außenverzahnung vorgesehen, auf welches ein topfförmiges Ausgangswerkstück aufgesetzt wird. Durch eine gegenläufige Bewegung der profilierten Querwalzleisten wird das Werkstück in Drehung versetzt und das Außenprofil am Werkzeugfutter eingeformt. Bei diesem bekannten Verfahren ist es notwendig, in einem vorausgehenden Arbeitsschritt ein topfförmiges Ausgangswerkstück, beispielsweise durch Tiefziehen, zu fertigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Querwalzmaschine anzugeben, mit denen rotationssymmetrische Hohlkörper noch wirtschaftlicher ge­ fertigt werden können.

Der erste Teil der Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das er­ findungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstück eine ebene Blechronde verwendet wird, daß die Blechronde zusammen mit dem Werkzeugfutter rotierend ange­ trieben wird, daß die Querwalzleiste die Blechronde an der Seite kontaktiert, welche vom Werkzeugfutter abgewandt ist, und daß die Querwalzleiste und die rotierende Blechronde gegeneinander in Richtung der Drehachse verfahren werden, wobei die Blechronde auf das Werkzeugfutter umgelegt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein rotationssym­ metrischer Hohlkörper, beispielsweise ein Kupplungsgehäuse, aus einer Blechronde in einer Aufspannung auf einer Quer­ walzmaschine hergestellt werden. Hierdurch wird die Bear­ beitungszeit des Werkstücks reduziert und es entfällt die Notwendigkeit eines separaten Arbeitsschrittes auf einer Tiefziehpresse. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit für eine Komplettbearbeitung eines Hohlkörpers geeignet.

Um ein sicheres Umlegen des Außenrandes der Blechronde auf das zylindrische Werkzeugfutter zu gewährleisten, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß auf der Seite des Werkzeug­ futters am Außenumfang der Blechronde ein Gegenhalter an­ liegt, durch welchen der Außenumfang der Blechronde gegen die Querwalzleiste gedrückt wird. Der Gegenhalter ist dabei auf dem Werkzeugfutter mit einer einstellbaren Spannkraft verschiebbar gelagert.

Da die Blechronde durch einen separaten Antrieb rotierend angetrieben ist, kann das Umlegen der Blechronde auf das Werkzeugfutter grundsätzlich bei feststehender Querwalzlei­ ste ausgeführt werden. Es ist jedoch bevorzugt, daß beim Umlegen der Blechronde die Querwalzleiste eine Relativbe­ wegung quer zur Drehachse des Werkzeugfutters ausführt. Die Drehung des Werkzeugfutters ist über eine geeignete Steue­ rung mit der Querwalzleiste synchron geschaltet. Mit dem Einsetzen der Längsbewegung wird die Blechronde von dem keilförmigen Profil der Querwalzleiste in axialer Richtung des Werkzeugfutters gegen die Kraft des Gegenhalters auf den eingestellten Außendurchmesser des gewünschten Hohl­ körpers gezogen. Dieses Ziehen am Umfang ist frühestens ab­ geschlossen, nach einer halben Umdrehung des Körpers und längstens nach Abschluß des vorgesehenen Hubes der Quer­ walzleiste.

Zur Weiterbearbeitung des gefertigten Hohlkörpers ist es vorteilhaft, daß nach dem Umlegen der Blechronde in der­ selben Aufspannung eine weitere Querwalzleiste quer zur Drehachse über das Werkstück bewegt wird, wobei durch einen minimalen Abstand zwischen dem Werkzeugfutter und der Quer­ walzleiste die Wanddicke des Werkstückes eingestellt wird.

Nach dem Umformen der Ronde kann somit in einem nachge­ schalteten Arbeitsschritt in derselben Aufspannung eine Wanddickenreduzierung des Hohlkörpers durchgeführt werden. Der Spalt oder minimale Abstand zwischen dem Werkzeugfutter und der Querwalzleiste entspricht der gewünschten Wanddicke des Hohlkörpers. Der Gegenhalter ist hierbei zurückgezogen. Um die Steigung der Profilleiste auf der Querwalzleiste in horizontaler Richtung entsprechend der Formbarkeit des Werkstoffes einzustellen, ist eine CNC gesteuerte Vorschub­ achse wahlweise vorgesehen. Es ist beispielsweise auch mög­ lich, die Wanddickenreduzierung ebenso in einem Bereich der Außenwandung eines gezogenen Topfes vorzunehmen, um bei­ spielsweise Nuten oder ähnliche Geometrien einzubringen.

