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Title:
RADIAL PRESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/069760
Kind Code:
A1
Abstract:
A radial press comprises: a base (2); a hollow ring die (8) which is mounted on said base rotatably relative to a press axis (X) and has an inner contour (10), which tapers in the direction of the press axis (X) and is rotationally symmetrical relative to the press axis (X); and a rolling element unit (9) which is rotatable relative to the press axis (X) and has a pressure ring (11), which surrounds the press axis (X), and a plurality of rolling elements (12), which are arranged around the press axis (X) and are rotationally symmetrical in a manner tapering at least in some regions. Said rolling elements are supported axially and rotatably on the pressure ring (11) at a variable distance from the press axis (X) and can roll on the inner contour (10) of the ring die (8). A rotary drive acts on the ring die (8) and/or the rolling element unit (9) and effects the rotation thereof about the press axis (X). A feed drive also acts on the rolling element unit (9) and/or the ring die (8) and effects the axial displacement of the rolling element unit (9) and the ring die (8) relative to each other along the press axis.

Inventors:
SCHNELL ALEXANDER (DE)
BAUMGARTNER CARSTEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/077257
Publication Date:
April 07, 2022
Filing Date:
October 04, 2021
Export Citation:
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Assignee:
UNIFLEX HYDRAULIK GMBH (DE)
International Classes:
B30B7/04; B21D39/04
Foreign References:
DE20023234U12003-07-17
DE102005029681A12006-12-28
DE202016100660U12016-02-17
DE202016008097U12017-02-02
DE102016106650A12017-10-12
DE102014014585B32015-10-29
DE102014012485B32015-09-03
DE102014008613A12015-12-17
DE102011015770A12012-10-04
DE102011015654A12012-10-04
DE102009057726A12011-06-16
DE102005041487A12007-04-05
DE102005034260B32006-07-27
DE60121915T22007-08-02
DE29824688U12002-08-01
DE19944141C12001-01-04
DE19940744B42008-11-06
DE10149924A12003-04-30
DE4135465A11993-04-29
DE3513129A11986-10-23
DE29500338U11996-02-15
DE20023234U12003-07-17
EP0916426B12001-05-30
Attorney, Agent or Firm:
GRÄTTINGER MÖHRING VON POSCHINGER PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
34

Ansprüche Radialpresse, umfassend

- eine Basis ( 2 ) ,

- eine an dieser bezüglich einer Pressachse (X) drehbar gelagerte hohle Ringmatrize (8) mit einer sich in Richtung der Pressachse (X) verjüngenden, zu der Pressachse (X) rotationssymmetrischen Innenkontur (10) und

- eine bezüglich der Pressachse (X) drehbare Wälzkörpereinheit (9) mit einem die Pressachse (X) umgebenden Druckring (11) und einer

Mehrzahl von um die Pressachse (X) herum angeordneten, sich zumindest bereichsweise verjüngend rotationssymmetrischen Wälzkörpern (12) , welche an dem Druckring (11) mit variablem Abstand zu der Pressachse (X) drehbar axial abgestützt und an der Innenkontur (10) der Ringmatrize (8) abrollbar sind, wobei auf die Ringmatrize (8) und/oder die Wälzkörpereinheit (9) ein deren Rotation um die Pressachse (X) bewirkender Drehantrieb einwirkt und wobei ferner auf die Wälzkörpereinheit (9) und/oder die Ringmatrize (8) ein die axiale Verstellung der Wälzkörpereinheit (9) und der Ringmatrize (8) relativ zueinander längs der Pressachse bewirkender Vorschubantrieb einwirkt. Radialpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (10) der Ringmatrize (8) und die Wälzkörper (12) eine im Wesentlichen kegelstumpf förmige Grundform aufweisen. 35 Radialpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der doppelte Kegelwinkel der Wälzkörper (12) im Wesentlichen dem halben Kegelwinkel der Innenkontur (10) der Ringmatrize (8) entspricht . Radialpresse nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (10) der Ringmatrize (8) und die Wälzkörper (12) geometrisch exakt kegelstumpf förmig ausgeführt sind. Radialpresse nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (12) leicht ballig ausgeführt sind, insbesondere indem sich jeweils deren Kegelwinkel stetig über ihre Erstreckung längs der eigenen Achse ändert. Radialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (12) drehbar an Lagerstücken (15) gelagert sind, welche an dem Druckring (11) auf Gleitflächen (16) verschiebbar geführt sind. Radialpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitflächen (16) jeweils durch die Oberfläche eines austauschbaren Gleitlagerblechens (18) ausgeführt sind. Radialpresse nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitflächen (16) zu der Pressachse (X) geneigt sind. Radialpresse nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstücke (15) aushebesicher in hinterschnittenen Führungen (17) des Druckrings (11) geführt sind. Radialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (2) gehäuseartig ausgeführt ist, wobei ein Mantelabschnitt (4) der Basis die Ringmatrize (8) zumindest teilweise umgibt. Radialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubantrieb ein zu der Pressachse (X) koaxiales Druckrohr (19) umfasst . Radialpresse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckrohr (19) an der Basis über eine Linearführung (21) längs der Pressachse (X) verschiebbar geführt ist. Radialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine ungerade Anzahl von Wälzkörpern (12) vorgesehen ist. Radialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörpereinheit (9) Vorspannfedern aufweist, welche die Wälzkörper (12) nach außen zur Anlage an der Innenkontur (10) der Ringmatrize (8) vorspannen. Radialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Wälzkörper (12) profiliert ist. Radialpresse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine schraubenlinienartige Profilierung vorgesehen ist. Radialpresse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (12) eine Noppen-Oberf läche aufweisen. Radialpresse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (12) eine sich ringförmig geschlossen über den jeweiligen Umfang erstreckende Mikroverzahnung aufweisen. Radialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb ausschließlich auf die Ringmatrize (8) wirkt. Radialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubantrieb ausschließlich auf die Wälzkörpereinheit (9) wirkt. Radialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung der Ringmatrize (8) an der Basis (2) zwei räumlich getrennte Lager (6, 7) umfasst wobei der Angriffspunkt des Drehantriebs an der Ringmatrize

(8) zwischen den beiden Lagern (6, 7) liegt. 38 Radialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (2) benachbart zu der dem geringeren Durchmesser der Innenkontur (10) zugeordneten Stirnseite der Ringmatrize (8) einen sich um die Pressachse (X) herum erstreckenden Durchbruch (26) aufweist. Radialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmatrize dergestalt mehrteilig ausgeführt ist, dass sie einen Tragring und einem in diesem auswechselbar auf genommenen, die Innenkontur definierenden Einsatz umfasst . Radialpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring (11) Teil eines Wälzkörperkäfigs (28) ist, welcher eine Wand (29) mit Durchbrüchen (30) aufweist, in denen die Wälzkörper (12) an ihren beiden Stirnseiten drehgelagert sind. Radialpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass statt sich zumindest bereichsweise verjüngender Wälzkörper (12) im Wesentlichen zylindrische Wälzkörper (12.2; 12.3) oder sich zumindest bereichsweise erweiternde Wälzkörper zur Anwendung kommen. Radialpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmatrize (8.1; 8.2) nicht bezüglich der Pressachse (X) drehbar sondern vielmehr relativ zu der Basis (2.1; 2.2) drehfest ist . 39 Radialpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in Richtung der Pressachse (X' ) verjüngende Innenkontur (10.3) der Ringmatrize (8.3) nicht rotationssymmetrisch ist, sondern vielmehr eine Mehrzahl von gleichmäßig um die Pressachse (X) herum angeordnete, zu der Pressachse (X) geneigte taschenförmige Aufnahmen (41) für die Wälzkörper (12.3) aufweist, wobei die rotationssymmetrischen, allerdings nicht zwingend sich bereichsweise verjüngenden Wälzkörper (12.3) ihrerseits nicht an der Innenkontur (10.3) der Ringmatrize (8.3) abrollen, sondern vielmehr jeweils um ihre eigene Achse drehbar und längs der Achse der zugehörigen taschenförmigen Aufnahme (41) verschiebbar gleitend in letzterer gelagert sind.

