DE3024744A1

DE3024744A1 - Verfahren zum herstellen von felgen sowie drueckmaschine bzw. werkzeug fuer eine drueckmaschine, insbesondere zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3024744A1
Application number: DE19803024744
Authority: DE
Inventors: Walter 7302 Ostfildern Bosch
Original assignee: Bohner and Kohle GmbH and Co
Current assignee: Bohner and Kohle GmbH and Co
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1980-06-30
Publication date: 1982-02-04
Also published as: GB2081625A; US4409811A; GB2081625B

Description

3ο. Juni 1980 D 8332 - dial

Bohner & Kohle GmbH & Co., 7300 Esslingen/Neckar

Verfahren zum Herstellen von Felgen sowie Drückmaschine bzw. Werkzeug für eine Drückmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Felgen, insbesondere für LKW, mit einer einenends angeordneten Sprengringnut, die ausgehend von einem Zwischenrohling mit einem bei der fertigen Felge die innere Flanke der Sprengringnut bildenden inneren konischen Bereich und einem sich nach aussen hin an die kleinere Basis des konischen Bereichs anschließenden äußeren zylindrischen Bereich auf einer Drückmaschine mittels Drückrollen durch Hochstellen des äußeren zylindrischen Bereichs geformt wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Drückmaschine bzw. auf ein Werkzeug für eine Drückmaschine, insbesondere zur Durchführung des genannten Verfahrens.

Die Sprengringnut einer Felge ist ein mechanisch besonders stark belasteter Felgenbereich. Beim Hochstellen des äußeren zylindrischer.

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Bereichs des Zwischenrohlings, der die äußere Flanke der Sprengringnut ergibt, muß deshalb darauf geachtet werden, daß sich möglichst keine Materialschwächung ergibt. Diese Gefahr ist bei Anwendung von Drückrollen vorhanden, da sich

übereinem Drückvorgang häufig ein Fließen des Materials / lagert.

Des weiteren ist es üblich, eine Nut durch Anwendung einer innen am Werkstück und einer aussen am Werkstück angreifenden Drückrolle zu formen. Dies bringt den Nachteil mit sich, daß die äußere Rolle, gegen die das Werkstück durch die innere Rolle gedrückt wird, elastisch leicht nachgibt, so daß sich Herstellungstoleranzen ergeben, die durch einen zusätzlichen Verfahrensschritt ausgeglichen werden müssen, in dem man das Werkstück anschließend kalibriert.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Drückmaschine bzw. ein Werkzeug für eine Drückmaschine der genannten Art zu schaffen, mit deren Hilfe eine Sprengringnut exakt ohne Nachkalibrieren geformt werden kann, wobei ausserdem eine Wanddxckenverrxngerung beim Hochstellen der äußeren Flanke der Sprengring-nut vermieden werden soll.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßxg dadurch gelöst, daß der Zwischenrohling auf einen sich endseitig entsprechend der Neigung des konischen Bereichs des Zwischenrohlings verjüngenden Dorn der Drückmaschine aufgeschoben wird, derart, daß er mit seinem äußeren zylindrischen Bereich über den Dorn vorsteht, daß sodann der Zwischenrohling von aussen her mit Hilfe eines Aussenfutters

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festgeklemmt wird und daß anschließend die eine entsprechende Kontur besitzende (n) Drückrolle(n) mit axialem Vorschub gegen die Stirnseite des Zwischenrohlings gefahren wird (werden), die unter axialem Stauchen des Zwischenrohlings den äußeren zylindrischen Bereich gegen das Aussenfutter hochstellt (hochstellen), der dann die äußere Flanke der Sprengringnut bildet.

Es wird also gegen ein Aussenfutter gedruckt, das einen Teil der Drückform bildet, wobei das Aussenfutter während der Verformung nicht nachgibt, so daß die Sprengringnut genau die gewünschte Kontur erhält und eine nachträgliche Kalibrierung in Wegfall kommt. Des weiteren wird mit axialem Vorschub der Drückrolle (n) gearbeitet, so daß man zusätzlich zum Aufweiten und Aufbiegen des äußeren zylindrischen Bereichs des Zwischenrohlings eine Materialstauchung erhält, die ein Verdünnen des Materials beim Hochstellen verhindert und mit deren Hilfe man die Wanddicke am. besonders kritischen Nutengrund auf das gewünschte Maß einstellen kann.