Zur Herstellung eines topfförmigen Werkstückes mit einer Innenprofilierung ist es bevorzugt, daß die Blechronde beim Umlegen auf ein am Werkzeugfutter ausgebildetes Außenprofil aufgedrückt wird und daß dabei eine Innenprofilierung am Werkstück eingeformt wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung be­ steht darin, daß die Blechronde auf das Werkzeugfutter mit einer Querwalzleiste aufgedrückt wird, welche ein Profil zum Einformen einer Außenprofilierung in das Werkstück auf­ weist. Die Querwalzleiste umfaßt hierbei ein sogenanntes Negativprofil, welches mit dem Positivprofil des herzustel­ lenden Hohlkörpers identisch ist. Die Profilierung kann beispielsweise eine Verzahnung mit in Achsrichtung verlau­ fenden Zähnen oder in Umfangsrichtung verlaufende Nuten zur Bildung eines Poly-V-Profiles sein.

Auf einem abgesetzten Ansatz eines profilierten Hohlkörpers kann als Ergänzung in einem Folgeschritt eine Schrägverzah­ nung eingewalzt werden. Hierzu wird eine Zahnstange mit dem gewünschten schrägen Zahnprofil in eine seitlich versetzte Lage zur vorangehend benutzten Querwalzleiste auf einen synchron und gegenläufig zueinander laufenden Ober- und Un­ tersupport angeordnet. Die Teilungslinie der Zahnstange steht in dem Abstand, der dem gegebenenfalls profilverscho­ benen Teilkreisdurchmesser des zu bildenden Zahnrades ent­ spricht. Der Durchmesser des Absatzes, auf dem die Verzah­ nung eingebracht werden soll, ist so gewählt, daß das Mate­ rial der sich bildenden Zähne in die Zahnlücken der Zahn­ stange aufsteigt und somit voll ausgebildete Zähne entste­ hen. Der gegebenenfalls vorhandene Materialüberschuß kann aus dem vollen Zahn in axialer Richtung entweichen.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erreichbare For­ menvielfalt wird noch dadurch erhöht, daß nach dem Umlegen der Blechronden ein Absatz mit einem reduzierten Innen­ durchmesser eingeformt wird. Dies kann nach einer Wanddic­ kenreduzierung in einem nachgeschalteten Arbeitsschritt im Bereich eines Bodens eines topfförmigen Hohlkörpers erfol­ gen. Voraussetzung ist hierfür, daß das Werkzeugfutter den reduzierten Durchmesserabsatz im Bodenbereich aufweist. Ei­ ne keilförmig in vertikaler Ebene ansteigende Formleiste wird im Abstand zur gewünschten Bodenwanddicke im Bereich zwischen dem Außendurchmesser des Absatzes und dem Außen­ durchmesser des Hohlkörpers positioniert. Mit dem Einsetzen der Längsbewegung wird der Hohlkörper von dem keilförmigen Profil in radialer Richtung des Werkzeugfutters auf den eingestellten Außendurchmesser des Absatzes gezogen. Dieses Abziehen am Umfang ist frühestens abgeschlossen nach einer halben Umdrehung des Körpers und längstens nach Abschluß des vorgesehenen Hubes der Supporte.

Der zweite Teil der Erfindung wird durch eine Querwalzma­ schine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 8 ge­ löst. Es ist erfindungsgemäß, daß ein Rotationsantrieb vorgesehen ist, durch welchen das Werkzeugfutter um die Drehachse in Rotation versetzbar ist, daß das Werkzeug­ futter relativ zur Querwalzleiste in Richtung der Dreh­ achse verfahrbar gelagert ist und daß ein Vorschubantrieb zum Verfahren des Werkzeugfutters relativ zur Querwalz­ leiste in Richtung der Drehachse vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäße Querwalzmaschine ist insbesondere zur Durchführung des vorausgehend beschriebenen Verfahrens ge­ eignet, so daß die zuvor geschilderten Vorteile erreicht werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß zur Aufnahme von Quer­ walzleisten ein Obersupport in einer vertikalen Richtung oberhalb und ein Untersupport in einer vertikalen Richtung unterhalb des Werkzeugfutters bewegbar angeordnet sind. Auf den synchron laufenden Ober- und Untersupporten können Querwalzleisten leicht lösbar angebracht werden.

