DE2401671A1 - Verfahren zur herstellung einer feile aus einem duennwandigen rohr - Google Patents

Description

Nürnberg, den 14. Januar 1974 18/Ka

Firma August Rüggeberg, 5277 Marienheide (RhId.)

"Verfahren zur Herstellung einer Feile aus einem dünnwandigen

Rohr"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Feilen- oder Raspelzähne aufweisenden Feile mit nicht-kreisförmigem Querschnittsprofil aus einem dünnwandigen Rohr.

Bei einem derartigen aus der DT-PS 6ll 9ol bekannten Verfahren wird ein- zylindrisches, blankes, nahtloses Rohr aus Weicheisen auf die entsprechende Länge zugeschnitten und mittels einer Schwingbehämmerungsmaschine in die gewünschte Querschnittsform gebracht. Anschließend wird dieser Hohlkörper in einer Presse und entsprechenden Gesenken in die Form gepreßt unter gleichzeitiger Verwendung eines profilierten Domes , worauf derselbe in einer Glüh- , Preß- und Ausdornanlage auf größte Genauigkeit betreffend Masse, Form, ebene Flächen und Kanten gebracht wird. Zur Erzeugung scharfer Längskanten werden die Hohlkörper unter Verwendung eines entsprechenden Domes und unter Anwendung rillen- und kurvenförmiger, auswechselbarer Profilwalzen auf die nötige Kantenschärfe ausgewalzt. Nach Verformen des Rohres in das gewünschte Querschnittsprofil wird die Oberfläche dieser Hohlkörper mit dem Feilenhieb versehen, darauf in einem Einsatz- Zementier- oder Nitrierverfahren gehärtet, damit die aus Weicheisen bestehenden Feilenzähne die erforderliche Härte erhalten.

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Dieses Verfahren ist zum einen sehr aufwendig und darüberhinaus ist aufgekohlter Feilenstahl dem üblichen Feilenstahl nicht gleichwertig.

Aus der DT-PS ¹V(J 998 ist es beKannt, Feilen aus Rohren herzustellen, wobei die Verzahnung durch Ziehen des Rohres durch eine Matrize erzeugt wird. Da die Zähne hierbei nach dem Ziehen parallel zur Achsrichtung des Rohres verlaufen, wird das Rohr in warmem Zustand verdreht, um die längsverlaufenden Zähne in die richtige Schneidenstellung zu bringen. Anschließend wird das Rohr in Längsrichtung halbiert und jedes Halbrohr wieder flachgebogen. Der Zweck dieses Verfahrens war der, die üblichen Verzahnungsmethoden, wie Hauen oder Fräsen, zu vermeiden und ein einfacheres Zahnherstellungsverfahren, nämlich das des Ziehens, anzuwenden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem in einfacher Weise unter !Einsatz bewährter Feilenwerkzeugstähle und unter Anwendung bewährter Verzahnungsverfahren Feilen erzeugt werden, deren Geometrie der von konventionellen Feilen entspricht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein aus Feilenwerkstoff bestehendes Rohr in unverformtem Zustand kontinuierlich mit einer mehrgängigen, schraubenlinienförmig verlaufenden Verzahnung versehen wird,und daß anschließend das Rohr durch ausschließlich auf seine Innenwand wirkende Verformungskräfte das nichtkreisförmige Querschnittsprofil erhält.

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Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß die bei der Herstellung von Feilen mit massivem Querschnitt üblichen und bewährten Werkzeugstähle verwendet werden können. Es handelt sich hierbei insbesondere um unlegierte|tferkzeugstähle mit einem Kohlenstoffgehalt von 1,2 bis 1,5 % und um legierte Werkzeugstähle mit einem Kohlenstoffgehalt von 1,0 bis 1,4 % und einem Chromgehalt von 0,7 bis 1,5 %. Ein ganz besonders großer Vorteil liegt darin, daß die Verzahnung in einem kontinuierlichen Verfahren, insbesondere dem sogenannten Spiralhauverfahren, am Rohr mit kreisrundem Ausgangsquerschnitt vorgenommen werden kann. Es ist also nicht erforderlich, daß die Verzahnung erst nach dem Verformen des Rohres auf den bereits ein Dreikant-, Vierkant-, Flachstumpf-, Halbrund- o. dgl. -profil aufweisenden Feilenkörper, und zwar dann auf jede von dessen Flächen einzeln,aufgebracht wird. Es werden also die Verzahnungen aller Flächen der fertigen Feile in einem kontinuierlichen Arbeitsgang erzeugt. Durch die Art der Verformung ist ausgeschlossen, daß die Feiienzähne während der Verformung leiden. Die fertige Feile braucht nur noch einem einfachen bekannten Härtungsprozeß durch Erhitzen und Abschrecken unterzogen zu werden. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Feilen weisen außer den herstellungstechnischen Vorteilen einen weiteren Vorteil auf, daß an den Kanten voll ausgebildete Feilenzähne vorhanden sind, wodurch deren Schneidfähigkeit gerade im Kantenbereich erheblich erhöht wird.