Description:
Radialpresse

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radialpresse, d. h. eine Presse, welche der - bezogen auf eine Pressachse - radialen Verformung eines Werkstücks unter Verringerung von dessen Radialabmessungen dient.

Typische einer Radialumformung mittels einer solchen Radialpresse unterzogene Werkstücke sind die bei einer Hydraulik-Schlauchleitung endseitig an dem Schlauchstück angebrachten Anschlussarmaturen. Bei ihnen wird eine den Schlauch umgebende Hülse radial nach innen in Richtung auf einen in den Schlauch eingesteckten "Nippel" gepresst, so dass der Schlauch zwischen Nippel und Hülse festgeklemmt und so gegen ein Ausziehen aus der Armatur gesichert wird. Andere typische Baugruppen mit mittels einer Radialverpressung gefügten Bauteilen sind Ankerelemente, Starkstrom-Isolatoren, etc. Ebenfalls praxisrelevante Anwendungen von Radialpressen der hier in Rede stehenden Art betreffen Werkstück-Radialumformungen, welche außerhalb von Fügeprozessen erfolgen.

Radialpressen, welche sich für Radialverpressungen der vorstehend erläuterten Art eignen, sind in verschiedenen Konzeptionen und diversen Ausgestaltungen bekannt. Zu verweisen ist beispielsweise auf die DE 20 2016 100 660 Ul, DE 20 2016 008 097 Ul, DE 10 2016 106 650 Al, DE 10 2014 014 585 B3, DE 10 2014 012 485 B3, DE 10 2014 008 613 Al, DE 10 2011 015 770 Al, DE 10 2011 015 654 Al, DE 10 2009 057 726 Al, DE 10 2005 041 487 Al, DE 10 2005 034 260 B3, DE 601 21 915 T2, DE 298 24 688 Ul, DE 199 44 141 CI, DE 199 40 744 B4, DE 101 49 924 Al, DE 41 35 465 Al und DE 35 13 129 Al . Unabhängig von ihrer j eweiligen Bauweise und sonstigen technischen Merkmalen stimmen die bekannten Radialpressen darin überein, dass eine Mehrzahl von gleichmäßig um die Pressachse herum verteilt angeordneten, im Querschnitt etwa keil förmigen Presskörpern - am gebräuchlichsten sind acht Presskörper - mittels eines ( typischerweise hydraulischen) Antriebs gleichmäßig (und typischerweise gleichzeitig) radial in Richtung auf die Pressachse bewegt werden . Die Presskörper weisen dabei radial innen eine ( z . B . konkave , als Segment eines Kreis zylinders ausgeführte ) Press fläche auf , welche während des Umformens mit dem Werkstück in Kontakt steht ; die Geometrie der Press fläche korrespondiert dabei regelmäßig im Wesentlichen zu einem Segment ( z . B . einem Achtel ) der Soll-Geometrie des Werkstücks nach der Umformung . Insoweit ist darauf hinzuweisen, dass sich die hier in Rede stehenden Radialpressen für die Radialumformung von unterschiedlichste Geometrien aufweisenden Werkstücken eignen, angefangen von ( idealisiert ) kreis zylindrischen Werkstücken über andere streng drehsymmetrische Werkstücke ( d . h . Werkstücke mit - senkrecht zu einer Werkstückachse - kreis förmigen Querschnitten unterschiedlicher Radien) bis hin zu Werkstücken mit unrunden, z . B . polygonalen Querschnitten .

Ein dem radialen Verpressen von Press fittings auf Rohrenden dienendes , nach einer anderen technischen Konzeption arbeitendes Pressgerät ist der DE 295 00 338 Ul entnehmbar . Es umfasst einen geteilten, um das Press fitting herum schließbaren Pressring mit an dem Innenumfang verteilt angeordneten, mittels einer Zustelleinrichtung radial nach innen bewegbaren, als drehbare Pressrollen ausgeführten Presselementen . Ein vergleichbares Funktions- und Konstruktionsprinzip liegt der Pressvorrichtung nach der DE 200 23 234 Ul zugrunde . Gemäß der EP 0 916 426 Bl wird diese Konzeption umgesetzt für das Formen eines Endteils eines im Übrigen zylindrischen Werkstücks , wie z . B . eines Metallgehäuses , wobei das Endteil gegenüber dem zylindrischen Bereich des Werkstücks exzentrisch und im Durchmesser verkleinert ist .

Die bekannten, gemäß dem weiter oben dargelegten Stand der Technik ausgeführten Radialpressen der Anmelderin (vgl . auch www . uni flex . de ) haben sich in der Praxis durchaus sehr bewährt . Mit ihnen lassen sich zuverlässig und gut reproduzierbar Radialverpressungen herstellen, die auch höchsten Anforderungen genügen . Allerdings wären für bestimmte Anwendungssituationen Radialpressen wünschenswert , mit denen sich vergleichbare Umform- Aufgaben lösen lassen wie mit konventionellen Radialpressen nach dem Stand der Technik, dies allerdings mit einer weniger leistungs fähigen Antriebseinheit . Einer der Hintergründe hierfür ist der Bedarf an in Reinluft- Räumen durchgeführten Radialverpressungen . Hierzu eignen sich nämlich Radialpressen mit rein-elektrischen Pressantrieben eher als solche mit elektro-hydraulischen Pressantrieben, wobei allerdings rein-elektrische Antriebe an die hohe Leistungsdichte elektrohydraulischer Antriebe nicht heranreichen .

Die vorstehende Aufgabenstellung wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die in Anspruch 1 angegebene Radialpresse gelöst . Die erfindungsgemäße Radialpresse zeichnet sich demgemäß dadurch aus , dass sie eine Basis , eine an dieser bezüglich einer Pressachse drehbar gelagerte hohle Ringmatri ze mit einer sich in Richtung der Pressachse verj üngenden, zu der Pressachse rotationssymmetrischen Innenkontur und eine bezüglich der Pressachse drehbare Wäl zkörpereinheit mit einem die Pressachse umgebenden Druckring und einer Mehrzahl von um die Pressachse herum angeordneten, sich zumindest bereichsweise verj üngend rotationssymmetrischen Wäl zkörpern, welche an dem Druckring mit variablem Abstand zu der Pressachse drehbar axial abgestützt und an der Innenkontur der Ringmatri ze abrollbar sind, umfasst , wobei auf die Ringmatri ze und/oder die Wäl zkörpereinheit ein deren Rotation um die Pressachse bewirkender Drehantrieb einwirkt und wobei ferner auf die Wäl zkörpereinheit und/oder die Ringmatri ze ein die axiale Verstellung der Wäl zkörpereinheit und der Ringmatri ze relativ zueinander längs der Pressachse bewirkender Vorschubantrieb einwirkt . Die Zustellung der Wäl zkörper im Sinne einer Verringerung des Pressmaßes - hierunter wird die aus der Radialumformung hervorgehende Werkstück- Radialabmessung, insbesondere der Werkstückdurchmesser verstanden - erfolgt dabei über eine axiale Verstellung der Wäl zkörpereinheit relativ zu der Ringmatri ze mittels des Vorschubantriebs .