Die Erfindung ist in bevorzugter Weise dadurch weitergebil­ det, daß an dem Obersupport und dem Untersupport jeweils mehrere Querwalzleisten angeordnet sind, welche in einer horizontalen Ebene vor- und/oder nebeneinander angeordnet sind, und daß die Supporte in vertikaler Richtung verfahr­ bar sind. Es können so Querwalzleisten mit verschiedenen Profilen, etwa zum Vorformen und zum Kalibrieren, in der Maschine angeordnet werden. Für den jeweiligen Arbeits­ schritt wird dann über eine Steuerung der Support derart verfahren, daß die gewünschte Querwalzleiste an dem umzu­ formenden Bereich des Werkstücks in Eingriff gelangen kann.

Zum Umformen einer ebenen Blechronde auf ein dornförmiges Werkzeugfutter ist es vorteilhaft, daß auf der Seite des Werkzeugfutters ein Gegenhalter angeordnet ist, welcher in Richtung der Drehachse verschiebbar und federvorgespannt ist. Der Gegenhalter kann insbesondere ringförmig ausge­ bildet sein, wobei der Ringinnendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Werkzeugfutters ist.

Zum Umformen einer Blechronde ist es bevorzugt, daß am Werkzeugfutter ein Absatz mit reduziertem Durchmesser aus­ gebildet ist und daß eine Querwalzleiste ein daran angepaß­ tes keilförmiges Profil aufweist, mit dem eine Wand des Werkstücks in den Absatz des Werkzeugfutters einformbar ist. Die auf den Supporten angeordneten Querwalzleisten weisen ein keilförmiges Profil auf, deren Steigung in Längsrichtung der Supporte in Richtung auf das Werkzeug­ futter hin ansteigt. Diese Profilleiste ist an der Reit­ stockseite der Ronde in der Weise positioniert, daß das vertikale Profil mit seiner schmalsten Stelle die Ronde in axialer Richtung touchiert und in radialer Richtung im Ab­ stand des Radius des zu formenden Hohlkörpers steht. Die dem Werkzeugfutter zugewandte Seite der Profilleiste hat im Übergang zwischen vertikaler und horizontaler Ebene einen sogenannten Ziehradius. Der Spalt zwischen Werkzeugfutter und der Profilleiste entspricht der Rondendicke. Mit dem Einsetzen der Längsbewegung wird die Ronde von dem keilför­ migen Profil in axialer Richtung des Werkzeugfutters auf den eingestellten Außendurchmesser des Hohlkörpers gezo­ gen.

Die Erfindung wird weiter anhand von bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispielen erläutert, welche schematisch in den Zeich­ nungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Quer­ walzmaschine;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Querwalzmaschine von Fig. 1;

Fig. 3 eine Detailansicht im Teilquerschnitt einer in einer erfindungsgemäßen Querwalzmaschine einge­ spannten Blechronde;

Fig. 4 eine Detailansicht entsprechend Fig. 3 mit einer umgelegten Blechronde;

Fig. 5 eine Detailansicht entsprechend Fig. 4 vor dem Einformen eines Absatzes in die Blechronde;

Fig. 6 eine Detailansicht entsprechend Fig. 5 nach dem Einformen eines Absatzes;

Fig. 7 eine Detailansicht entsprechend Fig. 6 beim Ein­ formen einer Außenverzahnung;

Fig. 8 eine Detailansicht entsprechend Fig. 7 nach dem Einformen der Außenverzahnung;

Fig. 9 eine stark vergrößerte Ansicht eines erfindungs­ gemäß gefertigten Hohlkörpers im Halbschnitt;

Fig. 10 eine schematische Ansicht zum erfindungsgemäßen Formen eines Werkstücks mit einer Innen- und Außenprofilierung, und

Fig. 11 bis 14 eine Querwalzleiste in verschiedenen Ansichten.

Der Aufbau einer erfindungsgemäßen Querwalzmaschine 10 geht aus den Fig. 1 und 2 hervor. An einem Maschinenbett 11 ist ein Werkzeugfutter 12 drehbar gelagert. Vertikal oberhalb und unterhalb des Werkzeugfutters 12 ist eine obere Quer­ walzleiste 13 bzw. eine untere Querwalzleiste 14 angeord­ net, welche für eine horizontale Verschiebung auf einem oberen Schlitten 17 bzw. einem unteren Schlitten 18 ange­ bracht sind. Die Schlitten 17, 18 sind jeweils an einem Obersupport 15 bzw. einem Untersupport 16 horizontal ver­ fahrbar geführt. Zur Durchführung der Verfahrbewegung ist ein oberer horizontaler Linearantrieb 19 bzw. ein unterer horizontaler Linearantrieb 20 vorgesehen, welche als Druck­ zylinder ausgebildet sind.