Zweckmäßigerweise stellt eine erste Drückrolle den äußeren zylindrischen Bereich um einen mittleren Winkel von z.B. 4-5 bis 75° hoch, wonach eine zweite Druckrolle die äußere Planke der Sprengringnut fertig formt, wobei die erste Drückrolle den äußeren zylindrischen Bereich gleichzeitig axial staucht und aufweitet und die zweite Drückrolle den in eine Zwischenstellung hochgestellten äußeren zylindrischen Bereich zunächst nur biegt und sodann staucht, bis die gewünschte Wanddicke an der

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Sprengringnut erreicht ist, und daß zumindest die zweite Drückrolle mit geneigter Drehachse axial vorgefahren wird. Die erste Drückrolle bewirkt also unter axialem Stauchen ein Aufweiten des Zwischenrohlings bis in eine Zwischenstellung und die zweite Drückrolle stellt zunächst die äußere Planke der Sprengringnut weiter hoch, wonach sie axial weiter vorgefahren werden kann und hierbei eine Materialstauchung herbeiführt. Die mit Bezug auf die axiale Vorschubrichtung geneigte Drückrollendrehachse bringt den Vorteil mit sich, daß zwischen Werkstück und Drückrolle keine Reibung sondern nur ein Abrollen stattfindet.

Die erfindungsgemäße Drückmaschine bzw. das Werkzeug für eine Drückmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, ist dadurch gekennzeichnet, daß der das zu bearbeitende Werkstück tragende und an seinem dem freien Ende abgewandten inneren Ende fest mit der Hauptspindel verbundene Dorn konzentrisch mit radialem Abstand von einer mit ihrem inneren Ende ebenfalls fest mit der Hauptspindel verbundenen Zylinderhülse umgriffen wird, die an ihrem vorderen Ende in Radialführungen radial verschiebliche Spannbackenelemente für das Werkstück trägt, daß der Dorn innerhalb der Zylinderhülse von einem axial verschieblichen Ausstoßer umschlossen wird, der mit seinem inneren Ende über radiale Arme, die jeweils einen im Dorn vorhandenen Längsschlitz durchgreifen, fest mit einer zentral die Hauptspindel durchdringenden und sich mit dieser drehenden Spann- und Ausstoßstange verbunden ist, und daß ein axial verschieblicher äußerer Spannring vorhanden ist, der die Zylinderhülse sowie die Spannbacken umgreift und in seiner wirksamen Stellung diese über eine Keilfläche radial

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nach, innen drückt, wobei das innere Ende des Spannringes mit radial verlaufenden Mitnehmern verbunden ist, die jeweils einen Axialschlitz der Zylinderhülse durchgreifen und radial innen die dem Ausstosser zugeordneten Arme lose überlappen, derart, daß beim Zurückfahren der Spann- und Ausstoßstange mittels eines ersten Axialantriebs oder beim Vorfahren des Spannrings mittels eines zweiten Axialantriebs der Ausstoßer und die Spannhülse · eine gekoppelte Einwärts- bzw. Auswärtsbe=rwegung ausführen, während beim Vorfahren der Spann- oder Ausstoßstange der ,Spannring entkoppelt ist.

Der zentrale Dorn und die Spannbacken, zwischen denen das Werkstück festgespannt ist, sitzen also beide letztlich an der Hauptspindel, so daß keine axialen Eelatiwerschiebungen möglich, sind. Dabei sind die Spannbacken in jeder radialen Lage axial genau festgelegt. Während die auf die Spannbacken axial einwirkenden Kräfte über die Zylinderhülse von der Hauptspindel aufgenommen werden, ist eine radiale Abstützung der Spannbacken durch den Spannring gegeben, der infolge der Keilwirkung die Spannbacken sicher festhält.

Die erfindungsgemäße Drückmaschine läßt sich prinzipiell auch, zum Herstellen anderer Werkstücke als Felgen verwenden. Die Felgenherstellung ist jedoch ein bevorzugtes Anwendungsgebiet, wobei in diesem Falle die Innenkontur der Spannbacken der Aussenkontur der herzustellenden Felge im Sprengringnutbereich entspricht und die Spannbacken axial vor den Dorn vorstehen, wobei

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die vorstehende Partie der äußeren Flanke der Sprengringnut entsprechend geform ist.

Zweckmäßige Weiterbildungen und weitere Vorteile der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den Werkzeugbereich einer Drückmaschine mit einem eingespannten Zwischenrohling einer Felge im Längsschnitt in Teildarstellung,

Fig. 2 die Drückmaschine nach Fig. 1 in der die fertige Felge ausstossenden Stellung im Längsschnitt in Teildarstellung,

Fig·»- 3 das Aufweiten des Zwischenrohlings bis in eine Zwischenstellung,

Fig. 4- das Fertigformen der Sprengringnut,

Fig. 5 die Draufsicht der mit dem Spannring verbundenen Ringscheibe und

Fig. 6 die Draufsicht des mit dem Ausstoßer verbundenen Scheibenkörpers.

Fig. 1 zeigt den Werkzeugbereich einer Drückmaschine im axialen Schnitt, wobei nur eine Hälfte der rotationssymmetrischen Anordnung dargestellt ist. Die um die zentrale Achse 1 antreibbare Hauptspindel 2 trägt an ihrem vorderen Ende einen im

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Durchmesser größeren Spindelflansch 3. Auf diesem Spindelflansch. ist stirnseitig ein Werkzeugbefestigungsflansch. M- befestigt, den man als bereits zum Werkzeug gehörend bezeichnen kann. Dieser Werkzeugbefestigungsflansch 4- besitzt eine zentrale Ausnehmung 5 und er erstreckt sich in radialer Richtung über den Spindelflansch. 3 hinaus. Die Befestigung des Werkzeugbefestigungsflansch.es am Spindelflansch erfolgt auf übliche Weise, liier auf'.braucht nicht näher eingegangen zu werden.