Die vorliegende Erfindung löst sich auf diese Weise vollständig von dem bei sämtlichen etablierten Radialpressen verfolgten Konzept , welches sich ( s . o . ) durch radial bewegte Presskörper aus zeichnet , welche während der Radial-Umf ormung durchgängig j eweils mit einer ( typischerweise konkaven) Press fläche an dem Werkstück anliegen; zwischen Presskörper und Werkstück besteht dabei typischerweise ein relativ ruhender Kontakt. Stattdessen erfolgt erfindungsgemäß die Radialumformung über Wälzkörper, welche auf der Oberfläche des Werkstücks sowie an der Innenkontur einer Ringmatrize abrollen, wobei die radiale Zustellung der Wälzkörper - zur fortschreitenden Verringerung des Pressmaßes - durch eine axiale Verschiebung der Wälzkörpereinheit relativ zu der Ringmatrize, deren Innenkontur sich längs der Pressachse verjüngt, erfolgt. Statt, wie herkömmliche Presskörper mit ihren konkaven Pressflächen, vergleichsweise großflächig an dem umzuformenden Werkstück anzuliegen, stehen bei der erfindungsgemäßen Radialpresse die das Umformen des Werkstücks bewirkenden, zumindest bereichsweise sich verjüngenden Wälzkörper - die Orientierung der Verjüngung der Wälzkörper ist dabei, bezogen auf die Pressachse, die selbe wie die der Verjüngung der Innenkontur der Ringmatrize - mit dem Werkstück nur über vergleichsweise kleine, typischerweise einer Linienberührung nahekommende Flächen in Kontakt. Die Geometrie der Kontakt flächen lässt sich dabei, wie dies weiter unten weitergehend aufgezeigt wird, insbesondere durch die Geometrie der Wälzkörper beeinflussen, so dass sich namentlich rechteckige aber beispielsweise auch trapezförmige Kontakt flächen realisieren lassen. Anders als dies für konventionelle Radialpressen (s. o.) gilt, "wandern" die Kontakt flächen der Wälzkörper auf der Oberfläche des Werkstücks; in Umsetzung der Erfindung erfolgt somit nicht ein Radialpressen in einer diskreten Anzahl an Ebenen (z. B. vier Ebenen bei 8-Backen-Radialpressen) , sondern eine umlaufende Radialumformung. So lässt sich die für eine Umformung des Werkstücks erforderliche Pressung mit deutlich geringeren wirkenden Kräften bereitstellen als im Falle etablierter Radialpressen. Dies hinwiederum erlaubt den Einsatz von substantiell weniger leistungs fähigen Radialpress-Antrieben zur Erledigung vorgegebener Radialpressauf gaben als im Falle herkömmlicher Radialpressen . Beispielsweise können infolge hiervon diverse typische Radialpressumformungen mit erfindungsgemäßen Radialpressen durchgeführt werden, bei denen der die Rotation der Ringmatri ze und/oder der Wäl zkörpereinheit um die Pressachse bewirkende Drehantrieb sowie der die axiale Verstellung der Wäl zkörpereinheit und der Ringmatri ze relativ zueinander längs der Pressachse bewirkende Vorschubantrieb als vergleichsweise kompakte rein-elektrische Antriebe ausgeführt sind . Zumindest bei einer solchen direkten Nutzung elektrischer Antriebe lassen sich, infolge des Wegfalls der Energieumwandlung von mechanischer in hydraulische Energie und somit der damit verbundenen Umwandlungsverluste , auch verbesserte Wirkungsgrade und eine sehr gute Energieef fi zienz erzielen .

Ein signi fikanter weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung kann im Einzel fall in der Möglichkeit bestehen, Werkstücke dergestalt radial umzuformen, dass sie am Ende der Radialumformung ideal streng drehsymmetrisch sind, indem sie - im Falle einer ideal kreis zylindrischen Geometrie - einen ideal kreis förmigen Querschnitt (bzw . - im Falle einer anderen streng drehsymmetrischen Geometrie - unterschiedliche ideal kreis förmige Querschnitte ) aufweisen . Dergleichen ist mit herkömmlichen Radialpressen regelmäßig nicht möglich, weil sich beim Pressvorgang zwischen j eweils zwei benachbarten Presskörpern - durch nach außen verdrängtes Material - Stege bilden, unter denen sich sogar mehr oder weniger ausgeprägte " Tunnel" aus formen können . Eine solche Ungleichförmigkeit kann im Extremfall sogar die Rissbildung oder das Entstehen von sonstigen Schäden begünstigen . Auch insoweit kann sich die erfindungsgemäße Radialpresse als dem Stand der Technik überlegen erweisen .

Anzumerken ist , dass sich in Anwendung erfindungsgemäßer Radialpressen die Radialumformung des Werkstücks ggf . auch auf einzelne , in Umfangsrichtung zueinander beabstandete Bereiche der Werkstück-Oberfläche beschränken kann . Die Wäl zkörper rollen in diesem Falle nicht auf dem gesamten Umfang des Werkstücks ab, sondern - ggf . os zillierend - nur auf Teilbereichen . So lässt sich die erfindungsgemäße Radialpresse gezielt zur Herstellung von unrunden Werkstücken einsetzen . Entsprechendes gilt , wenn während des Umlaufs der Wäl zkörper deren Zustellung rhythmisch zu- und abnimmt , als Folge einer entsprechenden rhythmischen relativen Axialbewegung zwischen Ringmatri ze und Wäl zkörpereinheit .

Die Angabe , wonach die Wäl zkörper sich zumindest bereichsweise verj üngen, bringt dabei zum Ausdruck, dass eine sich verj üngende Geometrie der Wäl zkörper sich nicht zwingend über deren gesamte axiale Länge erstrecken muss . Vielmehr ist beispielsweise auch denkbar, dass die Wäl zkörper auf einem Teil ihrer axialen Länge zylindrisch ausgeführt sind oder sich ggf . sogar erweitern, wie dies für Wäl zkörper mit einer ( symmetrisch oder asymmetrisch) balligen bzw . tonnenförmigen Geometrie gilt . Entscheidend ist , dass die Wäl zkörper eben in j enem sich verj üngenden Bereich in Abroll-Kontakt mit der sich - in gleicher Richtung - verj üngenden Innenkontur der Ringmatri ze stehen . Im Übrigen ist aus Vorstehendem ersichtlich, dass auch die Innenkontur der Ringmatrize im Rahmen der vorliegenden Erfindung keineswegs über ihre gesamte axiale Erstreckung sich verjüngen muss; vielmehr reicht eine Verjüngung auf einem Teil der axialen Länge aus, wobei dieser sich verjüngende Bereich für den Abroll- Kontakt der Wälzkörper zur Verfügung steht. So ist die anspruchsgemäße Angabe, wonach die Ringmatrize eine sich in Richtung der Pressachse verjüngende, zu der Pressachse rotationssymmetrische Innenkontur aufweist, im Ergebnis so zu verstehen, dass die Ringmatrize zumindest bereichsweise eben in dieser Weise gestaltet ist.

Vorsorglich ist, zur Vermeidung von Fehlvorstellungen, darauf hinzuweisen, dass die Angabe, wonach die Wälzkörper auf der Innenkontur der Ringmatrize "abrollen", nicht - im Sinne eines perfekten Abrollens - dahingehend interpretiert werden darf, dass im Bereich des Kontakts zwischen dem jeweiligen Wälzkörper und der Innenkontur der Ringmatrize keinerlei Relativbewegung der Oberflächen von Wälzkörper und Ringmatrize zueinander existiert. Vielmehr ist eine solche Relativbewegung (in Umfangsrichtung) zumindest örtlich beschränkt durchaus möglich (s. u.) . Weiterhin ist, ebenfalls zur Vermeidung von Fehlvorstellungen, darauf hinzuweisen, dass ein auf die Wälzkörpereinheit einwirkender, deren Rotation um die Pressachse bewirkender Drehantrieb - alternativ oder zusätzlich zu einem Drehantrieb des Druckrings - auch in Form eines primär die einzelnen Wälzkörper (oder zumindest einen Teil von diesen) in Rotation versetzenden Antriebs ausgeführt sein kann, wobei die Wälzkörper infolge der ihnen dadurch auf gezwungenen Eigenrotation auf dem Werkstück abrollen. Ist das Werkstück, wie dies für diverse typische Radialpress-Anwendungen gilt, drehfest gehalten, so werden durch die auf dem Werkstück sowie an der Innenkontur des Ringmatri ze abrollenden Wäl zkörper der Druckring der Wäl zkörpereinheit sowie die Ringmatri ze in eine Rotation bezüglich der Pressachse versetzt . Kommt indessen eine Rotation des Werkstücks in Betracht , so kann, j e nach individueller Ausgestaltung der Radialpresse , der Druckring der Wäl zkörpereinheit oder aber die Ringmatri ze drehfest sein .

