Verzahnungen, beispielsweise an Zahnrädern, Rasthebeln, Klinken, Zahnstangen od. dgl., die mit ihren Zähnen Kräfte übertragen, werden heute entweder spanabhebend, durch Fräsen, Räumen, Stossen od. dgl. oder spanlos durch Walzdrücken oder Feinschneiden hergestellt. Den spanabhebenden Verfahren sind dabei praktisch keine Grenzen durch den Werkstoff oder die Abmessungen der Zänne, das Zahnmodul, Zahndicke, Zahnbreite od. dgl. gesetzt. Jedoch sind diese Verfahren sehr kostenaufwendig. Ferner werden die Teile meist anschliessend noch gehärtet, da die Grundhärte des Werkstoffes für die Funktion nicht

ausreicht. Das Härten hat neben den hohen Kosten eine Verlängerung der Fertigungsdurchlaufzeit zur Folge. Durch die Massänderungen und den Härteverzug wird die Qualität des Werkstückes gemindert.

Dem Walzdrücken und dem Feinschneiden sind durch die Zahnformen und den Werkstoff Grenzen gesetzt. Der Werkstoff selbst muss gut umformbar sein und die Zahnrundungen am Kopf und am Fuss dürfen eine gewisse minimale Grosse nicht unterschreiben. Ferner entsteht beim Feinschneiden noch ein Kanteneinzug, der sein grösstes Mass an der Zahnspitze hat und somit den Flankentraganteil reduziert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine beliebige Verzahnung schnell und massgenau hergestellt werden kann, wobei zusätzlich auf weitere Arbeitsvorgänge verzichtet und in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Werkstück mit einem geringeren Gewicht hergestellt werden soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass der Umformstempel an dem Werkstück vorbeigeführt wird, wobei sich die die Verzahnung erzeugende Kontur beginnend von einer oberen Kante bzw. einem Rand des Werkstückes in dieses fortlaufend schräg eindrückt.

Die Zahnung wird somit durch die Bewegung des Umformstempels geformt. Dabei kann sich der Umformstempel im Verhältnis zum Werkstück oder aber das Werkstück im Verhältnis zum Umformstempel bewegen.

In Versuchen hat sich herausgestellt, dass das Material des Zahngrundes bei diesem Vorgang in die Kopfzone fliesst, was jedoch nur teilweise geschieht, so dass der Rest zu einer Kaltverfestigung des gesamten Zahnes führt. Ist zu viel Material vorhanden, so bildet sich zusätzlich noch ein

Umformspan. Dieser gibt die Sicherheit, dass die Zahnung ausgeformt worden ist.

Durch den Umformvorgang beim Zahnformen entsteht eine Materialaufhärtung, die etwa das Zweifache der Grundfestigkeit des Ausgangsmaterials erreicht. Damit erfordert diese Zahnung keine zusätzliche Härtung durch eine Wärmebehandlung mehr. Die Qualität der Zahnung ist garantiert, denn es kann keine Massänderung und kein Verzug durch die Wärmebehandlung mehr stattfinden.

Als wesentliche Vorteile sind aus der Qualitätsverbesserung auch die Herstellungszeitverkürzung und die dadurch erfolgende Kostensenkung zu erwähnen, wobei die Grenze der Machbarkeit einer Feinverzahnung wesentlich erweitert ist.

Es erfolgt eine Integration der Zahnherstellung in die eigentliche Stanz-/Feinschneidoperation.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren können insbesondere feine Zahnungen, sowohl Modulzahnungen mit Zahnflankenablauf für Bewegungen als auch Rastzahnungen fur Positionssicherungen aber auch Schaltklinken spanlos hergestellt werden. Eine nachträgliche Bearbeitung durch : räsen oder Räumen, die kostenaufwendig ist, entfällt hier.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung soll vor der Erzeugung der Verzahnung der Teil, an dem die Verzahnung erzeugt werden soll, von einem verbleibenen Werkstückkörper abgebogen, abgekantet od. dgl., werden. Dies kann auch während der Erzeugung der Verzahnung erfolgen, wenn das abzubiegende Teil genügend fliessfähig ist. Dieses Verfahren hat den besonderen orteil, dass für den grössten Teil des Werkstückes, nämlich den Werkstückkörper eine geringere Materialdicke notwendig ist, während die Verzahnung eine genügende Höhe aufweist. Dadurch wird erheblich Gewicht eingespart, so dass es auch hier zu einer weiteren Kostenreduktion kommt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen von Werkstücken mit einer insbesondere feinen Verzahnung mittels eines Umformstempels, der die Kontur der zu erzeugenden Verzahnung aufweist und realtiv zu dem Werkstück bewegbar ist. Dabei verläuft die Kontur am Umformstempel für die zu erzeugende Verzahnung in einem ersten Abschnitt in einem spitzen Winkel bzw. in einer Schleppkurve zu der Oberfläche des Werkstückes, in welche die Verzahnung einzuformen ist, und/oder zu einer Innenfläche einer Ausnehmung, in welcher der Umformstempel, bevorzugt allseits, geführt und/oder abgestützt ist. Dabei kann ein Teil der Kontur schräg linear verlaufen und dann aber eine Rundung in den eigentlichen mit der Verzahnung kongruenten Abschnitt übergehen.