Die beiden Supporte 15, 16 sind jeweils vertikal bewegbar an dem Maschinenbett 11 gelagert. Um eine Vertikalbewe­ gung auszuführen, sind ein oberer Linearantrieb 21 und ein unterer Linearantrieb 22 vorgesehen, welche als eine Dop­ pelzylinderanordnung ausgebildet sind. An dem Obersupport 15 und dem Untersupport 16 sind jweils eine Schwalben­ schwanzführung angeordnet, entlang welcher der obere Schlitten 17 bzw. der untere Schlitten 18 in horizontaler Richtung linear geführt sind.

Das drehbar um eine Drehachse 25 gelagerte Werkzeugfutter 12 wird durch einen Rotationsantrieb 26 zum Umformen einer Blechronde 5 in Rotation versetzt. Der Rotationsantrieb 26 und das Werkzeugfutter 12 sind gemeinsam fest auf einem Träger angebracht, welcher relativ zum Maschinenbett 11 in Richtung der Drehachse 25 bewegbar gelagert ist. Über einen Vorschubantrieb 27, welcher einerseits mit dem Maschinen­ bett 11 und andererseits mit dem Träger verbunden ist, kann das Werkzeugfutter 12 parallel zur Drehachse 25 verfahren werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Vor­ schubantrieb 27 als eine Doppelzylinderanordnung aus­ geführt. Zum Einspannen eines Werkstücks ist weiter ein Reitstock 23 mit einem Reitstockantrieb 24 zum linearen Verschieben des Reitstocks 23 parallel zur Drehachse 25 vorgesehen.

Der weitere Aufbau einer erfindungsgemäßen Querwalzma­ schine sowie eine erfindungsgemäße Herstellung eines ro­ tationssymmetrischen Hohlkörpers wird weiter im Zusammen­ hang mit den Fig. 3 bis 8 erläutert. Als Ausgangswerkstück wird zunächst eine Blechronde 5 zwischen dem Werkzeugfutter 12 und dem Reitstock 23 zentrisch zu der Drehachse 25 ein­ gespannt. Anschließend werden die Querwalzleisten 13, 14, deren Aufbau später erläutert wird, so zur Blechronde 5 po­ sitioniert, daß ein Vorsprung der Querwalzleisten 13, 14 an der Reitstockseite der Blechronde 5 anliegt. Von Seiten des Werkzeugfutters 12 wird ein ringförmig ausgebildeter Gegen­ halter 30 an die Blechronde 5 gedrückt. Der ringförmige Ge­ genhalter 30 wird mittels einer Spanneinrichtung 32 mit einer einstellbaren Spannkraft in Richtung auf die Quer­ walzleisten 13, 14 gegen die Blechronde 5 gedrückt. Weiter­ hin ist eine ringförmige Nut 31 an der Innenseite des ring­ förmigen Gegenhalters 30 ausgebildet.

Am Werkzeugfutter 12 ist ein durchmesserreduzierter Absatz 35 mit einer Verzahnung als Außenprofil 34 vorgesehen. Über eine Durchgangsbohrung kann mittels eines Ausstoßers 29 ein fertig geformtes Werkstück vom Werkzeugfutter 12 entfernt werden.

Die beiden Schlitten 17, 18 sind bei dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel mit nutförmigen Aufnahmen 28 versehen, um jeweils maximal drei Querwalzleisten 13, 33 auswechselbar zu halten.

Nach dem Einspannen der Blechronde 5 wird diese zusammen mit dem Werkzeugfutter 12 und dem Reitstock 26 durch den Rotationsantrieb 26 in Drehung versetzt. Anschließend wird das Werkzeugfutter 12 relativ zu der Querwalzleiste 13 ent­ sprechend dem Pfeil in Fig. 4 parallel zur Drehachse 25 in Richtung des Reitstocks 23 verfahren, wobei der Außenumfang der Blechronde 5 auf das Werkzeugfutter 12 umgelegt wird. Während dieser Vorschubbewegung führt der Schlitten 17 gleichzeitig eine Bewegung vertikal zur Drehachse 25 durch, wobei bei dieser überlagerten Bewegung der Gegenhalter 30 entgegen der Federvorspannung zusammengedrückt wird. Die Vorderseite des Gegenhalters 30 liegt bei Abschluß dieses Arbeitsganges an einer äußeren Seitenfläche der Querwalz­ leiste 13 an.

