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Title:
DEVICE FOR PRODUCING A ROTATIONALLY SYMMETRICAL TRANSMISSION PART COMPRISING A HUB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/022485
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for producing a rotationally symmetrical transmission part (1) comprising a hub (10). Said device comprises a clamping device (3), which retains the external region of the transmission part (1) and a rotatable tool head, which is positioned in said clamping device so that it can be displaced axially and radially. Said tool head can be pressed against a disc-shaped region, which extends radially and delimits a central opening of the transmission part (1), to form said region into a hub.

Inventors:
FRIESE UDO (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/009307
Publication Date:
March 20, 2003
Filing Date:
August 21, 2002
Export Citation:
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Assignee:
WF MASCHINENBAU BLECHFORMTECH (DE)
FRIESE UDO (DE)
International Classes:
B21D53/26; B21H1/04; (IPC1-7): B21H1/04; B21D53/26
Domestic Patent References:
WO2001028709A12001-04-26
WO1999047289A11999-09-23
Foreign References:
US5979203A1999-11-09
DE4000602A11991-07-18
US3758930A1973-09-18
Attorney, Agent or Firm:
Dantz, Jan (Jöllenbecker Strasse 164 Bielefeld, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Herstellung eines eine Nabe (10) aufweisenden rotationssym metrischen Getriebeteiles 1, mit einer das Getriebeteil (1) im Außenbereich hal tenden Spanneinrichtung (3) und einem darin axial und radial bewegbar ange ordneten, drehbaren Werkzeugkopf, der mit mindestens einem Formbereich (7, 8) an einen, eine Mittenöffnung des Getriebeteiles (1) begrenzenden, radial sich erstreckenden scheibenförmigen Bereich, diesen zu einer Nabe formend, andrückbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannein richtung (3) zwei Spannbacken (4) aufweist, zwischen denen das Getriebeteil (1) vor einer Formgebung durch den Werkzeugkopf (2) einklemmbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (4) auf ihrer dem Werkzeugkopf zugewandten Seite als Widerlager ausgebildet sind, an die die Nabe (10) bei der Formgebung andrückbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeug kopf (2) mehrere unterschiedliche Formbereiche (7,8) aufweist, durch die die Nabe (10) in verschiedenen Fertigungsstufen formbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formbereich (7) im Sinne einer Spaltrolle ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formbereich (8) im Sinne einer Formrolle ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formberei che (7,8) als einstückig mit dem Werkzeugkopf im übrigen ausgebildete Be reiche vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formberei che (7, 8) jeweils als separate Teile mit dem Werkzeugkopf (2) im übrigen ver bunden sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (4) auf ihrer dem Werkzeugkopf (2) abgewandten Seite so ausgebildet sind, daß das zunächst als Vorformling ausgebildete Getriebeteil (1) zumindest radial gesichert einliegt.
10. Vorrichtung nach Anspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrich tung (3) an einen Drehantrieb angeschlossen ist.
Description:
Vorrichtung zur Herstellung eines eine Nabe aufweisenden rotationssymmetrischen Getriebeteiles Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines eine Na- be aufweisenden rotationssymmetrischen Getriebeteiles.

Solche Getriebeteile finden in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen und ver- schiedensten Ausführungsformen Verwendung. Ein Anwendungsgebiet ist der Au- tomobil-und/oder Motorenbau, wo solche Getriebeteile bspw. als Außenringe für Schwingungsdämpfer zum Einsatz kommen.

Diese Außenringe zeichnen sich vor allem durch eine relativ große Mittenöffnung aus, d. h., der Materialberich ist relativ schmal.

Vielfach ist ein solches Getriebeteil im außenseitigen Umfangsbereich mit Profilie- rungen versehen, z. B. in Form einer Poly-V-Profilierung zur Kraftübetragung ei- nes Riemens.

