DE3445942A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer mehrrilligen antriebsscheibe aus blech - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer
• mehrrilligen Antriebsscheibe aus Blech Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer mehrrilligen Antriebsscheibe aus Blech mit einem kreisförmigen Boden gegebener Dicke und einem topfförmigen Rillenteil, dessen Querschnittsfläche durch Materialanhäufung größer ist als eine gleich lange Querschnittsfläche der Dicke des kreisförmigen Bodens, wobei zunächst eine im wesentlichen topfförmige Vorform mit überall gleicher Dicke entsprechend der Dicke des kreisförmigen Bodens hergestellt wird und daß in das Rillenteil V-förmige Rillen eingerollt werden.
• Bei der Herstellung derartiger mehrrilliger Antriebascheiben aus Blech muß darauf geachtet werden, daß diese ein möglichst geringes Gewicht aufweisen, andererseits aber die erforderlichen Festigkeitseigenschaften erreicht werden. Dazu geht man so vor, daß zunächst eine kreisförmige Scheibe ausgestanzt wird, der dann durch Tiefziehen eine topfförmige Gestalt gegeben wird, so daß ein kreisförmiger Boden gebildet wird, der an seinem Außendurchmesser in einen zylindrischen Teil übergeht, in dem dann die Rillen angeordnet werden. Nachdem dieser zylindrische Teil für das Einwalzen der Rillen eine zu geringe Stärke aufweist, geht man so vor, daß dieser Teil gestaucht wird, so daß sich seine Länge verkürzt und hierbei eine radiale Wellung des Bleches erzeugt wird. Dieses gestauchte Teil wird dann von außen her durch eine Glättwalze zusammengedrückt, so daß das Material in diesem Bereich gegenüber dem kreisförmigen Boden verdickt ist. In diesen verdickten Teil werden dann die Rillen eingerollt.
• Der wesentliche Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß zur Herstellung des verdickten Teils zahlreiche Verfahrensschritte erforderlich sind, die eine entsprechende Vielzahl von Werkzeugen, d.h. verschiedene Spannfutter und Formrollen sowie Qlättwalzen erforderlich machen. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, daß die Verdickung im Rillenteil der Keilriemenscheibe über die ganze Länge gleichmäßig erfolgt, was im Hinblick auf die Beanspruchungen dieses Teiles überhaupt nicht erforderlich ist. so daß dadurch ein unnötiger Materialeinsatz und damit zusätzliches Gewicht erforderlich wird. Eine solche Verstärkung der Riemenscheibe an der Außenseite wird aber überhaupt nicht gebraucht, da die vom gespannten Riemen aufgebrachte Querschnittabelastung (oder - heanspruchung) an den äußeren Rillen am kleinsten ist und gegen den Boden hin zunimmt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung einer mehrrilligen Antriebsscheibe unter sparsamster Verwendung des eingesetzten Materials vorzunehmen.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß einem Abschnitt der Vorform im topfförmigen Rillenteil eine sich vom kreisförmigen Boden weg nach außen erweiternde kegelige Form gegeben wird, deren Länge in etwa dem fertigen Rillenteil entspricht, daß durch Abstützung der kegeligen Form und gleichzeitigem Andrücken durch eine zylindrische Außenform dem Rillenteil eine sich gleichmäßig von außen nach innen zum Boden hin durch Materialanhäufung verdickende Querschnittsfläche gegeben wird.
• Ein vorteilhafter Verfahrensschritt besteht darin, daß am Übergang des kreisförmigen Bodens in den Rillenteil zur Bildung eines verdickten gefalteten Flansches in der Vorform ein bogenförmiges Übergangsteil vorgesehen wird.
• Weiterhin ist es vorteilhaft, daß an der äußeren Stirnseite des Rillenteiles ein in etwa zylindrischer Abschnitt angeformt ist, der zu einem Außenflansch geformt wird.
• Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit einem aus einem Dorn und Gegendorn bestehenden rotierenden Spannfutter zur Aufnahme der Vorform und einer achsparallel mit dem Spannfutter rotierenden und gegen dieses verschiebbaren Glättwalze besteht darin, daß der Dorn des Spannfutters eisen kegelig sich vom Gegendorn aus erweiternden Abschnitt aufweist und daß dz Glättwalze eine zylindrische, parallel zur Rotationsachse des Spannfutters verlaufende Oberfläche besitzt.
• Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß der Dorn anschließend an den kegeligen Abschnitt eine Stufe zu einem größeren Außendurchmesser aufweist und daß die im kegeligen Abschnitt des Dorns wirkende Oberfläche der Glättwalze gegenüber seitlichen Druckflachen vorspringend angeordnet ist.
• Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Steigung der Kegelfläche des Dorns wenigstens 40 beträgt.
• Die Erfindung bringt den wesentlichen Vorteil, daß eine bestmögliche Ausnutzung des Werkstoff es erreicht wird, wobei man für die Herstellung der Keilriemenscheibe mit einem Minimum an Verfahrensschritten auskommt. Damit lassen sich auch Werkzeugkosten sparen.
• Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Es zeigen, Fig. 1 einen Querschnitt durch die Ausgangsronde, die aus einem Blech gestanzt wird, Fig. 2 einen Querschnitt der aus dieser Ronde geformten topfförmigen Vorform, Fig. 3 die in einer Vorrichtung zum Herstellen der Riemenscheibe eingespannte Vorform gemäß Fig. 2 Fig. 4 die Form der Keilriemenscheibe als Teilschnitt nach dem Durchführen des Verfahrens und Fig. 5 einen Teilschnitt der fertigen Keilriemenscheibe nach dem Einrollen der Rillen.
• Ausgangspunkt für die Herstellung einer derartigen Keilriemenscheibe ist eine Ronde 1 aus Blech, wobei die Materialstärke mit den TeilEn der geringsten Materialstärke an der fertigen Keilriemen, scheibe übereinstimmt.
• Diese Scheibe 1 wird dann mit einer zentrischen Aufnahme 2 versehen und wie in Fig. 2 gezeigt, zu einem Topf geformt, wofür die üblichen Tiefzieh- und tdalzverfahren eingesetzt werden. Dieser Topf ist im Bereich seines kreisförmigen Bodens 3 etwas eingezogen und geht zum Rand hin in einen bogenförmigen Übergangsteil 4 über, an den sich zunächst ein kleiner zylindrischer Teil 5 anschließt, der weiter übergeht in einen sich kegelig erweiternden Teil 6, an dem wiederum ein kurzer zylindrischer Teil 7 anschließt. Diese Teile 5, 6, 7 ergeben zusammen bei der fertigen Keilriemenscheibe den fertigen Rillenteil.
• Die Fig, 3 veranschaulicht im wesentlichen den Verfahrensablauf nach der Erfindung, wobei die Vorform gemäß Fig. 2 in ein Spannfutter eingespannt wird, das aus einem Dorn 8 und einem Gegendorn 9 besteht. Dieses Spannfutter 8, 9 dreht sich um eine Rotationsachse 10, wobei die Vorform der Keilriemenscheibe rotationssymmetrisch eingespannt ist Der Rillenteil 5, 6, 7 verläuft hierbei in Richtung der Rotationsachse 10.
• Die Oberfläche des Domes, die als Andruckfläche für das Herstellen des Rillenteiles dient, besitzt eine sich vom Gegendorn 9 weg kegelig erweiternde Ringfläche 11, deren Länge der Länge des fertigen Rillenteiles 12 angepaßt ist. Der Kegelwinkel dieser Fläche 11 sollte zur Achse 10 wenigstens 40 betragen. Diese Fläche 11 geht dann über in eine Stufe 13, an die sich dann ein zylindrischer Abschnitt 14 anschlieBt. Diesem Dorn gegenüberliegend befindet sich eine Glättwalze 15, deren Rotationsachse parallel zur Rotationsachse 10 verläuft, wobei diese Walze 15 einen Vorsprung 16 mit einer ringfdrmigen parallel zur Rotationsachse 10 verlaufenden Oberfläche 17 aufweist, und dieser Vorsprung 16 zu beiden Seiten geneigte Anlageflächen 18 besitzt. Vor dem Verformen befindet sich der aus den Abschnitten 5, 6, 7 bestehende Rillenteil in einem Abstand zur Oberfläche 11, 13, 14 des Dorns 8, wobei durch diesen Überstand im Bereich des Bodens 3 ein erster Flansch 19 angeformt werden kann, der sich aus dem überstehenden Material in der Rundung 4 und dem anschließenden Teil 5 zusammensetzt. Weiterhin wird beim Andruck durch die Glättwalze 15 der Rillenteil 12 einmal gegen die kegelige Fläche 11 gedruckt und gleichzeitig durch die zylindrische Gegenfläche so verformt, daß im Bereich des Flansches 19 der stärkste Querschnitt erreicht wird und sich dieser Querschnitt nach außen, d.h. weggerichtet vom Boden 3 verringert.