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Vorteilhafterweise bleibt beim Verformen des Rohres dessen Außenumfang im wesentlichen unverändert, was zur Folge hat, daß die einzelnen Feilenzähne während des Verformungsvorganges praktisch in ihrer Geometrie unverändert bleiben, wobei selbstverständlich darauf hinzuweisen ist, daß geringfügige Verformungen nicht umgehbar, aber auch nicht von Bedeutung sind. Bei einer besonders einfachen Ausführung des Verfahrens werden die Verformungskräfte durch Einpressen eines Dornes mit dem Querschnittsprofil der Feile entsprechendem Querschnitt in das Rohr erzeugt. Unter Verformungskräften sind hierbei nur die auf den Dorn bzw. das Rohr wirkenden Normalkräfte zu verstehen, während die geringfügigen, in Achsrichtung des Rohres aufgrund der Reibung zwischen Dorn und Rohr entstehenden Kräfte keine Verformung in Längsrichtung bewirken und daher vernachlässigbar sind. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird das Rohr bei der Erzeugung der Verzahnung auf seiner Innenwand abgestützt, um eine Verformung des Rohrs insbesondere bei der Herstellung der Verzahnung nach der Spiralhautechnik während der Zahnherstellung zu vermeiden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verzahnung auf einem Rohr,

Fig. 2 die Verformung eines mit einer Feilenzahnung versehenen Rohres zu einem nichtkreisförmigen Querschnitt,

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Fig. 3a und ya eine nach dem erfindungsgemaßen Verfahren hergestellte Vierkantfeile im Vergleich zu einer konventionellen Vierkantfeile, beide im Querschnitt,

Fig. 4a, b, c eine nach dem erfindungsgemaßen Verfahren hergestellte Feile in Längsdraufsicht, Längsseitenansicht und Stirnansicht und

Fig. 5 eine weitere Feile gemäß der Erfindung mit einer anderen Art der Befestigung eines Feilenheftes.

Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, xvird ein dünnwandiges Rohr 1 aus für Feilen üblicherweise verwendetem Werkzeugstahl mit einer Wandstärke von beispielsweise lmm auf eine den Innenquerschnitt des Rohres ausfüllende Stützwelle 2 aufgeschoben und auf dieser Stützwelle kraftschlüssig gehalten. Die Stützwelle selber ist um ihre mit der Mittellängsachse des Rohres zusammenfallende Mittellängsachse J5 entsprechend dem Drehrichtungspfeil K antreibbar. Außerdem ist die Stützwelle 2 mitsamt dem Rohr 1 in Richtung ihrer Mittellängsachse 3, und zwar in beiden Richtungen,gemäß dem Richtungspfeil 5 verschiebbar. Mittels eines Haumeißels 6 wird in sehr schnellen, in Richtung des Richtungspfeiles 7 erfolgenden oszillierenden Schlagen unter gleichzeitiger Drehung gemäß dem Drehrichtungspfeil 4 und axialer Verschiebung gemäß dem Richtungspfeil 5 eine schraubenlinienförmig verlaufende Verzahnung 8 kontinuierlich auf der Außenfläche des Rohres erzeugt. Diese Art der Herstellung einer Verzahnung wird als Spiralhautechnik bezeichnet. In der Nähe der Angriffsstelle des Haumeißels 6 am Rohr 1 ist letzteres mittels ortsfest abgestützter Drücker 9 gehalten, so daß elastische Verformungen des Rohres ausgeschlossen sind. Diese Art der

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Herstellung einer Verzahnung ist für massive Feilenkörper bekannt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird ein Endabschnitt 1^! des Rohres 1 nicht mit einer Verzahnung 8 versehen. Nach der Herstellung der Verzahnung wird das verzahnte Rohr 8 mit seinem nichtverzahnten Abschnitt 1' in eine Spannzange Io eingespannt. Anschließend wird das Rohr 1, beginnend an seinem anderen Ende, auf einen koaxial angeordneten Formdorn 11 gepreßt und hierbei entsprechend dem Querschnitt des Formdorns verformt. Der Formdorn weist an seinem zuerst in das Rohr 1 eindringenden Ende einen verjüngten Abschnitt 12 auf, dessen größter Durchmesser an seinem freien, stumpfen Ende auf jeden Fall kleiner ist, als der Durchmesser des Rohres,-damit ein einwandfreies Eindringen des Formdornes in das Rohr 1 gewährleistet ist. Der Formdorn 11 weist abgesehen von dem verjüngten Abschnitt 12 einen konstanten Querschnitt auf, wobei sein Außenumfang in diesem Bereich etwa gleich dem Innenumfang des unverformten Rohres 1 ist. Nach dem Verformen des Rohres 1 in seinem verzahnten Bereich - der unverzahnte Bereich 1' bleibt unverformt - wird das Rohr 1 wieder von dem Formdorn in Richtung des Bewegungspfeiles 1J> abgezogen. Selbstverständlich kann auch die Spannzange ortsfest angeordnet sein und dafür der Formdorn bewegbar sein. Der Antrieb der Spannzange bzw. des Formdorns erfolgt zweckmäßigerweise mittels eines nicht dargestellten hydraulischen Arbeitszylinders.

