DE2002684B2 - Vorrichtung zur Herstellung von Zahnrädern mit Schraubverzahnung aus Pulvermaterial - Google Patents

Description

raano vnrhanH. a t. · , ^{Spiel bzw}· ^{ein z}·^B· Kopierdrehbänke, wobei die Kolbenstange dem fZ_M Γ , ι!"¹ notwendig ist. Umriß einer Schablone oder eines Modells foigt von "^e™^temP^eI bewegt sich in beiden Richtun- dem mehrere Reproduktionen zu fertigen sind. Der innerhalb der Matrize oLne jegliche Kraftübcr- Servozyünder steht über Rohrleitungen mit einer ί ι, 5^Ch g.^eg^enüberliegenden 5 Pumpeinheit in Verbindung, von der aus der Hauptl. n., es erfolgt eüie gewissermaßen zylinder 11 der Kopiereinrichtune hydraulisch oder irung ohne direkten Reibeingriff. Zur pneumatisch beaufschlagt wird. Dabei ist die Anordfresse bei Fertigung eines Schraub- nung so getroffen, daß der Hauptzylinder 11 bzw oaer eines Zahnrades mit anderer Ver- dessen Kolbenstange 11a jede Bewegung reproc\iieunfi Braucht nur die der Schraubver- io ziert, die der Taster bzw. im vorliegenden Fall die nende Funrungskurve ausgewech- Folgekolbenstange 10 α ausführt, daß der bei den bekannten Pressen Der zwangläufige Antrieb des Unterstempels 3 wand mit Hilfe der Erfindung auf hinsichtlich seiner Drehbewegung bezüglich der Ma-Weise beseitigt wird, trizenhalteplatte 2 und der Matrize 1 wird dadurch Weiterbildung der Erfindung 15 auf einfache Weise in jeder beliebigen Stellung und 1, daß das Hydrauliksystem im we- bei jeder beliebigen Geschwindigkeit dadurch er-λ» 1, hk-i ^{emer ublicnen} Nachform- reicht, daß die Drehbewegungen des Unterstempels 3 sei JJrenbPnken aufweist. in Abhängigkeit von der Steuerkurve 9 ihren Antrieb einem anderen erfindungsgemäßen Vor- erhält,
v-r HhShT ^^nt.^erl^temP^{el an} Einern auf das Pul- ao Die Matrize 1 ist in die Matrizenhalteplatte 2 mit v.r druckenden Ende Vorsprünge und Vertiefungen Hilfe eines Spannringes 15 und Schrauben 16 befern uaeren Hilfe der entsprechend ge- stigt. Die Preßform wird in der Matrize mit Hilfe des iraaKorper wahrend des Auswerfens aus einzuführenden Unterstempels 3 und des Oberstemzwangiautig und zusammen mit dem pels 14 gebildet, die jeweils als Patrize mit äußerer wird ^{ZUr m m Drehbewe}g^ung versetzt as Schraubverzahnung ausgeführt sind und die in der A„_tfiiKri,„ .-.._, Matrize vorgesehenen schraubenförmigen Nuten aus-Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist nach- füllen. Das durch Druck zwischen den beiden Stemin veroinaung mit der Zeichnung näher er- pein 3 und 14 verdichtete Pulvermaterial bildet den in der Zeichnung sind in einun schemati- gepreßten Zahnradkörper B.

norcndSBauleil^n?¹¹^^"¹¹'¹¹¹¹⁸ Ίί^{Γ Erfindun}g ³° ^Der «-'nterstempel3 ist koaxial mit einem Zahnrad Au^ einem ΐ2,Η^{er Puve}/P^resse dargestellt. ^3A verbunden, das eine äußere Geradverzahnung

Auf einem vertikal beweglichen Pressentisch 7 ist besitzt. Die dem Zahnrad 3 A zugeordnete Zahn-