Hinzuweisen ist vorsorglich expli zit auch darauf , dass sich in Anwendung erfindungsgemäßer Radialpressen auch Werkstücke herstellen lassen, bei denen örtliche Einschnürungen oder vergleichbare oberflächliche Vertiefungen vorgesehen sind . Hierzu können die Wäl zkörper - in Richtung ihrer Achse - entsprechend kurz ausgeführt und/oder profiliert sein bzw . eine sich nicht verj üngende Geometrie aufweisen . Auch eine oberflächliche Strukturierung des Werkstücks ist - durch eine korrespondierende Strukturierung der Wäl zkörper - darstellbar ; in diesem Sinne können die Wäl zkörper beispielsweise kleine oberflächliche Vertiefungen aufweisen, wodurch sich auf dem Werkstück korrespondierende oberflächliche Erhebungen ( z . B . Noppen) ausbilden .

Gemäß einer ersten bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die Wäl zkörper wie auch die Innenkontur der Ringmatri ze eine im Wesentlichen kegelstumpf förmige Grundform auf , wobei durch das " im Wesentlichen" zum Ausdruck kommt , dass es nicht auf eine mathematisch exakte Kegelstumpf-Geometrie ankommt . So sind beispielsweise auch einem Kegelstumpf angenäherte , indessen eine leicht ausgewölbte bzw . eingezogene Oberfläche aufweisende Wäl zkörper im Rahmen dieser Weiterbildung nicht nur möglich, sondern im Einzel fall sogar sehr vorteilhaft . Gemäß einer beispielhaften vorteilhaften Ausgestaltung einer solchen " im Wesentlichen kegelstumpf förmigen Grundform" des Wäl zkörpers ändert sich dessen "Kegelwinkel" stetig über seine Erstreckung längs der eigenen Achse . Besonders bevorzugt entspricht dabei der doppelte Kegelwinkel der - eine im Wesentlichen kegelstumpf förmige Grundform aufweisenden - Wäl zkörper im Wesentlichen dem halben Kegelwinkel der Ringmatri ze . Eine solche Konfiguration der Radialpresse ist besonders prädestiniert für das Pressen von Werkstücken mit einer vollständig oder zumindest angenähert kreis zylindrischen Oberfläche , wobei die Abmessungen der Radialpresse dabei vergleichsweise gering aus fallen können . Als Wäl zkörper mit einer kegelstumpf förmigen Grundform sind im Übrigen auch solche Wäl zkörper anzusehen, die über einen ausgedehnten Teil Ihrer Erstreckung streng kegelstumpf förmig ausgeführt sind, in untergeordneten Bereichen ( z . B . benachbart einem Ende oder beider Enden) indessen hiervon abweichend, beispielsweise abgerundet , zylindrisch, angefast , oder dergleichen . Entsprechendes gilt , wenn die Wäl zkörper nicht endseitig von einem Kegelstumpf abweichend profiliert sind, sondern vielmehr an beliebiger Position zwischen den Enden; in diesem Sinne können die Wäl zkörper beispielsweise (mindestens ) eine umlaufende Rille aufweisen, wodurch sich bei der Radialumformung des Werkstücks auf diesem (mindestens ) eine korrespondierende umlaufende Rippe ausbildet . Im Rahmen der im Wesentlichen kegelstumpf förmigen Grundform der Wäl zkörper und der Innenkontur der Ringmatri ze sind somit im Detail durchaus diverse unterschiedliche Ausgestaltungen möglich, welche sich für verschiedene

Anwendungssituationen der Radialpresse als vorteilhaft erweisen .

So können, gemäß einer ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung, die Innenkontur der Ringmatri ze und die Wäl zkörper geometrisch exakt kegelstumpf förmig ausgeführt sein . So ergibt sich eine präzise und eindeutig definierte Lage der Wäl zkörper mit der Folge einer besonders hohen Reproduzierbarkeit der Umformung . Allerdings ist eine - j e nach den individuellen geometrischen Verhältnissen mehr oder weniger ausgeprägte - oberflächliche Relativbewegung der Wäl zkörper zu dem Werkstück und der Ringmatri ze unvermeidbar ; eine reine Abrollbewegung der Wäl zkörper auf der Oberfläche des Werkstücks und an der Innenfläche Ringmatri ze lässt sich nicht erreichen .

Um das betref fende "Radieren" bzw . damit verbundene nachteilige Auswirkungen zu reduzieren können die Wäl zkörper - gemäß einer anderen besonders bevorzugten Ausgestaltung - leicht ballig ausgeführt sein, bei einer ggf . wiederum geometrisch exakten kegelstumpf förmigen Aus führung der Innenkontur der Ringmatri ze . Auf diese Weise ist der Anpressdruck der Wäl zkörper an Werkstück und Ringmatri ze über deren axiale Erstreckung nicht homogen; vielmehr weist er mehr oder weniger auf halber Länge der Wäl zkörper ein Maximum auf und nimmt zu deren beiden Stirnseiten hin ab . Dies erweist sich insbesondere auch bei solchen Konstellationen als vorteilhaft , bei denen das Werkstück während der Umformung - bei sukzessive sich verringerndem Pressdurchmesser - relativ zu den Wäl zkörpern axial ( ggf . mehrfach vor und zurück) bewegt wird, so dass der Bereich der momentanen Umformung auf dem Werkstück ( ggf . vor und zurück) "wandert" , um - nach und nach - den gesamten Umformbereich des Werkstücks abzudecken . Eine leicht ballige Aus führung der Wäl zkörper kann hier der axialen Relativbewegung von Wäl zkörpern und Werkstück zueinander entgegenkommen . Aber auch bei solchen Konstellationen, bei denen die Wäl zkörper ohne eine derartige Axialbewegung von Werkstück und Wäl zkörpereinheit relativ zueinander den gesamten Umformbereich des Werkstücks erfassen, kann eine leicht ballige Aus führung der Wäl zkörper vorteilhaft sein, namentlich um im Werkstück eine Spannungsverteilung zu erzeugen, mit gegen die Ränder des Umformbereichs hin abnehmenden Spannungen, was sich positiv auswirken kann auf die Lebensdauer des Werkstücks . Die Möglichkeit , über die Geometrie der Wäl zkörper - in Beziehung zu der Geometrie des umzuformenden Werkstücks - Einfluss zu nehmen auf die Form der Kontakt fläche zwischen Wäl zkörper und Werkstück, lässt sich auch dahingehend nutzen, dass - zur Vermeidung von örtlichen Lastspitzen - sich eine im Wesentlichen rechteckige Kontakt fläche einstellt .

Das besagte "Radieren" bzw . mögliche nachteilige Auswirkungen hiervon lassen sich, gemäß einer wiederum anderen besonders bevorzugten Ausgestaltung, auch dadurch reduzieren, dass - bei einer ggf . wiederum geometrisch exakten kegelstumpf förmigen Aus führung der Wäl zkörper - die Innenfläche der Ringmatri ze leicht tailliert gewölbt , d . h . gegenüber einer exakten Kegel fläche geringfügig nach innen in Richtung auf die Achse eingezogen ist . Auch so ergibt sich eine inhomogene Verteilung des Anpressdrucks der Wäl zkörper (über deren axialer Erstreckung) an der Ringmatri ze . Die axiale Verstellung der Wälzkörpereinheit relativ zu der Ringmatrize zwecks Zustellung der Wälzkörper in radialer Richtung äußert sich in diesem Falle in einer - je nach dem Grad der Wölbung der Innenfläche der Ringmatrize - mehr oder weniger ausgeprägten Änderung des Anstellwinkels der Wälzkörperachsen zu der Pressachse und mithin einer Änderung der Geometrie des durch die Gesamtheit der Wälzkörper definierten Umformbereichs (z. B. durch einen Übergang von leicht konisch auf kreiszylindrisch) . Dies lässt sich für eine gezielte Einflussnahme auf den Verlauf der Radialverpressung ausnutzen, beispielsweise durch gezielte allmähliche Verlagerung des momentanen Bereichs der Werkstück-Umformung während einer vollständigen Radialverpressung.