Weitere Vorteile, Merkmaie und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung ; diese zeigt in Figur 1 einen teilweise dargestellten Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Herstellen von Werkstücken mit einer feinen Verzahnung ; Figur 2 einen Querschnitt durch den Teil der Vorrichtung gemäss Figur 1 in einer weiteren Gebrauchslage ; Figur 3 einen Querschnitt durch einen Umformstempel entlang Linie III-III in Figur 1 ; Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines mit einer Verzahnung versehenen Werkstückes ; Figur 5. einen partiell dargestellten Querschnitt durch das Werkstück gemäss Figur 4 ; Figuren 6 und 7 Teilquerschnitte durch weitere nach dem erfindungsgemässen Verfahren mit einer feinen Verzahnung versehene Werkstücke ; Figur 8 eine perspektivische Ansicht eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Rastsegmentes ; Figur 9 einen Querschnitt durch ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestelltes Zahnrad ; Figur 10 eine Draufsicht auf das Zahnrad gemäss Figur 9 ; Figuren 11 und 12 perspektivische Ansichten von zwei nach dem erfindunasgemässen Verfahren hergestellten Rasthebels.

In Figur 1 soll ein Werkstück 1 mit einer feinen Verzahnung versehen werden. Hierzu ist das Werkstück 1 zwischen einer Führungsplatte 2 und einer Aufnahmeplatte 3 eingespannt.

Aus den Platten 2 und 3 ragt das Werkstück 1 mit einer umzuformenden Werkstückpartie 4 heraus in eine Ausnehmung 5 hinein, die in die Führungsplatte 2 und die Aufnahmeplatte 3 eingeformt ist. In diese Ausnehmung 5 wird ein Umformstempel 6 geführt, der zum Werkstück 1 hin eine Kontur 7 zur Erzeugung einer Verzahnung in der Werkstückpartie 4 aufweist.

Die Kontur 7 verläuft in einem ersten Abschnitt 8 in einem spitzen Winkel a zu einer Innenfläche 9 der Ausnehmung 5 bzw. einer Oberfiäche 10 des Werkstückes 1. An diesen ersten Abschnitt 8 schliesst nach einer Rundung 11 ein zweiter Abschnitt 12 an, der kongruent zu der eigentlichen zu erzeugenden Verzahnung verläuft.

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende : Das Werkstück 1 wird zwischen Führungsplatte 2 und Aufnahmeplatte 3 eingeklemmt, wobei die mit der Verzahnung zu versehende Werkstückpartie 4 des Werkstückes 1 in die Ausnehmung 5 einragt. Sodann wird der Umformstempel 6 in Richtung x nach unten bewegt, wobei der erste Abschnitt 8 auf eine Kante 13 des Werkstückes 1 auftrifft. Da der erste Abschnitt 8 schräg zu der Oberfläche 10 des Werkstückes 1 verläuft, prägt sich die Kontur des ersten Abschnittes 8 in die Werkstückpartie 4 ein, beginnend bei der Kante 13 und fortlaufend nach unten. Dabei wird das Material der Werkstückpartie 4 in die Kontur 7 eingedrückt, wodurch eine Verzahnung 14 entsteht, wie Sie in Figur 4 gezeigt ist.

Überschüssiges Material wird als Umformspan 15 bevorzugt nach unten (siehe Figur 2) ausgetragen.

Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung und dem Verfahren können beliebige Werkstücke mit einer Verzahnung versehen

werden. In Figur 5 ist das Werkstück 1 nochmals mit seiner Verzahnung 14 gezeigt. In Figur 6 weist ein Werkstückkörper 16 eines Werkstückes 1.1 eine geringere Dicke d auf, als eine direkt an die Verzahnung 14 anschliessende Werkstückpartie 17. Hierdurch wird wesentlich an Gewicht eingespart, ohne dass eine Stabilität oder Festigkeit der Zahnung darunter leidet.

In Figur 7 ist ferner ein Werkstück 1.2 angedeutet, welches nach dem erfindungsgemässen Verfahren mit einer Innenverzahnung 14.1 versehen wird. Figur 8 zeigt ein Rastsegment 1.3 für eine Sitzverstellung, wobei sich eine Verzahnung 14.1 an einer abgerundeten Werkstückpartie 17.1 befindet, der wiederum mit einem Werkstückkörper 16.1 einstückig verbunden ist.

In den Figuren 9 und 10 ist auf die gleiche, erfindungsgemässe Weise, ein Zahnrad 1.4 hergestellt.

In den Figuren 11 und 12 sind wiederum zwei Rasthebel 1.5 und 1.6 gezeigt, deren eigentlicher Hebelkörper im Gegensatz zu dem die Verzahnung tragenden Teil eine unterschiedliche Dicke aufweist.

Positionszahlenliste 34671Werkstück 35682Führungsplatte 36693Aufnahmeplatte 37704Werkstückpartie 38715Ausnehmung 39726Umformstempel 40737Kontur Abschnitt417481. 42759Innenfläche 437610Oberfläche 447711Rundung Abschnitt4578122. 467913Kante 4714Verzahnung 4815Umformspan 4916Werkstückkörper 5017Werkstückpartie αWinkel1851 1952 dDicke2053 2154 2255 2356 2457 xRichtung2558 2659 2760 2861 2962 3063 3164 3264 3366