IaTe₁-¹¹S 5 „nH^Ci^enS0?^ei-⁶,· ^"^ ^{dnes Axial}- ^stanS^{e 12}' ^{die mit der} Kolbenstange 11A des Haupt-

l_ai!trs5 und emes Radiallagers 17 eine Platte 4 Zylinders 11 fest verbunden ist, besitzt eine dem

stigten Zahnrad 3 A abgestützt 35 Zahnrad entsprechende Verzahnung,

das den Unterteil des unteren Bei vielen Zahnradformen, z. B. bei Zahnrädern

snrechenn rt.r 7nrh ^Pre^ßstempel 3 besitzt ent- mit vcr'uiltnismäßig geringer Höhe, braucht der

zähnen fJt λΖ, TS -^ ^⁶"' ^Schraubver- Oberstempel nicht in die Matrize einzudringen. In

3 A in"Sm eiSnS"ch Λ ^be!,^D _t ^rehuii8 ^{des Zahnrade}s diesem Fall reicht es aus, wenn die Oberseite der

die Matrize SX η M^at"^zel einschraubt. In 40 Matrize 1 nach dem Einfüllen des Pulvers geschlos-

die Matnze ist außerdem ein oberer Preßstempel 14 sei. wird, z. B. mit Hilfe eines mit ebenem Boden aus-

dats je nach der in die Matrize ein- geführten Deckels oder mit Hilfe eines nicht gezeig-

inv,»rm»_ng_{e nach der} verdichtung ten Oberstempels, der die obere öffnung abschließt

_mm,„ . „„ . , . _t Schraubverzahnung in be und das Austreten von Pulver verhindert, wenn der

ΓΓΑ! ί λ κ · ■ ^{45 Unte}rstempel3 und/oder die Matrize 1 während des

tun» Tei ,noinn Arbeitsweise der Vorrich- Verdichtungsvorganges Bewegungen ausführen.

dlsVumSnH M^e?'-^daS ^dle,^{Matrizel und die Wenn} andererseite das herzustellende Zahnrad

und derXr.nt- ^Ma^^{rizenha te}platte 2 ortsfest sind ziemlich lang ist, kann es notwendig sein, entspre-

Ilmeitem^ "ι η ^m" T™? ^{Aufb3U U}"^{d dem chend der} Zeichnung einen Oberstempel 14 zu ver-

der !St h senkrecht bewegt. Während so wenden und diesen auch in die Matrize einzuführen.

I]Lr^lZnJ ^f ^ng _t identisches wird der In einem solchen Fall wird auch der Oberstempel 14

daß eTneTt H^ ^h '« ^D«^hbe»^eg™g versetzt. in der gleichen Weise wie der Unterstempel 3

Zahnian» 1ΐ™> αflJ^A '" ^{Emgriff Stehende zwa}ngläufig zur Matrize gedreht, und zwar über

drauSfn hlZ ^der .^Kolbe"^stang^e υ * eines hy- eine getrennte, aus Folge- und Hauptzylinder beste-

drauhschen Hauptzylinders 11 gekuppelt ist und die- 55 henden Steuervorrichtung.

eunr. Sfpni I ίϊ ^AbhanSⁱ|^{keit von} der Bewe- Es kann in manchen Fällen erforderlich sein, die

SSf lÄS^^™.¹⁰^.Ä ?tef«f: ^{Matrize 1 während} *" Preßvorganges in Drehbewe-

der, 10 hL ? ⁸S ^Sl!^ngr^·¹⁰ " "'"^ ^Folg^ezV^lin- ^Matrize 1 während des Preßvorganges in Drehbewe-

sowie Her^n t°^^ag Γ · ^Die ,^{ZyHnder 10 und n 8Ung zu} versetzen. Diese Drehung kann in gleicher

sowie deren Kolbenstangen stehen in Vertikalrich- Weise wie die des Unterstempelst unter Verwen-

PfJV/ ⁶²'⁰'¹""^{8 ZU}'^ina"^{der und auch zum 6}° ^flung einer zweiten oder einer dritten Folge und

ich Weise wie die des Unterstempelst unter Verwen-

PrefJntiV/hT r⁸. ^ZU'^ina"^{der und auch zum 6}° ^flung einer zweiten oder einer dritten Folge- und

niSoin J\?7f5^S?i i^e,u^{der Pressentisch7} Hauptzylinder umfassenden Steuervorrichtung

nacn oben, so tastet die Folgekolbenstange 10 α eine durchgeführt werden, wobei das Steuersystem wie bei

befeii¹!^ ν ^alteJ[²u^mT^{h eincr Halterun}g8 Glichen Kopiereinrichtungen mit einem hydrauli-

