OHLSCHER, Heiko (Darupstr. 12, Sendenhorst, 48324, DE)
FRIESE, Udo (Im Zuckerort 67, Ahlen, 59227, DE)
OHLSCHER, Heiko (Darupstr. 12, Sendenhorst, 48324, DE)
| Ansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines einstückigen, rotationssymmetrischen Ge- triebeteiies, insbesondere eines Starterkranzes, mit einem außenseitigen Mantelteii (3), an den sich ein in seiner Dicke dazu unterschiedlicher abgewinkelter, zur Mittelachse ausgerichteter Flansch (4) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (4) durch Umformen eines umfänglichen Abschnitts eines ringförmigen Rohlings (1) gebildet wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (4) unter Wandverdünnung im Drückverfahren hergesteilt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Drücken des Flansches (4) ein Abschnitt des ringförmigen Rohlings zu einer konischen Vorform ausgebildet wird. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Vorform des Flansches (4) mit einem Presswerkzeug (5) hergestellt wird. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Vorform des Flansches (4) mit einem Drückwerkzeug, insbesondere einer Drückrolle (6) hergestellt wird. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens einer Drückrolle (6) unterschiedliche Dicken und/oder Konturen des Flansches (4) hergestellt werden. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Flansch (4) durch Kaltverformen eine konzentrische Nabe angeformt wird. 8. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die endgültige Kontur des Flansches durch ein Presswerk- zeughergestellt wird. 9. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Rohling (1) vor dem Umformen kalibriert wird. 10. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestelltes Getriebeteil, mit einem außenseitigen Mantelteil (3) und einem sich daran anschließenden, in seiner Dicke dazu unterschiedlichen, abgewinkelten, zur Mittelachse ausgerichteten Flansch (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelteil (3) in seiner Dicke m Wesentlichen der Wanddicke eines ringförmigen Rohlings (1) entspricht. |
Derartige Getriebeteile finden in unterschiedlichen Anwendungsbereichen Ver- wendung, beispielsweise als Starterkränze in Kraftfahrzeugen.
Dabei weist ein solcher Starterkranz einen umlaufenden, mit axial ausgerichteten Zähnen versehenen Zahnkranz auf, an den sich ein radial zur Mittelachse hin erstreckender Flansch anschließt. Die bislang eingesetzten Starterkränze sind ent- weder einstückig aus einer Ronde oder durch Anschweißen des separat gefertigten Zahnkranzes am ebenfalls separaten Flansch, hergesteilt.
Aus der EP 1 697 066 81 ist ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Getriebeteiles bekannt, das aus einer Biechronde als Halbzeug im Drückverfahren her- gestellt ist, bei dem die erforderliche Formgebung durch Drücken/Umformen des Materials erfolgt.
Zur Herstellung des umfänglichen, den Randbereich des Getriebeteiles bildenden Mantelteiies, in das nachfolgend die axial ausgerichteten Zähne zur Bildung des Zahnkranzes eingebracht werden, wird die Ronde durch Materialverdickung am Außenrand mittels einer oder mehrerer Drückrolle verformt, unter gleichzeitiger Dickenveränderung der Ronde.
Allerdings ist das bekannte Verfahren mit einigen Nachteilen behaftet, die einer optimalen Fertigung entgegenstehen.
Hierzu zählt u.a. der bei der Herstellung der Ronde als Halbzeug anfallende Verschnitt durch das Ausschneiden der Ronde aus einer Blechtafel und das Einbringen einer Mittenöffnung. Da solche Getriebeteile als Massenprodukte in Serien- fertigung hergestellt werden, kommt der Optimierung des Materialverbrauchs eine ebenso hohe Bedeutung zu wie einer Optimierung der Fertigung selbst. Bei einem Einsatz der genannten Ronde muss das außenseitige Manteltei! durch eine Randverdickung hergestellt werden, wozu im Drückverfahren mittels Kaltverformung Material aus der Ronde in den äußeren Randbereich gedrückt wird.
Alierdings ist dies sowohl hinsichtlich der Fertigungskosten, resultierend aus den Bearbeitungszeiten, wie auch hinsichtlich der erforderlichen Fertigungsqualität unbefriedigend, da es im letzteren Fall am jnnenumfang des Mantelteiies zu Falten- und/oder Rissbildungen kommen kann, mit der Folge einer entsprechenden Ausschussquote, die sich naturgemäß ungünstig auf die Kostenstruktur auswirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass eine einfachere und kostengünstigere Herstellung bei verbesserter Produktqualität möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der ringförmige Rohling, der das Halbzeug, also das Ausgangsprodukt für das herzustellende Getriebeteäl bildet, kann aus einem geschweißten Flacheisen, einem Rohrabschnitt, einem geschmiedeten oder ringgewaizten Vorprodukt bestehen, dessen Wanddicke im Wesentlichen der Dicke des Mantelteiles des fertigen Getriebeteiles entspricht, in das, bei Hersteilung eines Starterkranzes, eine Außenverzahnung eingebracht wird.