Von dem Werkzeugbefestigungsflansch steht an der dem Spindelflansch abgewandten Stirnseite ein Dorn 6 vor, der mit seiner Ringpartie 7 auf einen axialen Vorsprung 8 des Werkzeugbefestigungsflansches aufgesteckt und mit dem Werkzeugbefestigungsflansch stirnseitig verschraubt ist. Der innen hohle Dorn 6 endet an dem inneren Ende, das am Werkzeugbefestigungsflansch 4?sitzt, entgegengesetzten Ende frei und trägt hier das zu bearbeitende Werkstück 9, das strichpunktiert dargestellt ist.

Bei diesem Werkstück handelt es sich um den £wischenrohling einer Felge für einen Lastkraftwagen mit einer Sprengringnut an. einer Seite und einem sich an eine Schrägschulter anschließenden Felgenhorn an der anderen Seite. Diese Felge wird dadurch hergestellt, daß man einen zylindrischen Blechmantel durch Expandieren und/oder Stauchen zu einem Zwischenrohling verformt; der zwischen einem äußeren zylindrischen Bereich 1o kleineren Durchmessers und einem inneren zylindrischen Bereich 11 größeren Durchmessers einen konischen Bereich 12 aufweist. Dieser Zwischenrohling wird

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dann in seinen verschiedenen Bereichen auf die gewünschte Wandstärke abgestreckt oder fließgedrückt, wodurch der Zwischen— rohling die strichpunktiert eingezeichnete Gestalt erhält. Das in der Zeichnung dargestellte Werkzeug dient also zum weiteren Bearbeiten dieses Zwischenrohlings nach dem Pließdrücken. Der bereits erwähnte konische Bereich 12 bildet bei der fertigen Felge die innere Planke der endseitigen Sprengringnut und mit der dargestellten Anordnung wird ein Hochstellen des äußeren zylindrischen Bereichs 1o zur äußeren Planke der Sprengringnut erzielt, wie anhand der Pig. 3 und 4 im einzelnen noch beschrieben werden wird.

Der bereits genannte Dorn 6, den man auch als Drückform bezeichnen kann, verläuft bis in den Bereich seines freien Endes 13 entsprechend dem Innenumfang des Zwischenrohlings 9 zylindrisch. Endseitig verjüngt sich der Dorn 6 entsprechend der Neigung des konischen Bereichs 12 des Zwischenrohlings, so daß dieser in axialer Richtung gegen das zulaufende Ende des Dorns anliegt. Der Zwischenrohling 9 steht mit seinem äußeren zylindrischen Bereich 1o über den Dorn 6 vor.

Konzentrisch zum Dorn 6 ist mit radialem Abstand nach aussen hin am Werkzeugbefestigungsflansch 4 eine Zylinderhülse 14 befestigt, die stirnseitig mit ihrer Partie 15 i&it dem Werkzeugbefestigungsflansch 4 verschraubt ist. Somit ist sowohl der Dom 6 als auch die Zylinderhülse 14 sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung fest mit der Hauptspindel verbunden. Die den Dorn 6 umgreifende Zylinderhülse 14 trägt an ihrem vorderen Ende einen Gleitring 16, der seinerseits in Eadialführungen

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radial verschiebliche Spannbackenelemente 17 trägt. Über den Umfang gesehen sind mehrere solche Spannbackenelemente 17 vorhanden, die den Dorn unter Belassen eines den Zwischenrohling 9 aufnehmenden Spaltes spannzangenartig umschließen» Der Längsschnitt gemäß Fig. 1 erstreckt sich durch eine zwischen zwei Backen befindliche Ebene, so daß der Spannbacken 17 in Seitenansicht erscheint. Zwischen jeweils zwei Spannbacken 17 sind in Umfangsrichtung wirksame Federanordnungen 18 vorhanden, die die benachbarten Spannbacken in Umfangsrichtung gesehen auseinanderdrücken. Bei Fehlen einer äußeren, die Spannbacken nach innen drückenden Kraft, spreizt sich die von den Spannbacken gebildete Spannzange auf, in-dem die Spannbacken 17 unter der Wirkung der- Feder 18 mit Hilfe der die Verbindung zum Gleitring 16 und somit zur Zylinderhülse 14 herstellenden Radialführungen radial nach aussen fahren. Als Radialführungen sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel T-förmige Nuten im Gleitring 16 vorgesehen, in die jeweils ein im Querschnitt T-förmiger Vorsprung des zugehörigen Spannbackens 17 eingreift. Selbstverständlich ist es auch umgekehrt möglich, die Vorsprünge am Gleitring und die T-Huten an den Spannbacken vorzusehen. Die Innenkontur 19 der Spannbacken 17 entspricht im inneren Bereich im wesentlichen der Aussenkontur des Zwischenrohlings. Im Sprengringnutbereich ist die Innenkontur 19 entsprechend dem konischen Bereich 12 der Felge geneigt, wobei die Spannbacken an ihrem hier angeordneten äußeren Ende mit einer Nase 2o radial nach innen hin vorstehen, deren Kontur der Aussenkontur des Sprengrxngnutberexchs der fertigen Felge entspricht.