Was die Ringmatrize angeht, so kann diese einteilig ausgeführt sein. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich indessen durch eine mehrteilige Ausführung der Ringmatrize dergestalt aus, dass sie einen Tragring und einen in diesem auswechselbar auf genommenen, die Innenkontur definierenden Einsatz umfasst. Mit einer solchen Ausführung lassen sich gleich mehrere besonders praxisrelevante Vorteile erreichen. So ist im Falle eines Verschleißes (vgl. das mögliche, oben thematisierte "Radieren" der Wälzkörper) eine Wiederherstellung bzw. Aufarbeitung der Radialpresse mit minimalem Material- und Zeiteinsatz möglich. Dieser Vorteil lässt sich bereits durch ein auswechselbares, z. B. mehr oder weniger trichterförmiges, als Tiefziehteil ausgeführtes Gleitlagerblech erreichen, wobei sich in diesem Fall eine Ausführung der Innenfläche der Ringmatrize mit Nuten, Bohrungen oder dergleichen (s. u.) besonders einfach darstellen lässt. Zudem lässt sich bei einem geeigneten mehrteiligen Aufbau der Ringmatri ze durch Austausch des einen Einsatzes gegen einen anderen, eine andere Innen-Geometrie aufweisenden Einsatz die Radialpresse mit sehr geringem Aufwand an unterschiedliche Pressaufgaben ( z . B . unterschiedliche Start- und/oder Enddurchmesser des Werkstücks ) anpassen, so dass die volle - durch die Axialverschiebbarkeit von Ringmatri ze und Wäl zkörpereinheit relativ zueinander bereitgestellte - radiale Zustellung der Wäl zkörper für die ef fektive Radialumformung des Werkstücks zur Verfügung steht .

Eine eventuell vorgesehene , dem Halten des Werkstücks während der Radialverpressung dienende Einrichtung ist zweckmäßigerweise an der Basis der Radialpresse montiert . Sofern während der Radialverpressung ein ( ggf . mehrfaches ) axiales Wandern der Wäl zkörper auf dem Werkstück zu erfolgen hat ( s . o . ) , erlaubt diese Halte- Einrichtung eine Axialverschiebung des gehaltenen Werkstücks relativ zu der Basis in einem vorgegebenen Umfang, wozu zweckmäßigerweise zwei ( ggf . einstellbare ) Anschläge vorgesehen sind .

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Wäl zkörper drehbar an Lagerstücken gelagert , welche an dem Druckring - bevorzugt aushebesicher in hinterschnittenen Führungen des Druckrings - auf Gleitflächen verschiebbar geführt sind . Besonders bevorzugt sind die besagten Gleitflächen dabei auf der Oberfläche von austauschbaren Gleitlagerblechen ausgeführt . So kann mit minimalem Aufwand - durch Austausch der Gleitlagerbleche - eine gleichmäßig reibungsarme Zustellung der Wäl zkörper gewährleistet werden, was sich in einem optimalen Betriebsverhalten der Radialpresse im Sinne einer hohen Qualität der Radialverpressung bei guter Reproduzierbarkeit der Radialumformung niederschlägt . Die Gleitflächen - diese können eben oder aber mehr oder weniger gewölbt ausgeführt sein - können sich senkrecht zu der Pressachse erstrecken . Ganz besonders vorteilhaft ist indessen, wenn die Gleitflächen zu der Pressachse geneigt sind, und zwar entgegen gerichtet zu der Verj üngung der Innenkontur der Ringmatri ze , allerdings idealerweise bedeutend steiler als letztere . So kann beispielsweise bei einem halben Kegelwinkel der im Wesentlichen kegelstumpf förmigen Innenkontur der Ringmatri ze von zwischen 10 ° und 20 ° der Anstellwinkel der Gleitflächen gegenüber der Pressachse zwischen 80 ° und 85 ° betragen . Im Rahmen einer Ausgestaltung der Erfindung mit einer besonders reibungsarmen Zustellung der Wäl zkörper können auch hydrodynamische Lagerungen der Lagerstücke an dem Druckring zum Einsatz kommen . Eine solche "nasse" Lagerung der Lagerstücke auf einem Druckfluidkissen kommt insbesondere dann in Betracht , wenn auch eine "nasse" Radialumformung des Werkstücks erfolgt , d . h . eine unter Beaufschlagung der Umformzone mit ( Schmier- und/oder Kühl- ) Flüssigkeit sich voll ziehende Radialverpressung .

Gerade im Hinblick auf solche Kräfte , die ( infolge des weiter oben erläuterten örtlichen Radierens der Oberflächen der Wäl zkörper auf der Innenkontur der Ringmatri ze ) in Umfangsrichtung auf die Wäl zkörper einwirken können, erweist sich als vorteilhaft , wenn - gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung - der Druckring Teil eines Wäl zkörperkäfigs ist , welcher eine Wand mit Durchbrüchen aufweist , in denen die Wäl zkörper an ihren beiden Stirnseiten drehgelagert sind . Zum Zwecke der Zustellung der Wäl zkörper umfassen hier beide stirnseitigen Drehlagerungen j edes Wäl zkörpers j eweils ein Lagerstück, welches in einer zugeordneten Führung des Wäl zkörperkäfigs auf einer Gleitfläche verschiebbar geführt ist .

Eine abermals andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus , dass die Basis gehäuseartig ausgeführt ist , wobei ein Mantelabschnitt der Basis die Ringmatri ze zumindest teilweise umgibt . Die gehäuseartige Basis bietet dabei ebenso einen Schutz der rotierenden Teile der Radialpresse , wie sie für den Bediener das Verletzungsrisiko minimiert . Idealerweise ist die gehäuseartige Basis ( ggf . mittels eines Deckels oder dergleichen) so weitgehend bzw . so umfassend geschlossen, dass sämtliche rotierenden Teile vollständig eingeschlossen bzw . zumindest abgedeckt sind . Aus der gehäuseartigen Basis herausragende Teile der Radialpresse (wie insbesondere Komponenten des Vorschubantriebs ) sind idealerweise drehf est/drehgesichert . So kann, gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung, der Vorschubantrieb ein zu der Pressachse koaxiales Druckrohr umfassen, welches über ein Axiallager auf den Druckring wirkt und an der Basis über eine drehfeste Linearführung längs der Pressachse verschiebbar geführt ist . Das Werkstück lässt sich ggf . durch das Druckrohr hindurch in den Bearbeitungsraum zwischen den Wäl zkörpern einbringen . Eine alternative oder zusätzliche Zugänglichkeit des Bearbeitungsraumes zu dessen Beschickung mit einem Werkstück besteht , gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, darin, dass die Basis benachbart zu der dem geringeren Durchmesser der Innenkontur zugeordneten Stirnseite der Ringmatri ze einen sich um die Pressachse herum erstreckenden Durchbruch aufweist . Die Beschickung des Bearbeitungsraumes mit einem Werkstück eben durch einen solchen Durchbruch hindurch ist im Einzel fall sogar unter dem Blickwinkel der Qualität des umgeformten Erzeugnisses besonders vorteilhaft . Eine beidseitige Zugänglichkeit des Bearbeitungsraumes kann mit ganz besonders ausgeprägten Vorteilen verbunden sein, wenn die Radialpresse Teile einer automatisierten Fertigungsstraße ist ; denn ein Werkstück-Durchlauf mit einer Werkstückbeschickung von der einen und einer Werkstückentnahme zu der anderen Seite der Radialpresse ist unter Gesichtspunkten der Prozessef fi zienz sehr vorteilhaft .