Im Anschluß daran wird das Werkzeugfutter 12 relativ zu den Querwalzleisten 13, 14 axial zurück verfahren. Dabei drückt die Spanneinrichtung 32 den Gegenhalter 30 gegen den umge­ bogenen Rand der Blechronde 5, wobei der Rand in die Nut 31 eingreift und dort auf Anschlag anliegt. Im weiteren ver­ hindert der Gegenhalter 30 auf diese Weise, daß sich bei den folgenden Umformvorgängen der Rand der Blechronde 5 aufbiegt. Die Querwalzleisten 13, 14 werden bei dem Arbeitsschritt gemäß Fig. 5 so positioniert, daß diese ra­ dial beabstandet zu dem Absatz 35 am Werkzeugfutter 12 aus­ gerichtet sind. Die Querwalzleisten 13, 14 befinden sich dabei in der Position, in der ein entsprechend dem Absatz 35 ausgebildeter Vorsprung an der Blechronde 5 zur Anlage kommt. Durch Verfahren der Supporte 15, 16 mittels des je­ weiligen vertikalen Linearantriebs 21, 22 auf einander zu, wird die Blechronde 5 im Bereich des Übergangsradius vom Bodenteil zum Wandteil radial eingezogen und gegen das Aus­ senprofil 34 am Absatz 35 gedrückt. Bei diesem Umformvorgang wird entsprechend dem Außenprofil 34 an dem Werkstück eine Innenverzahnung ausgebildet.

Zur Ausbildung einer Außenverzahnung am Werkstück werden die Supporte 15, 16 relativ zum Werkzeugfutter 12 parallel zur Drehachse 25 verfahren, bis eine zweite Querwalzleiste 33, welche ein Verzahnungsprofil aufweist, in radialer Richtung dem umzuformenden Werkstückbereich gegenüberliegt. Durch vertikales Verfahren der beiden Supporte 15, 16 auf einander zu gelangen die profilierten Querwalzleisten 33 mit dem Werkstück in Kontakt. Durch Verfahren der beiden Schlitten 17, 18 mit den zweiten Querwalzleisten 33 in Querrichtung zur Drehachse 25 wird das Verzahnungsprofil allmählich in den Außenumfang des Werkstücks eingeformt. Dies kann durch eine gesteuerte vertikale Zustellbewegung eines geraden Profils oder durch eine horizontale Bewegung eines keilförmigen Profils geschehen. Das Werkstückfutter 12 kann hierbei weiter synchron zu der Schlittenbewegung durch den Rotationsantrieb 26 gedreht werden oder die Dre­ hung des Werkzeugfutters 12 kann im Freilauf allein durch die Abwälzbewegung zwischen dem Werkstück und dem Verzah­ nungsprofil der Querwalzleisten 33 erfolgen. Nach minde­ stens einer Umdrehung um 180 oder spätestens nach Ab­ schluß der Bewegung der beiden Schlitten 17, 18 ist die Um­ formung und der Fertigungsvorgang insgesamt abgeschlossen.

Entsprechend der Fig. 8 wird das Werkzeugfutter 12, die beiden Supporte 15, 16 und die beiden Schlitten 17, 18 in ihre Ausgangsposition zurückverfahren. Darauf wird der Reitstock 23 in axialer Richtung zurückgezogen und vom so geformten Hohlkörper 40 beabstandet. Abschließend wird der Hohlkörper 40 mittels des Ausstoßers 29 vom Werkzeugfutter 12 entfernt.

Der fertig geformte Hohlkörper 40 in eingespannter Position zwischen dem Werkzeugfutter 12 und dem Reitstock 23 sowie dem Gegenhalter 30 ist in Fig. 9 dargestellt. Der Hohlkör­ per 40 umfaßt eine radial verlaufende Nabe 41 mit einer Mittenbohrung. Eine Innenverzahnung 43 ist im Bereich einer koaxial zur Drehachse 25 verlaufenden abgesetzten Wand 42 ausgebildet. Zwischen der abgesetzten Wand 42 und einer ebenfalls koaxial zur Drehachse 25 verlaufenden Außenwand 45 ist eine Radialwand 44 angeordnet. An der zylindrischen Außenwand 45 ist eine Außenverzahnung 46 eingeprägt.

