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Verfahren und Vorrichtung zum Walzen von Verzahnungen, Riffelungen
oder Kerbungen an zylindrischen Werkstücken Die Erfindung betrifft -ein Verfahren
und Vorrichtungen zum Walzen von Verzahnungen, Riffelungen oder Kerbungen an zylindrischen
Werkstücken.
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Bei der Herstellung von Verzahnungen, Riffelungen, Kerbungen od.,dgl.
an der Oberfläche zylindrischer Werkstücke werden:die letzteren zwischen ,der gewünschten
Formgebung entsprechend profilierten und angetriebenen Stahlwalzen verformt, so
daß auf dem Werkstückumfang das gewünschte Profil eingedrückt wird. Dabei ist eine
der Verformungswälzen bewegli,#h, während eine andere, als Widerlager dienende Walze
fest gelagert ist. Die beweglich gelagerte Walze wird auf mechanischem oder hydraulischem
Wege unter hohem Druck an das Werkstück angedrückt, so daß sowohl ihr Profil als
auch das -der diametral gegenüberliegenden Gegenwalze in das Werkstück eindringen.
Da die Formgebungswalze#n angetrieben sind, wird das Werkstück durch ihre Drehung
mitgenommen, und es erhält infolgedessen an seiner Mantelfläche ein dem Werkzeugprofil
entsprechendes Profil.
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Wird die bewegliche (Vorschub-)Walze mit be-
stimmtem Druck
gegen das Werkstück gedrückt, so ist der Gegendruck an der zweit-en Walze ein gleich
großer. Da die Profile der Walzen übereinstimmen, werden somit an zwei Seiten des
Werkstücks gleichzeitig gleichgestaltete Profileindrücke hervorgerufen. Die Maschine
muß daher so beschaffen sein und eingestellt werden, daß die Verfonnungswalzen jeweils
genau in das, von der vorherarbeiten,den Verformungswalze bereits erzeugte Werkstückprofil
eintauchen. Infolge unvermeidlichen Spiels in den Walzen-antrieben und -lagern kommt
es
nun immer wieder vor, daß die zweiseitig eingewalzten Profile nicht genau ineinander
übergehen und überschneidungen eintreten, die zu unsauberen Profilen im Werkstück
führen. Es bilden sich Grate und Späne, die, wenn Überhaupt, nur durch lang' w.ie-vio,es
und kostspieliges L,#Tacharl>P-iten zu entfernen sind.
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Die- Erfindung bezweckt -die Beseitigung dieses sohwerwiegenden Nachteils
und die Herstellung von Werkstücken mit völlig einwandfreiem Zahn-, Kerb- oder Riffelprofil.
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Das neue Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der Profilwalzen
(Arbeitswalze) mit voll-cm spezifischem Walzdruck arbeitet, während alle anderen
Profilwalz,en (Gegenwalz-en) mit demgegenüber geringerem spezifischem Walzdruck
arbeiten.
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Das wird miteiner Walzvorrichtung erreicht, bei der nur eine einzige
Walze profilbestimmend ist, beispiel,sweis--, derart, daß entweder die Arbeitswalze
schmaler ist alsdie Gegenwalze oder -walzen oder daß das Profil der Arbeitswalze
schärfer ist als,das Gegenwalzenprofil"dergestalt, daß es in den zu verformenden
Werkstoff schneller eindringt als das Gegenwalzenprofil.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Fig, i zeigt in schematischer Querschnittdarstellung eine. Ausführungsmöglichkeit
der Erfindung; Fig.:2 zeigt eine, andere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung im
Grundriß; Fig. 3,ist ein schematischer Querschnitt zu Fig. 2. Der Erfindung liegt
die Erkenntnis zugrunde, daß nur eine :der Profilwalzen profilbestimmend Bein darf,
während die eine Gegenwalze oder, wenn vorhanden, mehrereGegenwalzen nur die Aufgabe
haben, dem Werkstück ein Widerlager zu bieten und es zweckentsprechend zu halten
und zu führen, nicht dagegen profilbestimmend auf es einzuwirken. Um das zu erreich-en,
muß die Eindringgeschwindigkeit der Walzenprofile unterschiedlich sein,
d. h.