Gemäß einer wiederum anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist eine ungerade Anzahl von Wäl zkörpern vorgesehen, so dass nicht zwei Wäl zkörper einander diametral gegenüberstehen . Dies erweist sich als sehr vorteilhaft im Hinblick auf die Qualität der Radialverpressung; denn auf diese Weise wird das Risiko Undefinierter Betriebs- und Lastzustände signi fikant reduziert . Vor dem gleichen Hintergrund ist günstig, wenn die Wäl zkörpereinheit Vorspannfedern aufweist , welche die Wäl zkörper nach außen zur Anlage an der Ringmatri ze vorspannen . Für typische Anwendungs fälle erweisen sich drei , fünf oder sieben Wäl zkörper als sehr günstig, wobei vorzugsweise fünf Wäl zkörper vorgesehen sind; und der mittlere (Außen- ) Durchmesser der Wäl zkörper beträgt bevorzugt zwischen 15% und 30% , besonders bevorzugt zwischen 20% und 25% des mittleren ( Innen- ) Durchmessers der Ringmatrize.

Für verschiedene Anwendungssituationen ist vorteilhaft, wenn die Oberfläche der Wälzkörper mehr oder weniger ideal glatt, z. B. poliert ist. Allerdings gilt dies keineswegs immer. Vielmehr zeichnet sich eine wiederum andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, dass die Oberfläche der Wälzkörper profiliert ist. So kann für die Radialumformung von aus bestimmten Werkstoffen bestehenden Werkstücken vorteilhaft sein, wenn die Wälzkörper eine noppenartige Profilierung aufweisen, welche für eine mehr oder weniger punktuelle Konzentration der Presskräfte sorgt, wobei durch mehrfaches Überrollen der Oberfläche des Werkstücks eine Egalisierung erfolgt. Andere Profilierungen können im Einzelfall ebenfalls positive Wirkung entfalten. Für ein erleichtertes Zustellen der Wälzkörper im Verlauf des Prozesses der Radialumformung kann sich eine schraubenlinienartige Profilierung der Wälzkörper als günstig erweisen. Auch lassen sich durch ein gezieltes Aufrauen der Wälzkörper-Oberflächen die axialen Gegenhaltekräfte am Werkstück reduzieren. Und eine sich ringförmig geschlossen über den jeweiligen Umfang des betreffenden Wälzkörpers erstreckende Mikroverzahnung ist für den Kraftschluss zwischen Wälzkörper und Ringmatrize förderlich und verhindert auf diese Weise (bei auf die Ringmatrize wirkendem Drehantrieb) ein Blockieren der Wälzkörper .

Was die Oberfläche der Innenkontur der Ringmatrize angeht, so ist für diverse übliche Anwendungen eine zumindest angenähert ideal glatte (z. B. polierte) Aus führung günstig . Allerdings können sich auch hier abweichende Ausgestaltungen als vorteilhaft erweisen . Eine in dieser Hinsicht besonders bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus , dass die Innenkontur der Ringmatri ze genutet ist , insbesondere indem sie eine - bzw . mindestens eine - wendei förmig ausgeführte Nut aufweist . In diesem Fall können, ohne dass die Laufruhe der Wäl zkörper hierdurch beeinträchtigt wird, Abrieb, Verschmutzungen, etc . entlang der Nut aus der Lauf zone der Wäl zkörper abgeführt werden, wobei die betref fende Nut hierzu insbesondere auch an eine Absaugung angeschlossen sein kann . Das Entfernen von Abrieb, Verschmutzung und dergleichen steigert nicht nur die Maßhaltigkeit und auch sonstige Fertigungsqualität der Werkstücke ; es wirkt sich auch positiv auf die Lebensdauer der Radialpresse aus . In vorstehender Hinsicht kann sich, gemäß einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, auch eine Lochung der Innenkontur der Ringmatri ze als vorteilhaft erweisen, wobei auch hier die betref fenden Löcher besonders bevorzugt an eine Absaugung angeschlossen sind . Besonders ef fektiv lässt sich dies bei einer Radialpresse umsetzen, bei der die Ringmatri ze (wie weiter oben dargelegt ) mehrteilig aufgebaut ist mit einem Tragring und einem in diesem auswechselbar auf genommenen, die Innenkontur definierenden Einsatz . Durch einen geeigneten Ring- Hohlraum zwischen Tragring und Einsatz kann letzterer "hinterlüftet" sein, und für die Abführung von Abrieb bzw . Verschmutzungen sind in dem Einsatz ausgeführte Bohrungen an den betref fenden Ring-Hohlraum angeschlossen . Selbst die Einbringung von örtlichen Vertiefungen (vergleichbar Dellen) in die Oberfläche der Innenkontur des Ringmatri ze kann vorteilhaft sein . Denn dort kann sich Schmutz absetzen; mittels regelmäßiger Reinigung wird er entfernt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommen für die Realisierung des Drehantriebs, welcher das Abrollen der Wälzkörper auf dem - nicht-rotierenden - Werkstück bewirkt, mehrere Varianten in Betracht. Unter baulichen Aspekten erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn der Drehantrieb ausschließlich auf die Ringmatrize wirkt. Die Wälzkörpereinheit wird in diesem Falle (vergleichbar der Situation in einem Planetengetriebe) mit entsprechend reduzierter Drehzahl mitgenommen. Denkbar ist aber auch, dass der Drehantrieb ausschließlich auf die Wälzkörpereinheit (d. h. den Druckring und/oder die Wälzkörper) wirkt, wobei in diesem Falle (wiederum vergleichbar der Situation in einem Planetengetriebe) die Ringmatrize mit entsprechend erhöhter Drehzahl mitgenommen wird. Zudem kommt in Betracht, den Drehantrieb sowohl auf die Wälzkörpereinheit als auch auf die Ringmatrize wirken zu lassen. Durch Beeinflussung der Drehrichtung und Drehzahl der beiden Komponenten mittels einer entsprechenden Steuerung lässt sich in diesem Falle auch auf eine mögliche Rotation des Werkstücks einwirken. Wenngleich dies bei typischen Anwendungsfällen eher die Ausnahme darstellt, so kann es im Einzelfall doch vorteilhaft sein. Wirkt der Drehantrieb ausschließlich oder aber zumindest auch auf die Ringmatrize, so ist unter statischen Gesichtspunkten und mithin Aspekten der Fertigungspräzision besonders vorteilhaft, wenn die Lagerung der Ringmatrize an der Basis zwei räumlich getrennte Lagereinheiten umfasst, wobei der Angriffspunkt des Drehantriebs an der Ringmatrize zwischen den beiden Lagereinheiten liegt. Auch betref fend die Realisierung des Vorschubantriebs kommen im Rahmen der vorliegenden Erfindung mehrere Varianten in Betracht . Unter baulichen Aspekten erweist sich als besonders vorteilhaft , wenn der Vorschubantrieb ausschließlich auf die Wäl zkörpereinheit wirkt , wobei die Ringmatri ze relativ zu der Basis axialgesichert ist . Indessen kann sich im Einzel fall auch eine Umkehrung insoweit , dass der Vorschubantrieb ausschließlich auf die Ringmatri ze wirkt , als günstig erweisen, wobei in diesem Fall die Wäl zkörpereinheit relativ zu der Basis axialgesichert ist . Denkbar ist schließlich auch eine Ausgestaltung dahingehend, dass sowohl die Wäl zkörpereinheit als auch die Ringmatri ze relativ zu der Basis axialverschiebbar sind, wobei der Vorschubantrieb sowohl auf die Wäl zkörpereinheit als auch die Ringmatri ze wirkt .