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An die dem konischen Bereich 12 des Zwischenrohlings, der bei der fertigen Felge die innere Flanke der Sprengringnut ergibt, gegenüberliegende Konturpartie 21 der Spannbacken schließt sich also an der Nase ein genau an die Gestalt der Sprengringnut angepasster Konturbereich an, wobei die Stirnseite der Spannbacken etwa rechtwinklig zur Dornlängsachse steht. Die Spannbacken 17 stehen axial vor den Dorn 6 vor, wobei, wie erwähnt, die vorstehende Partie der äußeren Flanke der Sprengringnut der fertigen Felge entsprechend geformt ist. Die Spannbacken 17 bilden sozusagen ein Aussenfutter für das Hochstellen des äußeren zylindrischen Bereichs 1o des Zwischenrohlings und sie sind somit Bestandteil der Drückform.

Auf dem Dorn 6 ist ein im Innendurchmesser dem Aussendurchmesser des Dorns entsprechender Ausstosser 22 in Gestalt einer sich nach aussen hin leicht konisch verjüngenden Hülse axial verschieblich gelagert. Das innere Ende des Ausstossers 22 ist mit einer zentralen Spann- und Ausstoßstange 23 sowohl in Drehrichtung als auch in axialer Sichtung fest verbunden, die die Hauptspindel durchdringt und mit Hilfe eines ersten Axialantriebs z.B. in Gestalt einer Kolben-Zylinder-Kombination axial verschoben werden kann. Da der Ausstosser 22 ausserhalb des Dorns 6 sitzt, muß die Verbindung zwischen ihm und der Spann- und Ausstoßstange 23 den Dorn 6 durchdringen. Deshalb ist vorgesehen, daß der Dorn 6 mit Längsschlitzen 24 versehen ist, die sich vom vorderen Ende 13 bis zur hinteren Partie 7 des Dorns erstrecken, "über den Umfang gesehen sind mehrere solche Längsschlitze 24 gleichmäßig verteilt, wobei jedem Längsschlitz 24 ein ihn in. radialer

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Richtung durchgreifender Arm 25 zugeordnet ist, der radial aussen mit dem Ausstosser 22 und radial innen mittelbar mit der Spann- und Ausstoßstange 23 fest verbunden ist. Die Arme 25 sitzen an einem inneren Scheibenkörper 26, dessen Aussendurchmesser dem Innendurchmesser des Dorns 6 entspricht. Der Scheibenkörper 26 wiederum ist über ein zentrales Zwischenstück 27 mit der Spann- und Ausstoßstange 23 verschraubt. Der Scheibenkörper 26 besitzt an den Stellen der Arme 25 Radialnuten 28, die am Umfang des Scheibenkörper-s offen sind. In diese Radialnuten 28 sind Laschen 29 eingesetzt, die mit ihrer radial vorstehanden Partie die Arme 25 bilden. Die Arme 25 besitzen gleiche axiale Länge wie der Scheibenkörper 26. Wird die Spann- und Ausstoßstange 23 vor- oder zurückbewegt, macht der Ausstoßer 22 diese Bewegung mit, indem der Scheibenkörper 26 am Innenumfang des Dorns 6 entlanggleitet und die vom Scheibenkörper 26 radial abstehenden Arme 25, die die Dornschlitze durchgreifen, den Ausstosser 22 mitnehmen. Die Spann- und Ausstoßstange 23 bzw. das mit ihr fest verbundene Zwischenstück 27 steht zum freien Ende des Dorns 6 hin aus der Hauptspindel vor und der Scheibenkörper 26 erstreckt sich zusammen mit den Armen 25 parallel zum Verkzeugbefestigungsflansch 4 radial nach aussen.

An ihrem radial aussen liegenden Umfang sind die Arme 25 abgestuft, wodurch sich im Längsschnitt eine dem Ausstosser 22 zugewandte vorspringende Partie 30 ergibt. Diese vorspringende Partie 3o wird an der dem Ausstosser 22 abgewandten Seite von einer radial nach innen vorstehenden Partie 3I eines Mitnehmers