Solche Getriebeteile werden bislang gegossen oder spanabhebend durch Drehen oder Fräsen hergestellt. Der Fertigungsaufwand dabei ist allerdings sehr hoch, unter anderem weil insbesondere bei der spangebenden Herstellung ein erheblicher Mate- rialeinsatz erforderlich ist.

Insbesondere aufgrund der großen Stückzahlen, in denen solche Getriebeteile her- gestelt werden, sind die genannten Fertigungsarten unbefriedigend.

Der vorliegenden Endung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung eines eine Nabe aufweisenden rotationssymmetrischen Getriebeteiles so auszubilden, daß eine einfache und kostengünstige Herstellung insbesondere für große Stückzahlen möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des An- spruchs 1 aufweist.

Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung ist es möglich, ein rotationssymmetrisches Ge- triebeteil, das eine Nabe aufweist, spanlos zu formen, wobei dies vorzugsweise durch Kaltverformung erfolgt.

Der Rohling des Getriebeteiles kann eine Ronde sein, an die zunächst außenseitig eine Profilierung angebracht ist, vorzugsweise mittels Formrollen.

Anschließend wird dieser Formling in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingelegt und im Außenrandbereich durch die Spanneinrichtung gehalten, wobei diese aus zwei Spannbacken besteht, zwischen denen der Formling festgeklemmt ist.

Die Spannbacken können auf ihrer dem Werkzeugkopf zugewandten Seite ein Wi- derlager bilden, an das die Nabe angeformt wird. Diese kann sich zu beiden Seiten des Getriebeteiles hin axial erstrecken.

Der Werkzeugkopf weist vorzugsweise verschiedene Formabschnitte auf, die es ermöglichen, die Nabe stufenweise zu fertigen.

Sowohl die Spanneinrichtung als auch der Werkzeugkopf sind drehbar gelagert, wobei die Spanneinrichtung mit einem Antrieb verbunden ist.

Die axiale Verstellung des Werkzeugkopfes erlaubt die exakte Positionierung der unterschiedlichen Bearbeitungsbereiche, während mittels der radialen Verstellbar- keit die für die Verformung des scheibenförmigen Bereiches des Formlings not- wendige Druckkraft aufgebracht wird.

Die neue Vorrichtung eignet sich insbesondere für solche Getriebeteile, die einen relativ großen Innendurchmesser aufweisen, da dann die bei der Verformung auf- tretenden Kräfte durch einen entsprechend dimensionierten Werkzeugkopf übertra- gen werden können.

Prinzipiell besteht auch die Möglichkeit, den Werkzeugkopf abzustützen, bei- spielsweise durch eine Führungssäule, die mit dem Werkzeugkopf korrespondiert und die zumindest eine damit synchrone radiale Bewegung vollführt.

Des weiteren ist denkbar, die einzelnen Bearbeitungsbereiche des Werkzeugkopfes als separate Teile auszubilden, die auf einer gemeinsamen Welle gelagert sind.

Möglich ist es aber auch, die Bearbeitungsbereiche als insoweit einstückige Berei- che des Werkzeugkopfes auszubilden, wobei die separate Anordnung die Möglich- keit bietet, diese sozusagen Formrollen bei Verschleiß individuell auszutauschen.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge- kennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen : Figur 1 einen Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Längsschnitt, Fig. 2-4 jeweils unterschiedliche Verfahrensschritte zur Herstellung eines Ge- triebeteiles anhand einer Einzelheit der Vorrichtung nach Figur 1, eben- falls jeweils im Längsschnitt dargestellt.

In der Figur 1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines eine Nabe 10 (Figur 4) aufweisenden, rotationssymmetrischen Getriebeteiles 1 dargestellt, die eine Spann- einrichtung 3 sowie einen darin axial und radial bewegbar angeordneten Werk- zeugkopf 2 aufweist.

Die Spanneinrichtung 3 besteht aus zwei Spannbacken 4, zwischen denen das aus eine Ronde vorgeformte Getriebeteil 1 einklemmbar ist, wobei das Getriebeteil 1,

wie insbesondere die Figuren 2-4 zeigen, außenseitig eine kranzförmige Profilie- rung 5 aufweist, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Poly-V-Profil.