Eine andere Werkstückform, bei der gleichzeitig ein Innen- und Außenprofil eingeformt wird, wird durch die Anordnung gemäß Fig. 10 erreicht. Hierbei ist ein Werkstückfutter 12 mit einem Außenprofil 34a vorgesehen. Entsprechend dem Aus­ senprofil 34a ist ein Nutprofil auf den Querwalzleisten 13a, 14a ausgeformt. Die einzelnen Vorsprünge drücken beim Umformen eine aufgespannte Blechronde 5 ohne wesentliche Veränderung der Wanddicke in die entsprechend ausgebildeten Nuten des Außenprofils 34a. Um eine gute Ausformung des Profils an der Blechronde 5 zu erreichen, weisen die Vor­ sprünge an den Querwalzleisten 13a, 14a in ihren Seitenbe­ reichen Wülste auf.

Die bei der Blechrondenumformung gemäß den Fig. 3 bis 8 eingesetzte Querwalzleiste 13 wird im Zusammenhang mit den Fig. 11 bis 14 weiter erläutert. Die quaderförmige Quer­ walzleiste 13 weist auf seiner gemäß den Fig. 11 und 13 linken Seite ein Profil entsprechend dem in Fig. 12 und 14 gezeigten auf, während auf der rechten Seite der Profil­ querschnitt rechteckig ist. Der Übergang zwischen dem linksseitigen Profil zu dem rechtsseitigen Rechteckprofil verläuft keilförmig oder kontinuierlich. Im linksseitigen Profilquerschnitt ist durch eine nahezu rechteckige Ausneh­ mung ein Profil 54 eingeformt, welches zur Rondenumformung dient. Hierdurch wird ein Vorsprung 51 gebildet, welcher mit einer Formnase 52 in das Profil 54 übergeht. An der Stirn- oder Schmalseite des Vorsprungs 51 ist eine Phase 53 ausgebildet, welche als Profil zur Hohlkörperreduzierung dient und in Abstimmung mit einem Außenprofil 34 an dem Werkstückfutter 12 ausgeformt ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsge­ mäßen Querwalzmaschine können in einer Aufspannung in be­ sonders effizienter Weise auch komplexere Hohlkörper aus einer Blechronde geformt werden. Es können mehrer Hübe nacheinander durchgeführt werden, indem die Querwalzlei­ ste jeweils nach einem Hub durch einen entsprechenden Vor­ schub in der horizontalen und/oder vertikalen Ebene, ein- oder beidseitig verstellt wird. In diesem Fall besteht zu­ sätzlich die Möglichkeit, Folgehübe in beiden Querrichtun­ gen auszuführen, so daß der normale Leerhub entfällt. Bei einer spiegelbildlichen Anordnung können anstelle eines Werkstückes zwei oder gegebenenfalls mehr Werkstücke in der gleichen Zeit gefertigt werden, soweit es die Maschinenab­ messungen zulassen. Bei der erfindungsgemäßen Querwalzma­ schine können die Querwalzleisten in separate verschleiß­ starke und verschleißarme Abschnitte unterteilt werden, die dann entsprechend der Lebensdauer unabhängig voneinander ausgetauscht werden können. Aufgrund der Kinematik der Um­ formung und der Krafteinleitung beim Umformprozeß stellt das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Querwalzmaschine eine einfache Maschinenkonstruktion dar, welche zudem besonders energieeffizient einsetzbar ist.

Claims (12)