Ä Steuerkurve 9 ab, die gleich oder propor- sehen oder pneumatischen Druckmedium betrieben

tinnal der Steigung des Schraubengewindes der Preß- ⁶5 wird

^SteDe^Pr%nW₇S^r!f^atif ^aUSgefii.^hr'^ist· ^Zur Anwendung der Erfindung kommt es nicht

,.!„, ·55· ι? ^y x^deru!° ^entsP"^{cht dem} Servozylinder darauf an, daß nur der Unterstempel gedreht wird;

einer üblichen Nachformsteuerung für Drehbänke, vielmehr kann der Unterstempel ortsfest bleiben und

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die Matrize gedreht werden, wobei z. B. ein beweglicher oberer Stempel als Auswerfer dient. Selbstver ständlich sind auch andere Variationen in diesem Zusammenhang möglich.

Jeder verdichtete Zahnradkörper B wird vorzugsweise während des Auswerfens relativ zur Matrize 1 zwangläufig in Drehbewegung versetzt, und zwar ii Gleichlauf mit einem oder beiden Stempeln. Zu di« sem Zweck versieht man den Zahnradkörper B un den Unterstempel 3 und/oder den Oberstempel 1 mit ineinandergreifenden Vorsprüngen und Vertie fungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 stempel sinen mechanischen Drehantrieb besitzen, Patentansprüche: der dafür sorgt, daß die Stempel in richtiger Dreh winkellage zueinander in die Matnze eintreten. Da-

1. Vorrichtung zur Herstellung von Zahmä- bei schrauben sich die Stempel in ihren Weg in die dem mit Schraubverzahnung aus Pulvermaterial, 5 Matrize hinein, d.h. mit gegenseitigem kraftvoUem bestehend aus einer Pulverpresse rait einer Matri- Eingriff wie bei einer Schraube und einer Mutter. zenhaJteplatte, einer darin befestigten Matrize mit Zur Fertigung von Zahnrädern mit einer anderen einem schraubenförmig verlaufende Nuten snt- Zahnsteigung müssen beim Umrüsten aer ruiyerhaltenden Hohlraum, einem unterhalb der Matri- presse die meisten Bauelemente des ureüantneos zenhalteplatte auf einem vertikal bewegbaren io ausgewechselt werden. Darüber hinaus ertordern Pressentisch drehbar unterstützten Unterstempel diese Bauelemente große Genauigkeit und enge mit einer dem Hohlraum entsprechenden Toltranzen, wobei ein kaum tragbarer Aufwand fur Schraubverzahnung, einem mit dem Unterstem- die erforderliche Genauigkeit entsteht, um bei den pel fest verbundenen Zahnrad und mit einem Relativbewegungen zwischen den schraubverzahnten Drehantrieb zur Relativbewegung von Unter- 15 Stempeln und der schraubverzahnten Matnze Verstempel und Matrize, dadurch gekenn- klemmungen bzv-. Brüche zu vermeiden. Eme solche zeichnet, daß der Drehantrieb eine an der Gefahr ist schon deshalb gegeben, weü zwischen den Matrizenhalteplatte (2) befestigte, der Steigung verschiedenen Getriebekomponenten des Drehander jeweiligen Schraubverzahnung entsprechende triebs ein nicht vermeidbares Zahnspiel vorhanden Führungskurve (9), einen in festem Abstand zum 20 ist. Auch die starren mechanischen Abmessungen Pressentisch (7) angeordneten hydraulischen FoI- setzen in den Fällen Grenzen, in denen die zu fertigezylinder (10) mit einer an der Fuhrungskurve geiuicn Zalmiädw verhältnismäßig groß sind oder (9) anliegenden Folgenkolbenstange (10 a), ferner eine hohe Steigung besitzen. Zur Verringerung des einen in festem Abstand zum Pressentisch an- Zahnflankenspiels zwischen den Getricbekomponengeordneten hydraulischen Hauptzylinder (11), 25 ten ist zwar in der bekannten Pulverpresse ein mit einer als Zahnstange (12) ausgeführten und Schneckengetriebe vorgesehen, was sich jedoch wemit dem Zahnrad (3 «1) in Eingriff stehenden KoI- gen der dabei auftretenden hohen Flächenpressungen benstange (11 a) sowie eine Hydraulikanordnung nut Bezug auf die über den Pressenstempel durchgeaufweist. über die der Hauptzylinder mit dem führte Schlagverformung ungünstig auswirkt. Es ist Folgezylinder verbunden ist. 30 ferner erforderlich, daß zur Vermeidung von Getrie-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- beschäden die Pressenstempel über besonders starke kennzeichnet, daß das Hydrauliksystem im we- und somit kostspielige Lager abgestützt werden. An sentlichen die Bauteile einer üblichen Nachform- diesen ungünstigen Voraussetzungen ändert sich steuerung bei Drehbänken aufweist. nichts, wenn die axiale Stempelbewegung hydraulisch