Gemäß einer Abwandlung der vorstehend erläuterten Erfindung können statt sich zumindest bereichsweise verj üngender Wäl zkörper im Wesentlichen zylindrische oder sich zumindest bereichsweise erweiternde Wäl zkörper zur Anwendung kommen . Eine so ausgeführte Radialpresse eignet sich für die Herstellung von radialumgeformten Werkstücken, die in der Zone der Radialumformung nicht eine zylindrische , sondern vielmehr eine konische Geometrie erhalten sollen . Hierzu wird in der Figurenbeschreibung (vgl . die Erläuterungen zu den Figuren 4 und 5 ) näher ausgeführt . Entsprechendes gilt für eine weitere Modi fikation der vorstehend erläuterten Erfindung dahingehend, dass die Ringmatri ze nicht rotierend, sondern vielmehr bezüglich der Basis drehfest ist . Auch für diese beiden Abwandlungen der Erfindung gegenüber dem weiter oben erläuterten Grundkonzept erweisen sich diverse der näher beschriebenen, in den

Unteransprüchen angegebenen bevorzugten Ausgestaltungen als günstig .

In noch weitergehend modi fi zierter Form ist das der Erfindung in dem vorstehend erläuterten Umfang zugrundeliegende Konzept mit vergleichbaren Vorteilen dahingehend abgewandelt (vgl . Fig . 5 und Anspruch 27 ) umsetzbar, dass die - sich wiederum in Richtung der Pressachse verj üngende - Innenkontur der Ringmatri ze nicht rotationssymmetrisch ist , sondern vielmehr eine Mehrzahl von gleichmäßig um die Pressachse herum angeordneten, zu der Pressachse geneigten taschenförmigen Aufnahmen für die Wäl zkörper aufweist , wobei die Wäl zkörper ihrerseits nicht an der Innenkontur der Ringmatri ze abrollen, sondern vielmehr j eweils um ihre eigene Achse drehbar und längs der Achse der zugehörigen taschenförmigen Aufnahme verschiebbar gleitend in letzterer gelagert sind . Hier erweist sich eine fluidische Lagerung als vorteilhaft . Die taschenförmigen Aufnahmen können dabei insbesondere eine teilzylindrische Oberfläche aufweisen, mit einer zu der Pressachse geneigten Zylinderachse . Die Zylinderachsen schneiden sich dabei untereinander in einem gemeinsamen, auf der Pressachse liegenden Schnittpunkt . Die Wäl zkörper können auch in diesem Falle sich zumindest bereichsweise verj üngend ausgeführt sein . Dies ist indessen nicht zwingend . So können sie beispielsweise auch zylindrisch ausgeführt sein, was sich namentlich dann bewährt , wenn das Werkstück in der Zone der Radialumformung nicht eine zylindrische , sondern vielmehr eine konische Geometrie erhalten soll . Auch für diese Abwandlung der Erfindung gegenüber dem weiter oben erläuterten Grundkonzept erweisen sich diverse der näher beschriebenen, in den Unteransprüchen angegebenen bevorzugten Ausgestaltungen als günstig . Eigenständig und positiv ( d . h . nicht als Abwandlung der Erfindungsdefinition nach Anspruch 1 ) formuliert lässt sich die betref fende , vorstehend erläuterte Realisierung der Erfindung definieren als Radialpresse , umfassend

- eine Basis ,

- eine an dieser bezüglich einer Pressachse drehbar gelagerte hohle Ringmatri ze mit einer sich in Richtung der Pressachse verj üngenden, nicht rotationssymmetrisch ausgeführten Innenkontur, welche eine Mehrzahl von gleichmäßig um die Pressachse herum angeordnete , zu der Pressachse geneigte taschenförmige Aufnahmen für Wäl zkörper aufweist , und

- eine bezüglich der Pressachse drehbare Wäl zkörpereinheit mit einem die Pressachse umgebenden Druckring und einer Mehrzahl von um die Pressachse herum angeordneten rotationssymmetrischen, ggf . sich zumindest bereichsweise verj üngend ausgeführten Wäl zkörpern, welche j eweils an dem Druckring mit variablem Abstand zu der Pressachse drehbar axial abgestützt und um ihre eigene Achse drehbar und längs der Achse der zugehörigen taschenförmigen Aufnahme verschiebbar gleitend in letzterer gelagert sind, wobei auf die Ringmatri ze und/oder die Wäl zkörpereinheit ein deren Rotation um die Pressachse bewirkender Drehantrieb einwirkt und wobei ferner auf die Wäl zkörpereinheit und/oder die Ringmatri ze ein die axiale Verstellung der Wäl zkörpereinheit und der Ringmatri ze relativ zueinander längs der Pressachse bewirkender Vorschubantrieb einwirkt .

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung veranschaulichter Aus führungsbeispiele näher erläutert . Dabei zeigt Fig . 1 in perspektivischer Ansicht einen Axialschnitt durch eine erste erfindungsgemäße Radialpresse und

Fig . 2 einen Ausschnitt durch eine Radialpresse gemäß einem zweiten Aus führungsbeispiel der Erfindung; weiterhin veranschaulicht

Fig . 3 eine Umsetzung der Erfindung in modi fi zierter Form,

Fig . 4 eine andere Umsetzung der Erfindung in modi fi zierter Form,

Fig . 5 eine nochmals andere Umsetzung der Erfindung in modi fi zierter Form,

Fig . 6 eine nochmals andere bevorzugte Aus führungs form der Erfindung,

Fig . 7 eine abermals andere Aus führungs form der Erfindung,

Fig . 8 einen Teilbereich der Radialpresse nach Fig . 7 in vergrößerter Darstellung und

Fig . 8a ein Detail der Fig . 8 in einem Schnitt .

Die in Fig . 1 der Zeichnung dargestellte , der Radialumformung eines - beispielhaft durch einen Ring 1 veranschaulichten - Werkstücks W dienende Radialpresse umfasst als Hauptkomponenten eine gehäuseartig ausgeführte Basis 2 mit einem Boden 3 , einem Mantelabschnitt 4 und einem Deckel 5 , eine an der Basis 2 mittels eines ersten Wäl zlagers 6 und eines zweiten Wälzlagers 7 bezüglich einer Pressachse X drehbar gelagerte hohle Ringmatrize 8 sowie eine bezüglich der Pressachse X drehbare Wälzkörpereinheit 9. Die Ringmatrize 8 verfügt dabei über eine sich in Richtung der Pressachse X verjüngende, zu der Pressachse X rotationssymmetrische Innenkontur 10 von kegelstumpf förmiger (halber Kegelwinkel ca. 15°) Geometrie. Und die Wälzkörpereinheit 9 umfasst einen die Pressachse X umgebenden Druckring 11 und fünf um die Pressachse X herum angeordnete, kegelstumpf förmig ausgeführte Wälzkörper 12 (Wälzkegel 13 mit doppeltem Kegelwinkel von ca. 15°) , welche an der Innenkontur 10 der Ringmatrize 8 abrollbar sind.

Die Wälzkegel 13 sind dabei an dem Druckring 11 drehbar abgestützt, und zwar mit variablem Abstand zu der Pressachse X. Hierzu ist jeder der Wälzkegel 13 mittels eines zugeordneten Lagers 14 drehbar an einem Lagerstück 15 gelagert, welches seinerseits an dem Druckring 11 auf einer Gleitfläche 16 verschiebbar geführt ist. Die - am Grund von die Lagerstücke 15 seitlich einfassenden Führungen 17 angeordneten, zu der Pressachse X geneigten - Gleitflächen 16 sind dabei auf der Oberfläche von austauschbaren U-förmigen Gleitlagerblechen 18 ausgeführt .