Sowohl die Spanneinrichtung 3 als auch der Werkzeugkopf 2 sind drehbar, wobei die Spanneinrichtung 3 mit einem Antrieb verbunden ist.

Wie die Figuren 2-4 weiterhin besonders deutlich zeigen, weist der Werkzeugkopf 2 mehrere unterschiedliche Formbereiche 7,8 auf, die jeweils rotationssymmetrisch ausgebildet sind und der Herstellung der Nabe 10 dienen.

Während der Formbereich 7 im Sinne einer Spaltrolle ausgebildet ist, ist der Form- bereich 8 für eine Endformgebung ausgebildet.

In der Figur 2 ist ein erster Arbeitsschritt erkennbar, bei dem das Getriebeteil 1 als Formling mit zuvor angeformter äußerer Profilierung 5 zwischen die beiden Spann- backen 4 eingelegt und von diesen fest gespannt ist.

Dabei sind die Spannbacken 4 auf ihrer der einen Kranz bildenden Profilierung 5 zugewandten Seite so geformt, daß dieser Kranz außenseitig an den Spannbacken 4 anliegt und so gegen ein radiales Verschieben gesichert ist.

Weiter ist in der Figur 2 zu erkennen, daß sich an die Profilierung 5 ein scheiben- förmiger Bereich 6 anschließt, der zu der Nabe 10 zu verformen ist.

Hierzu wird zunächst der im Sinne einer Spaltrolle ausgebildete Formbereich 7 ra- dial an den scheibenförmigen Bereich 6 herangeführt, und zwar so, daß die Spalt- kante des Formbereiches 7 etwa in der Mitte der Dicke des scheibenförmigen Be- reiches 6 zum Eingriff kommt, so daß bei einem weiteren radialen Zustellen des Werkzeugkopfes 2 das Material beidseitig aufgespalten wird.

Dabei legt sich dieses gespaltene Material des scheibenförmigen Bereiches an Wi- derlager 9 der Spannbacken 4 an, die somit eine entsprechende Konturierung der Nabe 10 vorgeben.

In der Figur 3 ist der insoweit gespaltene scheibenförmige Bereich dargestellt, nach dessen Herstellung der Werkzeugkopf 2 in seine Ausgangsposition radial zurück verfährt.

Im nächsten Arbeitsgang wird der Werkzeugkopf 2 durch axiale Verstellung in eine Position gebracht, in der mittels des Forrnbereiches 8 die endgültige Ausformung der Nabe 10 durchgeführt werden kann.

In der Figur 4 ist eine entsprechende Formgebung nach Beendigung dargestellt, in der der Formbereich 8 wieder außer Eingriff ist.

Es ist zu erkennen, daß sich die Nabe 10 zu beiden Seiten erstreckt und dabei etwa parallel zu der kranzförmigen Profilierung 5 verläuft.

Selbstverständlich ist die dargestellte Form der Nabe 10 nur beispielhaft. Grund- sätzlich kann auch eine durchgehend zylindrische Form hergestellt werden oder ei- ne gegenüber der dargestellten andere Kontur.

Während, wie erwähnt, die Spanneinrichtung 3 über einen nicht dargestellten An- trieb drehbar ist, verfügt der Werkzeugkopf 2 über keinen eigenen Antrieb, sondern ist lediglich drehbar gelagert, so daß bei Eingriff der entsprechenden Formbereiche durch Reibschluß der Werkzeugkopf 2 ebenfalls in Rotation versetzt wird.

Bezuqszeichenliste 1 Getriebeteil 2 Werkzeugkopf 3 Spanneinrichtung 4 Spannbacke 5 Profilierung 6 Scheibenförmiger Bereich 7 Spaltbereich 8 Formbereich 9 Widerlager 10 Nabe