1. Verfahren zum Formen eines rotationssymmetrischen Hohlkörpers (40) auf einer Querwalzmaschine (10), bei dem

• - ein Werkstück zwischen einem drehbaren Werkzeugfut­ ter (12) und einem Reitstock (23) zentrisch einge­ spannt wird,
• - das Werkstück im Bereich seines Außenumfangs von mindestens einer quer zu einer Drehachse (25) des Werkzeugfutters (12) verlaufenden Querwalzleiste (13, 14) kontaktiert wird und
• - das Werkstück durch die Querwalzleiste (13, 14) an dem Werkzeugfutter (12) angeformt wird,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß als Werkstück eine ebene Blechronde (5) ver­ wendet wird,
• - daß die Blechronde (5) zusammen mit dem Werkzeug­ futter (12) rotierend angetrieben wird,
• - daß die Querwalzleiste (13, 14) die Blechronde (5) an der Seite kontaktiert, welche vom Werkzeugfut­ ter (12) abgewandt ist, und
• - daß die Querwalzleiste (13, 14) und die rotierende Blechronde (5) gegeneinander in Richtung der Dreh­ achse (25) verfahren werden, wobei die Blechronde (5) auf das Werkzeugfutter (12) umgelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der Seite des Werkzeugfutters (12) am Außenumfang der Blechronde (5) ein Ge­ genhalter (30) anliegt, durch welchen der Außen­ umfang der Blechronde (5) gegen die Querwalzlei­ ste (13, 14) gedrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet daß beim Umlegen der Blechronde (5) die Querwalzleiste (13, 14) eine Relativbewe­ gung quer zur Drehachse (25) des Werkzeugfutters (12) ausführt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Umlegen der Blechronde (5) in derselben Aufspannung eine weitere Querwalzleiste (33) quer zur Drehachse (25) über das Werkstück bewegt wird, wobei durch einen Abstand zwischen dem Werkzeugfutter (12) und der Querwalzleiste (33) die Wanddicke des Werkstücks eingestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Blechronde (5) beim Umlegen auf ein am Werkzeugfutter (12) ausgebildetes Außenprofil (34) aufgedrückt wird und
daß dabei eine Innenprofilierung am Werkstück eingeformt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechronde (5) auf das Werkzeugfutter (12) mit einer Querwalzleiste (13, 14) aufgedrückt wird, welche ein Profil zum Einformen einer Außenprofilierung in das Werk­ stück aufweist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß nach dem Umlegen der Blechronde (5) ein Absatz mit einem reduzier­ ten Innendurchmesser eingeformt wird.

8. Querwalzmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit

• - einem Maschinenbett (11),
• - einem daran um eine Drehachse (25) drehbar gela­ gerten Werkzeugfutter (12),
• - einem zum Werkzeugfutter (12) in Richtung der Dreh­ achse (25) bewegbar angeordneten Reitstock (23), um ein Werkstück zwischen dem Werkzeugfutter (12) und dem Reitstock (23) einzuspannen,
• - mindestens einer Querwalzleiste (13, 14), welche in einer Richtung quer zur Drehachse (25) bewegbar derart angeordnet ist, daß ein eingespanntes Werk­ stück durch die Querwalzleiste (13, 14) bei Bewe­ gung in Querrichtung umgeformt wird, und
• - einem Linearantrieb (19, 20) zum Bewegen der Quer­ walzleiste (13, 14),

dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein Rotationsantrieb (26) vorgesehen ist, durch welchen das Werkzeugfutter (12) um die Drehachse (25) in Rotation versetzbar ist,
• - daß das Werkzeugfutter (12) relativ zur Querwalz­ leiste (13, 14) in Richtung der Drehachse (25) ver­ fahrbar gelagert ist, und
• - daß ein Vorschubantrieb (27) zum Verfahren des Werkzeugfutters (12) relativ zur Querwalzleiste (13, 14) in Richtung der Drehachse (25) vorgesehen ist.

9. Querwalzmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme von Querwalzleisten (13, 14) ein Obersupport (15) in einer vertikalen Richtung ober­ halb und ein Untersupport (16) in einer vertikalen Richtung unterhalb des Werkzeugfutters (12) bewegbar angeordnet sind.

10. Querwalzmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Obersupport (15) und dem Untersupport (16) jeweils mehrere Querwalzleisten (13, 14, 33) angeord­ net sind, welche in einer horizontalen Ebene vor- und/oder nebeneinander angeordnet sind, und
daß die Supporte (15, 16) in vertikaler Richtung ver­ fahrbar sind.

11. Querwalzmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite des Werkzeugfutters (12) ein Gegen­ halter (30) angeordnet ist, welcher in Richtung der Drehachse (25) verschiebbar und federvorgespannt ist.

12. Querwalzmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Werkzeugfutter (12) ein Absatz (35) mit reduziertem Durchmesser ausgebildet ist und
daß eine Querwalzleiste (13, 14) ein daran angepaßtes keilförmiges Profil aufweist, mit dem eine Wand des Werkstücks in den Absatz (35) des Werkzeugfutters (12) einformbar ist.