Bei Einsatz eines geschweißten Ringes erfolgt zunächst eine Kalibrierung des Rohlings, um eine ausreichende Rundheit zu erreichen.
Der erfindungsgemäß anzuformende Flansch schließt sich an das Mantelteil an und wird bevorzugt durch Drücken mittels mindestens einer Drückrolle, ausgehend von der Dicke des Manteiteiles, radial nach innen gedrückt bzw. umgeformt, unter Wandverdünnung.
Dabei kann die Anformung des Flansches in mehreren Arbeitsschritten erfo!gen, z.B. zunächst durch Anformen einer kegelstumpfförmägen Kontur an den ring- förmingen Rohling mittels eines Presswerkzeugs, und anschließendes Drü- cken/Umformen in Richtung der Mittelachse des Getriebeteiles mittels der Drückrolle, bei gleichzeitiger Verdünnung der Flanschwandung.
Je nach Bedarf können unterschiedliche Wanddicken über die Kontur des Flan- sches ausgebildet werden, die kontinuierlich im Sinne eines Keiles oder abgestuft verlaufen. Denkbar ist auch, durch das Drücken/Umformen eine Nabe im Zentrum des Flansches anzuformen. Ferner kann, insbesondere bei einer sehr komplexen Fianschkontur, die endgültige Kontur durch ein Presswerkzeug hergestellt werden.
Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, auf die Anformung der kegelstumpf- förmigen Kontur an den ringförmingen Rohling durch das Presswerkzeug zu verzichten und stattdessen direkt mit mindestens einer Drückrolie den Flansch auszubilden.
Mithilfe der Drückrolle können im Übrigen auch unterschiedliche Wanddicken des Flansches hergestellt werden, je nach Zustellung der Drückrolie sowohl in axialer wie auch in radialer Richtung des Getriebeteiles, so dass unterschiedliche Dicken und Konturen des Flansches problemlos herstellbar sind.
Da als Rohling ein im Wesentlichen zylindrisches Formteii eingesetzt wird, gegenüber dem Stand der Technik, bei dem eine Ronde zum Einsatz kommt, erfolgt die Fertigung quasi abfallfrei, wodurch sich naturgemäß erhebliche Kostenvorteile ergeben, insbesondere deshalb, weil solche Getriebeteiie, wie erwähnt, als Se- rienartikel in großen Stückzahlen hergestellt werden.
Da eine Randverdickung zur Herstellung des Manteiteiles nun nicht mehr erforderlich ist, da das Manteiteil in seiner Dicke der Dicke des Ausgangsmaterials entspricht, werden auch die beschriebenen Nachteile der Falten- und/oder Riss- bildung bei einer Verdickung des Mantelteiles vermieden, wodurch sich eine Reduzierung der Ausschussquote und damit einhergehend eine Optimierung der Herstellungskosten ergibt.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge- kennzeichnet. Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen nochmals beschrieben.
Es zeigen:
Figuren 1 -4 unterschiedliche Verfahrensschritte, jeweils in einer geschnittenen Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie eines Getriebeteiles. in der Figur 1 ist ein ringförmiger Rohling 1 erkennbar, der zu einem rotationssymmetrischen Getriebeteil 2, insbesondere einem Starterkranz, verformt wird, wie er in der Figur 4 als Fertigprodukt schematisch dargestellt erkennbar ist.
Dieser Rohling 1 ist in ein Werkzeugfutter 7 (Figur 2) einer Vorrichtung zur Durch- führung des Verfahrens mit einem Abschnitt, der beim Fertigprodukt (Figur 4) ein Mantelteil 3 bildet, gehalten, während ein anderer Teil über das Werkzeugfutter 7 vorsteht, aus dem dann ein radial verlaufender Flansch 4 gebildet wird.
Eine Vorverformung des Getriebeteües 2 erfolgt mittels eines Presswerkzeuges 5, mit dem der aus dem Werkzeugfutter 7 hervorstehende Teil des Rohlings 1 zunächst zu einem Konus verformt wird, wie dies in der Figur 2 erkennbar ist. Dabei wird das Presswerkzeug 5 axial gegen den zylindrischen, auskragenden Abschnitt des Rohlings 1 gepresst. in einem folgenden Arbeitsschritt, wie er in der Figur 3 gezeigt ist, wird mittels einer radial und axial zustellbaren Drückrolle 6 der Flansch 4 ausgeformt, der sich radial zur Mittelachse hin erstreckt, rechtwinklig zum Mantelteil 3.
Durch axiale Zustellung kann eine Stufenprofilierung des Flansches 4 erreicht werden, wie sie in der Figur 4 erkennbar ist.
Durch spanende oder spanlose Bearbeitung kann die Außenseite des Mantelteiles 3 mit beispielsweise einer Außenverzahnung versehen werden. Beim Drücken mittels der Drückroile 6 wird das als Halbzeug vorliegende Vorprodukt entsprechend der Figur 2 in Rotation versetzt, während die freidrehende Drückrolle 6 radial und axial zugestellt wird. Im Folgenden kann an den Flansch 4, ebenfalls durch Drücken eine konzentrische, axial ausgerichtete Nabe angeformt werden.
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