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überlappt. Die Anzahl der über den Umfang verteilten Mitnehmer entspricht der Anzahl der Arme 25 -> wobei sich die Arme und Kitnehmer paarweise zugeordnet sind. Sämtliche Mitnehmer 32 werden, von radial nach innen abstehenden Zungen einer Ringscheibe 33 gebildet, die in der Ebene des Scheibenkörpers 26 liegt und radial ausserhalb der Zylinderhülse 14 mit der Stirnseite eines beim Ausführungsbeispiel mehrteiligen Spannrings 34 verschraubt ist. S¹Ur den Durchgriff der Mitnehmer 32 durch die Zylinderhülse 14 weist diese den Längsschlitzen 24 des Dorns 6 gegenüberliegende Axialschlitze 34aauf, die kürzer als die Längsschlitze 24 des Dorns 6 sind. Jeder Axialschlitz 34&wird von einem der Mitnehmer 32 durchgriffen, wobei die beiden Partien 3o, 31 der Arme 25 bzw. der Mitnehmer 32 nur lose aneinander anliegen. Der Ringscheibe 33 ist ein zweiter Axialantrieb zugeordnet, der durch den Pfeil 35 charakterisiert wird und von einem sich andererseits am Spindelstock abstützenden Kolben-Zylinder-Kombination, gebildet werden kann.

Infolge der losen Überlappung der Mitnehmer 32 und der Arme 25 führen beim Zurückfahren der Spann- und Ausstoßstange 23 in Richtung vom Dorn weg mittels des ersten Axialantriebes oder' beim Vorfahren des Spannrings 34 in entgegengesetzter Richtung mittels des zweiten Axialantriebs der Ausstosser 22 und der Spannring 34 eine gekoppelte Einwärts- bzw. Auswärtsbewegung aus, während beim Vorfahren der Spann- oder Ausstoßstange 23 der Spannring 33 entkoppelt ist und nicht mitgenommen wird,-

Der Spannring 34 ist, wie bereits erwähnt, mehrteilig.

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Er besteht aus einem hinteren zylindrischen Teil 36, der mit der Ringscheibe 33 verbunden ist. Der zylindrische Teil 36 sitzt auf der Zylinderhülse 14 und ist an dieser verschiebbar geführt. Das äußere Ende des zylindrischen Teils 36 ist mit einem radialen Absatzstück 37 befestigt, an das sich stufenförmig ein Spannteil 38 anschließt. Der Spannring umschließt mit seinem Spannteil 38 die Spannbacken 17, die in ihrer wirksamen Stellung, wenn sie das Werkstück gegen den Dorn halten, über Keilflächen am Spannteil 38 anliegen. Diese Keilflächen drücken die Spannbacken radial nach innen.

Sowohl an den Spannbacken als auch am Spannteil 38 sind mit Abstand zueinander angeordnete Keilflachen 39, 4o bzw. 41,42 vorhanden, die sich paarweise zugeordnet sind, indem die Keilflächen 41, 42 des Spannteils 38 jeweils gegen eine der Keilflächen 39 bzw. 4o der Spannbacken drücken. Wegen des axialen Abstandes der Keilflächen erhält man eine besonders stabile und kippsichere Anordnung. Die genannten Keilflächen 39 bis sind verhältnismäßig flach nach aussen zum Zentrum hin geneigt. Die Keilflächen des Spannteils nehmen die von den Spannbacken in radialer Richtung nach aussen sowie die in axialer Richtung nach vorne hin ausgehenden Kräfte auf, während die axial nach innen gerichteten Kräfte von den Radialführungen der Zylinderhülse 14 aufgenommen werden. Jeder der genannten Keilflächen ist eine schrägere Keil- oder Schrägfläche 43, 44-, 45, 46 benachbart. Hierbei schließen sich die beiden Schrägflächen 43,44 der Spannbacken nach aussen hin an die Keilflächen 59,4o an, während im Falle des Spannteils 38 die Schrägflächen 45, innen angeordnet sind. Sinn und Zweck dieser Anordnung wird

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bei der Besclireibung der I¹Xg. 2 verständlich..

Die bis jetzt beschriebenen Teile funktionieren wie folgt, wobei an dieser Stelle noch nicht auf die Formung der Sprengringnut mittels Drückrollen eingegangen wird.

In Pig. 1 befindet sich die Spann- und Ausstoßstange 23 in ihrer Spannstellung, in der sie über den Scheibenkörper 26, die Arme 25 und die Mitnehmer 32 den Spannring 36 einschließlich dessen Spannteils 38 in der eingefahrenen Stellung hält, in der der Spannteil 38 ^uri-d dieser die Spannbacken 17 festklemmt. Hat man nun den äußeren zylindrischen Bereich 1o des Zwischenrohlings zur Sprengringnut verformt, fährt man mit Hilfe des zweiten Axialantriebs 35 den Spannteil 38 nach vorne in die in Fig. 2 eingezeichnete Stellung.In dieser Stellung liegen die Schrägflächen 45, 46 des Spannteils 38 den Schrägflächen 43, 44 der Spannbacken gegenüber, so daß die Spannbacken unter der Wirkung der Federn 18 radial nach aussen gehen bis die genannten Schrägflächen aneinander anliegen, wodurch der nun mit der fertigen Sprengringnut versehene Zwischenrohling freigegeben wird. Gleichzeitig mit dem Vorfahren des Spannrings 34· wird über die Mitnehmer 32 und die Arme 25 der Ausstosser mitgenommen. Wenn sich der Spannteil 38 in seiner in Fig. 2 gezeigten, die Spannbacken freigebenden Stellung befindet, hat jedoch der Ausstoßer 22 den Zwischenrohling 9 noch nicht erreicht. Aus diesem Grunde wird nunmehr die Spann- und Ausstoßstange 23 beaufschlagt, die den Ausstoßer 22 weiter vorschiebt, bis er den Zwischenrohling ausgestossen hat. Bei dieser weiteren Vorwärtsbewegung des Aus-