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- 35 angetrieben wird.

durch gekennzeichnet, daß der Unterstempel an Ein anderes Beispiel einer bekannten Pulverpresse

seinem auf das Pulver drückenden Ende Vor- zeigt die USA.-Patentschrift 3 394 432, jedoch erfolgt Sprünge und Vertieiimgen aufweist, mit deren auch hier der Drehantrieb der Pressenstempel rein Hilfe der entsprechend geformte Zahnradkörper mechanisch, so daß mit den gleichen, vorgeschildcrwährend des Auswerfens aus der Form zwang- 40 ten Nachteilen zu rechnen ist, die in den großen Koläiifig und zusammen mit dem Stempel relativ zur sten und Schwierigkeiten bei einer Umrüstung der Form in Drehbewegung versetzt wird. Presse liegen, sobald ein anderes Zahnrad bzw. ein

Zahnrad mit anderer Steigung gefertigt werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter

45 Vermeidung der vorstehend geschilderten Nachteile

bekannter Pulverpressen einen Drehantrieb zur Relativbewegung von Unterstempel und Matrize vorzu-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Her- schlagen, der überwiegend hydraulisch arbeitet, einen stellung von Zahnrädern mit Schraub', Mahnung aus einfachen Aufbau besitzt und sich besonders leiuit Pulvermaterial, bestehend aus einer Pulverpresse mit 50 an unterschiedliche Preßstempel und Matrizen zur einer Matrizenhalteplatte, einer darin befestigten Fertigung verschiedenartiger Zahnräder anpassen Matrize mit einem schraubenförmig verlautende Nu- läßt

ten enthaltenen Hohlraum, einem unterhalb der Ma- Bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten

trizenhalteplatte auf einem vertikal bewegbaren Pres- Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gesentisch drehbar unterstützten Unterstempel mit 55 löst, daß der Drehantrieb eine an der Matrizenhalteeiner dem Hohlraum entsprechenden Schraubverzah- platte befestigte, der Steigung der jeweiligen nung, einem mit dem Unterstempel fest verbundenen Schraubverzahnung entsprechende Führungskurve, Zahnrad und mit einem Drehantrieb zur Relativbe- einen in festem Abstand zum Pressentisch angeordwegung von Unterstempel und Matrize. neteu hydraulischen Folgezylinder mit einer an einer

Die Vorteile der Herstellung von Zahnrädern und 60 Führungskurve anliegenden Folgekolbenstange, feranderen Bauteilen komplizierter Formgebung aus ge- ner einen in festem Abstand zum Pressentisch anpreßtem Metallpulver mit anschließender Sinterung geordneten hydraulischen Hauptzylinder mit einer im Vergleich zu einem hohen Werkzeugverschleiß als Zahnstange ausgeführten und mit dem. Zahnrad und lange Arbeitszeiten mit sich bringenden Zerspa- in Eingriff stehenden Kolbenstange sowie eine Hynungsverfahren sind bekannt. Zur Herstellung von 65 draulikanordnung aufweist, über die der Hauptzylin-Zahnrädern mit Schraubverzahnung ist aus der der mit dem Folgezylinder verbunden ist.
USA.-Patentschrift 2 561735 eine Pulverpresse be- Ein wichtiger Vorteil aus diesem Vorschlag bekannt, bei welcher der Oberstempel und der Unter- steht darin, daß zwischen dem Pressenstempel und