.die Arbeitswalzenprofile müssen größer sein als die Gegeenwalzenprofile
oder, mit anderen Worten, der spezifische (Verformungs-)Flächendruck der Arbeitswalze
muß größer sein alsder (Widerlager-) Flächendruck an den Profilen der Gegenwalze
bzw. -walzen. je höher nämlich der spezifische Flächen-,druck des Profils ist, desto
schneller dringt das Profil in das Werkstück ein.
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Solche- unterschicdlichen Flächendrücke bzw. Eindringgeschwindigikeiten
ermöglichen es, daß nur eine der Walzen, nämlich die mit dem größten spezifisch-en
Profilflächendruck profilbestimmend wirkt, während alle, anderen Walzen nur als
Widerlager für das Werkstück dienen.
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Das kann man auf verschiedene Weise erreichen, beispielsweise da-durch,
daß das Zahnprofil der Arbeitswalze ein schärferes ist als das der Gegenwalze. Das
zeigt Fig. i.
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Das Werkstück i befindet sich zwischen zwei für sich angetriebenen
Profilwalzen, deren eine, die Arbeitswalze2, beweglieh und deren andere, die Gegenwalze3,
fest in der (nicht besonders dargestellten) Walzvorrichtung gelagert ist. Das Werkstück
i soll beispielsweise mit einem sägezahnartigen Riffelprofil 4 versehen werden.
Zu diesem Zwecke hat die profilbestimmende Arbeitswalze:2 ein entsprechend scharfes
Profil 5, Idas mit dem vollen Walzdruck von mehreren Tonnen in das Werkstück
i gedrückt wird und demzufolge entsprechend schnell und tief in den Werkstoff des
Werkstücks i ein-dringt. Das Profil 6 der Gegenwalze3 entspricht zwar der
Teil#ung -nach genau ,dem Profil 5, doch sind die Zaihnköpfe breiter abgerundet
oder albgeschliffen. Während beispielsweise .die Zahnköpfe des Profils
5 einen Radius von o,2 mm haben, sind die Radien der Zahnköpf e des Profils
6 etwa 0,4 mm groß. Die Folge ist, daß die Profile 6 weit weniger
schnell in den Werkstoff eindringen, weil dererzeugte, spezifische Flächen-druck
ungleich geringer ist als bei -dem scharfkantigen Profil 5. Der Werkstoff
fließt infolgedessen nicht so wie bei letzterem, und die Profile 6 erzeugen
im Werkstück i nur schwache Einkerbungen 4#, in welche die Profile 5 ohne
weiteres hineinrutschen, auch wenn die Antriebe und Lag-er ein gewisses Spiel haben.
Beim Umlauf des Werkstücks i setzen sich die Profile 6 jeweils in die vorgewalzten
Werk' .stückprofile 4 und unterstützen auf diese Weise den Walzvorgang. Die Ausbildung
von Graten oder Spänen -ist ausigeschlossen.
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Eine andere Ausführungsmöglichkeit ist in Fig.:2 und 3 veranschaulicht.
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,Hier ist,die profilierteGegenwalze 7 weit breiter als,die
gleich profilierte Arbeitswalize 8. Infolge der größeren Breite der Walze
7 ist der spezifische Flächendruck im Profil 9 erheblich geringer
als derjenige im Profil i o der Arbeitswalze 8 und um so weniger verformt
sich dafier das Werkstück i an der Stelle der Gegenwalze 7. Beim Umlauf der
Walzen7,8 dringen daher die Profileio der schmalen Walze 8 weit schneller
in den Werkstoff ein als die Profile 9 der breiten Gegenwalze 7.
Letztere
erzeugen daher infolge des niedrigeren spezifischen Flächendrucks nur flache Eindrücke
ii im Werkstück i, in welche die Profile i o ohne Grat-und Spanbildung trotz Lagerspiels
u. dgl. leicht hineinschlüpfen, so daß der Walzvorgang durch diese Profilgebung
unterstützt wird.
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Die Erfindung -ist nicht auf die dargestellten AusführungAei,spiele
beschränkt. Sie läßt sich auch auf andere Walzvorrichtungen sinngemäß anwenden.