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stossers bleiben die Mitnehmer 32 und mit diesen der Spannring 34- stehen. Zum erneuten Beladen fährt man den Ausstosser mittels der Spann- und Ausstoßstange 23 wieder zurück in die genannte Mittelstellung, wonach ein neuer Zwischenrohling auf den Dorn aufgesteckt wird. Der Ausstoßer befindet sich hier also in der Ladestellung. Nach dem Beladen fährt man die Spann- und Ausstoßstange 23 weiter zurück, wobei nun der Spannring 34- mitgenommen wird. Bei dieser Mitnahme fahren die Keilflächen 4-1,4-2 des Spannteils 38 gegen die Keilflächen 39A⁰ der Spannbacken, die in ihren Radialführungen nach innen gegen das Werkstück fahren. Auf diese Weise wird dieses festgespannt und kann in seinem Sprengringnutbereich fertig geformt werden.

Die vordere Stirnseite 5o der Ringscheibe 33 ist einem Endschalter

51 zugeordnet und betätigt diesen, wenn sich die Spannbacken in ihrer gelösten Stellung befinden. Es sind noch zwei weitere Endschalter S2, S3 vorhanden, von denen der Schalter S2 nach dem Spannen des Werkstücks zur Freigabe der Drehbewegung der Hauptspindel betätigt wird. Der Schalter S3 ist der bereits erwähnten Ladestellung zugeordnet.

Zur Betätigung der beiden Endschalter S2, S3 ist folgende Anordnung vorgesehen, Die Hauptspindel 2 wird von einem Schaltring 51 umgriffen, der über den Spindelflansch 3 schiebbar ist. Von diesem Schaltring 51 stehen über den Umfang verteilte Bolzen

52 ab, die zur Befestigung des Schaltrings 51 am Werkzeugbefestigungsflansch 4- dienen. Die Bolzen 52 durchgreifen den Werkzeugbefestigungsflansch 4- sowie die Endpartie 7 des Dorns 6, wobei die den Bolzen 52 zugeordneten Bohrungen in der Endpartie

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bis zu den Längsschlitzen 24- durchgehen. Auf das den Dorn zugewandte Ende der Bolzen 52 ist eine Anschlagmutter 53 aufgeschraubt zwischen der und einer inneren Anschlagfläche 54- im Werkzeugbefestigungsflansch 4- eine Schraubenfeder 55 verspannt ist. Diese Schraubenfeder 55 drückt die Anschlagmutter 53 und über diese den zugehörigen Bolzen 52 sowie den Schaltring 51 zum Dorn hin, wobei der Bolzen 52 eine zweite Anschlagmutter 56 trägt, die der der Hauptspindel zugewandten Stirnseite des Werkzeugbefestigungsflansches 4- zugeordnet ist. Da die erste Spannmutter 53 den Armen 25 frei gegenüberliegt, folgt der Schaltring 51 cLer Bewegung der Arme 25 und kann somit in der Spannstellung bzw. in der Ladestellung die beiden Schalter S2, S3 betätigen.

Nunmehr wird das Formen des äußeren zylindrischen Bereichs 1o des Zwischenrohlings 9 zur äußeren Flanke der Sprengringnut beschrieben. Ist der Zwischenrohling 9 auf dem Dorn 6 mittels der Spannbacken 17 und des Spannteils 38 festgeklemmt, wird mit einer ersten Drückrolle 57 (Fig. 3) in axialer Richtung gemäß Pfeil 58 gegen die Stirnseite des äußeren zylindrischen Bereichs 1o gefahren. Diese Drückrolle 57 besitzt eine dem Dorn 6 zugewandte Partie mit einem der Krümmung des Nutengrundes entsprechenden Radius 59 sowie einen sich hieran anschließenden kegeligen Bereich 6o, der gegen die axiale Richtung beispielsweise um einen Winkel von 4-5° bis 75 geneigt ist. Da die Drückrolle 4-7 mit ihrer Drehachse 61 schräg zur axialen Richtung 1 gestellt ist, ist mit der genannten Winkelangabe der Winkel gemeint,·' der sich an der Angriffsstelle zum Zwischenrohling ergibt. Fährt man nun mit dieser Druckrolle 57 in Richtung gemäß