• Der Kegelwinkel des Teiles 6 ist unabhängig vom Kegelwinkel der Ringfläche 11. Er wird beim Teil 6 z.B. größer gewählt, wenn eine grö-Berge Verdickung des Rillenteiles 12 gewünscht wird. Hierbei dient der Ringabschnitt 7 zur Anformung eines weiteren Flansches 20, in dem sich das Teil 7 entsprechend den beiden Flächen 13, 18 umlegt und weiterhin durch die Glättwalze an der Schulter 21 gestaucht wird. Gegebenenfalls kann man das Teil 5, 6, 7 insgesamt zylindrisch ausbilden und dann das Rillenteil 12 durch die Werkzeuge 15, 8 verformen.
• In einem letzten Arbeitsgang werden dann in dieses Rillenteil 12 Rillen 22 eingerollt und es ergibt sich hierbei die in Fig. 5 dargestellte fertige Keilriemenscheibe. Hierbei ist die Restwanddicke des mit den Rillen 22 versehenen Bereichs an der vorderen Rille 22' kleiner als an der hintersten Rille 22 " .
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Claims (6)

1. Patentansprüche 1) Verfahren zur Herstellung einer mehrrilligen Antriebsscheibe aus Blech mit einem kreisförmigen Boden gegebener Dicke und einem topfförmigen Rillenteil, dessen Querschnittsfläche durch Materialanhäufung größer ist als eine gleich lange Querschnittsfläche der Dicke des kreisförmigen Bodens, wobei zunächst eine im wesentlichen topfförmige Vorform mit überall gleicher Dicke entsprechend der Dicke des kreisförmigen Bodens hergestellt wird und daß in das Rillenteil V-förmige Rillen eingerollt werden, dadurch gekennzeichnet, daß einem Abschnitt der Vorform im topfförmigen Rillenteil eine sich vom kreisförmigen Boden weg nach außen erweiternde kegelige Form gegeben wird, deren Längenprojektion in Mittenachsrichtung in etwa dem fertigen Rillenteil entspricht, daß durch Abstützung der kegeligen Form und gleichzeitigem Andrücken durch eine zylindrische Außenform dem Rillenteil eine sich gleichmäßig von außen nach innen zum Boden hin durch Materialanhäufung verdickende Querschnittsfläche gegeben wird.
2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang des kreisförmigen Bodens in den Rillenteil zur Bildung eines verdickten gefalteten Flansches in der Vorform ein bogenförmiges Übergangsteil vorgesehen wird.
3. 3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Sußeren Stirnseite des Rillenteiles ein in etwa zylindrischer Abschnitt angeformt ist, der zu einem Außenflansch geformt wird.
4. 4) Vorrichtung zum Durhfuhren des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3 mit einem aus einem Dorn und Gegendorn bestehenden rotierenden Spannfutter zur Aufnahme der Vorform und einer achsparallel mit dem Spannfutter rotierenden und gegen dieses verschiebbaren Glättwalze, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (8) des Spannfutters einen kegelig sich vom Gegendorn (9) aus erweiternden Abschnitt (11) aufweist und daß die Glättwalze (15) eine zylindrische, parallel zur Rotationsachse (10) des Spannfutters (8, 9) verlaufende Oberfläche besitzt.
5. 5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (8) anschließend an den kegeligen Abschnitt (11) eine Stufe (13) zu einem gröBeren Außendurchmesser aufweist und daß die im kegeligen Abschnitt t11) des Dorns (8) wirkende Oberflache (17) der Glättwalze (15) gegenüber seitlichen Druckflächen (18) vorspringend angeordnet ist.
6. 6) Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennezichnet, daß die Steigung der Kegelfläche (1g) des Dorns (8) wenigstens 40 beträgt.