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Während der in Fig. 2 dargestellte Formdorn 11 den Querschnitt eines gleichseitigen Dreiecks hatte und somit eine Dreikantfeile erzeugt, ist in Fig. Ja eine Feile im Querschnitt dargestellt, die mittels eines Formdornes mit quadratischem Querschnitt erzeugt worden ist. Wie aus dieser Zeichnung erkennbar ist, weist diese Feile auch an den Längskanten 14 eine von einer Feilenfläche zur nächsten Feilenfläche umlaufende Verzahnung 8 auf, während bei der in Fig. yo zum Vergleich dargestellten Feile mit einem massiven Querschnitt an den Längskanten 14 die Verzahnung 8' unterbrochen ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei diesen konventionellen Feilen die einzelnen Flächen und Kanten getrennt verzahnt werden und dadurch an den Übergängen unkontrollierte Zahnausbildungen entstehen.

Die in den Figuren 4a bis 4c dargestellte Feile 15 weist in ihrem verformten und mit einer Verzahnung versehenen Bereich einen kreissegmentförmigen Querschnitt auf (siehe Fig. 4c).

Sie'ist mit ihrem unverformten Abschnitt 1^! in ein koaxial zu ihrer Mittellängsachse 3 angeordnetes Heft 16 eingesetzt, das einen den Abschnitt 1^! umfassenden und zentrierenden Bund 17 aufweist. Koaxial zur Mittellängsachse 3 ist im Heft 16 eine Bohrung 18 angebracht, die ein Gewinde 19 aufweisen kann. In diese Bohrung 18 wird ein Gewindebolzen 2o eingeschraubt, an dem die Feile 15 befestigt ist. Wenn das Heft 16 aus Kunststoff oder Holz o. dgl. besteht, kann das Gewinde 19 auch entfallen, da sich dann der Bolzen 2o selbst ein Gewinde in die Bohrung 18 schneidet.

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Der Gewindebolzen 2o ist bei der Ausführung gemäß Pig. 4a an einem Haltekörper 21 befestigt, der in seiner Form der Innenform der Feile 15 entspricht und somit auch aufgrund des nichtkreisförmigen Querschnitts fier Feile gegen Verdrehungen relativ zur Feile gesichert ist. Durch Aufschrauben des Heftes 16 auf den Gewindebolzen 2o wird dann der rohrförmige Abschnitt 1' der Feile 15 in die durch den Bund 17 begrenzte Ausnehmung 22 im Heft 16 gezogen und verspannt.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 ist der Gewindebolzen 2o an seinem zur Feile 15 hin gelegenen Ende als nach außen erweiterter Spannbolzen 23 ausgebildet, mittels dessen ein im rohrförmigen Abschnitt 1' der Feile 15 angeordnetes Klemmstück 24 beim Einschrauben des Bolzens 2o in die Bohrung l8 aufgeweitet wird, wodurch eine feste,kraftschlüssige Verbindung zwischen dem rohrförmigen Abschnitt I¹, dem Spannbolzen 2^ und damit mit dem Heft 16 erzielt wird.

- Ansprüche -

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Claims (6)

1. Ansprüche

   ) Verfahren zur Herstellung einer Peilen- oder Raspelzähne aufweisenden Peile mit nichtkreisförmigem Querschnittsprofil aus einem dünnwandigen Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Peilenwerkstoff bestehendes Rohr in unverformtem Zustand kontinuierlich mit einer mehrgängigen, schraubenlinienförmig werlaufenden Verzahnung versehen wird, und daß anschließend das Rohr durch ausschließlich auf seine Innenwand wirkende Verformungskräfte das nichtkreisförmige Querschnittsprofil erhält.
2. 2.) Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß beim Verformen des Rohres dessen Außenumfang im wesentlichen unverändert bleibt.
3. 3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungskräfte durch Einpressen eines Dornes mit dem Querschnittsprofil der Feile entsprechendem Querschnitt in das Rohr erzeugt werden.
4. 4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr bei der Erzeugung der Verzahnung an seiner Innenwand abgestützt wird.
5. 5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis K, dadurch gekennzeichnet, daß ein nicht mit einer Verzahnung versehener Endabschnitt des Rohres unverformt bleibt.
6. 6.) Insbesondere nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellte Feile, dadurch gekennzeichnet, daß die Feile (I5) auf ihren Längskanten (14) eine voll ausgebildete Verzahnung (8) aufweist, die sich kontinuierlich an die Flächenverzahnung anschließt.

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