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Pfeil 58 vor, wird über den kegeligen Bereich 60 sowohl eine Kraft in axialer Richtung als auch eine Aufweitkraft auf den äußeren zylindrischen Bereich 1o des Zwischenrohlings ausgeübt. Dies ergibt gleichzeitig ein axiales Stauchen und ein Aufweiten, wobei das Aufweiten zu der in S¹Xg. 3 gestrichelt und in J¹Xg. 4- mit ausgezogenen Linien dargestellten Zwischenstellung führt, in der der äußere Bereich des Zwischenrohlings um einen Winkel (X von beispielsweise 4-5° bis 75° hochgestellt ist. Somit ergibt sich beim Drückvorgang keine Wanddickenverminderung. Die Drehachse 61 der Drückrolle 57 ist deshalb mit Bezug auf die axiale Richtung 1 schräggestellt, um eine Reibung zwischen Druckrolle und Zwischenrohling zu vermeiden und nur eine Rollbewegung zu erhalten. Im Falle der ersten Drückrolle 57 kann allerdings auch auf diese Schrägstellung gegebenenfalls verzichtet werden.

Das Fertigformen der Sprengringnut erfolgt mit Hilfe einer zweiten Drückrolle 62 (U¹Xg. 4·), deren Drehachse ebenfalls schräg gestellt ist und die wiederum in axialer Richtung vorgefahren wird. Auch diese zweite Drückrolle 62 besitzt einen dem Nutengrund der fertigen Sprengringnut entsprechenden Radius 63, wobei sich an diesen Radius ein etwa radial verlaufender Bereich 64- anschließt, an dem die äußere Planke der Sprengringnut nach ihrem Hochstellen anliegt. Die zweite Drückrolle 62 drückt also den äußeren Bereich des Zwischenrohlings aus seiner Zwischenstellung in die in Fig. 4 gestrichelt dargestellte Endstellung. Durch weiteres Vorfahren kann man eine weitere Materialstauchung im Bereich des Eutengrundes erhalten.

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Der Drückvorgang erfolgt gegen die Spannbacken 17» die wie erwähnt, entsprechend der Sprengringnut geformt sind, so daß die Backen einen Teil der Druckform darstellen. Da die Backen in axialer und radialer Richtung exakt und unverrückbar festgehalten werden, ergibt sich ein äußerst präziser Drückvorgang.

Die beiden Drückrollen 57ι 62 können in einer Aufspannung zur Anwendung kommen. Sie können an der Maschine um 180 versetzt zueinander angeordnet sein, wobei die zweite Drückrolle erst dann vorgefahren wird, wenn die erste Drückrolle ihre Arbeit beendet hat.

Nach der Herstellung der Sprengringnut auf die geschilderte Weise wird noch das Felgenhorn hochgestellt, was im vorliegenden Zusammenhang jedoch nicht weiter interessiert.

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Claims

3o. Juni 19δο D 8332 - dieb Bohner & Kohle GmbH & Co., 73oo Esslingen/Neckar Verfahren zum Herstellen von Felgen sowie Drückmaschine bzw. Werkzeug für eine Drückmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens Ansprüche

1.J Verfahren zum Herstellen von Felgen, insbesondere für Lkw, mit einer einenends angeordneten Sprengringnut, die ausgehend von einem Zwischenrohling mit einem bei der fertigen Felge die innere Flanke der Sprengringnut bildenden inneren konischen Bereich und einem sich nach außen hin an die kleinere Basis des konischen Bereichs anschließenden äußeren zylindrischen Bereich auf einer Drückmaschine mittels Drückrollen durch Hochstellen des äußeren zylindrischen Bereichs geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenrohling (9) auf einen

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ORIGINAL INSPECTED

sich endseitig ensprechend der Neigung des konischen Bereichs (12) des Zwischenrohlings verjüngenden Dorn (6) der Drückmaschine aufgeschoben wird, derart, daß er mit seinem äußeren zylindrischen Bereich (io) über den Dorn (6) vorsteht, daß sodann der Zwischenrohling (9) von außen her mit Hilfe eines Außenfutters (Spannbacken 17) festgeklemmt wird und daß anschließend die eine entsprechende Kontur besitzende Druckrolle (n) (57» 62) mit axialem Vorschub gegen die Stirnseite des Zwischenrohlings gefahren wird (werden) die unter axialem Stauchen des Zwischenrohlings den äußeren zylindrischen Bereich (Ίο) gegen das Außenfutter hochstellt (hochstellen), der dann die äußere Planke der Sprengringnut bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Drückrolle (57) den äußeren zylindrischen Bereich um einen mittleren Winkel von ζ .'B- 4-5 bis 75 hochstellt, wonach eine zweite Drückrolle (62) die äußere Planke der Sprengringnut fertig formt, wobei die erste Drückrolle (57) den äi&ren zylindrischen Bereich (io) gleichzeitig axial staucht und aufweitet und die zweite Drückrolle (62) den in eine Zwischenstellung hochgestellten äußeren zylindrischen Bereich zunächst nur biegt und sodann staucht, bis die gewünschte Wanddicke an der Sprengringnut erreicht ist, und daß zumindest die zweite Drückrolle (62) mit geneigter Dudiachse axial vorgefahren wird.

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3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drückrollen (57» 62) in einer Aufspannung nacheinander zur Anwendung kommen.

4. Drückmaschine bzw. Merkzeug für eine Drückmaschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das zu bearbeitende Werkstück tragende und an seinem dem freien Ende (13) abgewandten inneren Ende (7) fest mit der Hauptspindel (2) verbundene Dorn (6) konzentrisch mit radialem Abstand von einer mit ihrem inneren Ende (15) ebenfalls fest mit der Hauptspindel (2) verbundenen Zylinderhülse (14) umgriffen wird, die an ihrem vorderen Ende in Radialführungen radial verschiebIiehe Spannbackenelemente (17) für das Werkstück trägt, dass der Dorn (6) innerhalb der Zylinderhülse (14) von einem axial verschieblichen Ausstoßer (22) umschlossen wird, der mit seinem inneren Ende über radiale Arme (25), die jeweils einen im Dorn (6) vorhandenen Längsschlitz (24) durchgreifen, fest mit einer zentral die Hauptspindel (2) durchdringenden und sich mit dieser drehenden Spann- und Ausstoßstange (23) verbunden ist, und daß ein axial verschieblxcher äußerer Spannring (34) vorhanden ist, der die Zylinderhülse (14) sowie die Spannbacken (17) umgreift und in seiner wirksamen Stellung dies über eine Keilfläche radial nach innen drückt, wobei das innere Ende des Spannringes (34) mit radial ver-

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laufenden Mitnehmern (32) verbunden ist, die jeweils einen Axialschlitz (34) der Zylinderhülse (14) durchgreifen und radial innen die dem Ausstoßer (22) zugeordneten Arme (25) lose überlappen, derart, daß beim Zurückfahren der Spann- und Ausstoßstange (23) mittels eines ersten Axialantriebs oder beim Vorfahren des Spannrings (3^) mittels eines zweiten Axialantriebs (35) der Ausstoßer (22) und der Spannring (34) eine gekoppelte Einwärts- bzw- Auswärtsbewegung ausführen, während beim Vorfahren der Spann- oder Ausstoßstange (23) der Spannring (34) gekoppelt ist.

5· Drückmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Spannbacken (17) der Außenkontur der herzustellenden Felge im Sprengringnutbereich entspricht.

6. Drückmaschine nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (17) axial vor dem Dorn (6) vorstehen, wobei die vorstehende Partie der äußesn Planke der Sprengringnut entsprechend geformt ist.

7· Drückm-aschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (17) außen und der Spannring (34) innen zwei mit Abstand zueinander angeordnete Keilflächen besitzen.

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8. Druckmaschine nach Anspruch 7₅ dadurch gekennzeichnet, daß jeder Keilfläche eine schrägere Schrägfläche benachbart ist.

9- Drückmaschine nach einem der Ansprüche' 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Spannbacken (17) in Umfangsrichtung wirksame !Federn (18) angeordnet sind.

10. Drückmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialführung für die Spannbacken (17) eine im Querschnitt T-förmige Führung ist.

11. Drückmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ausstoßer (22) zugeordneten Arme (25) an einem inneren Scheibenkörper (26) sitzen, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Dorns (6) entspricht.

12. Drückmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (25) von in Radialnuten (28) des Scheibenkörpers (26) befestigten Laschen gebildet werden.

13· Drückmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittnehmer (32) von radial nach innen abstehenden Zungen einer am Spannring befestigten Ringscheibe (33) gebildet werden.

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14-, Drückmaschine nach, einem der Ansprüche 4- bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (25) und die Mitnehmer (32) sich mit abgestuften Partien (3o, 31) überlappen.

15- Drückmaschine nach einem der Ansprüche 4- bis 14-, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitze (24-) des Dorns (6) langer als die Axialschlitze (34·) der Zylinderhülse (14-) sind.

16. Drückmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (6) und die Zylinderhülse (14-) an einem Werkzeug-befestigungsflansch (4·) der Hauptspindel (2) sitzen.

17· Drückmaschine nach einem der Ansprüche 4- bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine in axialer Richtung auf den zwischen dem Dorn (6) und den Spannbacken (17) vorhandenen und das Werkstück aufnehmenden Spalt hin und von diesem weg verschiebbare Drückrolle (57, 62) vorhanden ist, die zum Aufweiten oder Hochstellen des äußeren zylindrischen Bereichs des Zwischenrohlings eine dem Dorn (6) zugewandte Partie mit einem der Krümmung des Hutengrundes entsprechenden Radius (59, 63) sowie einen sich hieran anschließenden kegeligen oder radial verlaufenden Bereich. (60 bzw. 64-) besitzt.

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18. Drückmaschine nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Drückrollen (57> 62) mit ihrer Drehachse schräg zur axialen Vorschubrichtung gestellt ist.

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