Auf die Wälzkörpereinheit 9 wirkt ein deren axiale Verstellung längs der Pressachse X bewirkender Vorschubantrieb. Dieser umfasst ein zu der Pressachse X koaxiales Druckrohr 19, an dem der Druckring 11 über ein Kegelrollenlager 20 abgestützt ist und das an dem Deckel 5 der Basis 2 über eine Linearführung 21 längs der Pressachse X verschiebbar (aber drehgesichert) geführt ist . Auf das Druckrohr 19 wirkt ein (nicht gezeigter, beispielsweise als an den Deckel 5 der Basis 2 angeflanschter elektrischer Spindelantrieb ausgeführter ) Linearaktuator ein .

Auf die Ringmatri ze 8 wirkt ein deren Rotation um die Pressachse X bewirkender Drehantrieb ein . Dieser umfasst einen (nicht gezeigten, beispielsweise als an den Mantelabschnitt 4 der Basis 2 angeflanschter Elektromotor ausgeführten) Drehaktuator und einen diesen mit der Ringmatri ze 8 koppelnden Antriebsriemen 22 , wobei der Mantelabschnitt 4 der Basis 2 einen (nicht gezeigten) Durchbruch für den Antriebsriemen 22 aufweist . Der Antriebsriemen 22 umschlingt die Ringmatri ze 8 dabei zwischen dem - eine Radialabstützung der Ringmatri ze 8 ausbildenden, als Kugellager 23 ausgeführten - ersten Wäl zlager 6 und dem - eine Axial-/Radialabstüt zung der Ringmatri ze 8 ausbildenden, als Kegelrollenlager 24 ausgeführten - zweiten Wäl zlager 7 . Der Innenring 25 des zweiten Wäl zlagers 7 ist dabei auf einem - einen zentralen, sich um die Pressachse X herum erstreckenden Durchbruch 26 der Basis 2 umgebenden - Ringvorsprung 27 des Bodens 3 der Basis 2 angeordnet .

Fig . 2 veranschaulicht im Umfang des insoweit relevanten Ausschnitts eine hinsichtlich der Wäl zkörpereinheit 9 gegenüber Fig . 1 abgewandelte Aus führungs form . Und zwar ist hier der Druckring 11 Teil eines Wäl zkörperkäfigs 28 ist , welcher eine ringförmige Wand 29 mit einer der Anzahl der Wäl zkörper 12 entsprechenden Anzahl an Durchbrüchen 30 aufweist . In j edem der Durchbrüche 30 ist ein Wäl zkörper 12 an seinen beiden Stirnseiten drehgelagert . Hierzu weist der - wiederum im Wesentlichen kegelstumpf förmige - Wälzkörper 12 stirnseitig jeweils einen Zapfen 31 auf, der in den Innenring eines Kegelrollenlagers 32 eingreift, dessen Außenring jeweils in einem Lagertopf 33 auf genommen ist. Auf diesen ist ein auswechselbares topfförmiges Gleitlagerblech 34 aufgesetzt, welches jeweils auf einer den zugeordneten Durchbruch 30 des Wälzkörperkäfigs 28 begrenzenden Gleitfläche 16 gleitet. Das topfförmige Gleitlagerblech 34 ist dabei jeweils hinsichtlich seiner Dimensionierung so auf die Abmessungen des Durchbruchs 30 abgestimmt, dass die entlang der Gleitflächen 16 erfolgende Verschiebung in Richtung auf die Pressachse X und von dieser weg seitlich, d. h. in Umfangsrichtung geführt erfolgt .

Da alle weiteren Aspekte des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 sich einem Fachmann aus der vorstehenden Erläuterung des in Fig. 1 veranschaulichten ersten Ausführungsbeispiels erschließen, wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf letztere verwiesen. Zu betonen ist allenfalls, dass Fig. 2, ebenso wie Fig. 1, gut erkennen lässt, dass trotz eines Gleichgewichts der auf die Wälzkegel einwirkenden Kräfte infolge der relativen Schmiegung der Wälzkegel 13 an die (konkave) Innenkontur 10 der Ringmatrize 8 in dem betreffenden jeweiligen Kontaktbereich eine signifikant geringere Flächenpressung besteht als in dem jeweiligen Kontaktbereich des betreffenden Wälzkegels 13 an der (konvexen) Außenkontur des Werkstücks W. Mit anderen Worten ergibt sich gerade durch die geometrischen Verhältnisse am Werkstück W eine - gegenüber der zwischen Ringmatrize 8 und Wälzkegel 13 bestehenden Pressung - entsprechend gesteigerte radiale Pressung und somit entsprechend hohe Umformwirkung. Wie die Kontaktzonen der Wälzkegel 13 an der Ringmatrize 8 verjüngen sich dabei typischerweise auch die Kontaktzonen der Wälzkegel 13 an dem Werkstück W leicht in Richtung der Spitze der Wälzkegel 13, was sich ggf. für eine in dieser Richtung zunehmende Pressung technisch nutzen lässt .

Gemäß Fig. 3 ist es, in Abwandlung zu den in den Figuren 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispielen der Erfindung, nicht die Ringmatrize 8.1, auf welche der Drehantrieb wirkt, sondern vielmehr die Wälzkörpereinheit 9.1. Insoweit umschlingt der Antriebsriemen 22 hier eine an den Druckring 11.1 der Wälzkörpereinheit 9.1 angeformte Hülse 35, welche auch der bezüglich der Pressachse X drehbaren - über zwei Wälzlager 36 erfolgenden - Lagerung der Wälzkörpereinheit 9.1 dient. Umgekehrt wirkt hier, wiederum in Abwandlung zu den in den Figuren 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispielen der Erfindung, der Vorschubantrieb nicht auf die Wälzkörpereinheit 9.1, sondern vielmehr auf die Ringmatrize 8.1. In einer beispielhaften Konkretisierung ist hier der Vorschubantrieb hydraulisch ausgeführt, indem ein an der Ringmatrize 8.1 an deren Außenumfang vorgesehener Ringbund 37 dichtend in einer zylindrischen Bohrung 38 der Basis 2.1 geführt ist und diese in zwei gegenläufige, jeweils über einen Fluidanschluss 39 beaufschlagbare hydraulische Arbeitsräume 40 unterteilt. Insoweit ist bei dieser konkreten Ausgestaltung die Ringmatrize 8.1 nicht für eine Rotation um die Pressachse X konzipiert, was dazu führt, dass das Werkstück W - unter der Einwirkung der auf ihm und auf der Innenkontur 10.1 der Ringmatrize 8.1 abrollenden Wälzkörper 12.1 - rotiert. Ersichtlich ließe sich allerdings, um eine Rotation des Werkstücks W zu vermeiden, eine Rotation der Ringmatrize 8.1 um die Pressachse X unschwer realisieren, beispielsweise indem (vgl. Fig. 5) die Ringmatrize 8.1 drehbar in einer Lagerhülse aufgenommen ist, welche ihrerseits in der Basis 2.1 längs der Pressachse X - mittels des Vorschubantriebs verstellbar - auf genommen ist.

Da alle weiteren Aspekte der Radialpresse nach Fig. 3 sich einem Fachmann aus der vorstehenden Erläuterung der in den Figuren 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiele erschließen, wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf letztere verwiesen.

Die in Fig. 4 veranschaulichte Modifikation unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 3 im Wesentlichen allein durch die Form der Wälzkörper 12.2. Denn diese sind hier zylindrisch. Das radialverformte Werkstück W erhält auf diese Weise in der Umformungszone nicht eine zylindrische, sondern vielmehr eine konische Gestalt, korrespondierend zu der konischen Innenkontur 10.2 der Ringmatrize 8.2. Im Übrigen, insbesondere im Hinblick auf die sonstigen Aspekte der Wälzkörpereinheit 9.2 samt Druckring 11.2 und die der Basis 2.2 wird auf die vorstehenden Erläuterungen zu den Figuren 1-3 verwiesen.

Die in Fig. 5 veranschaulichte Modifikation lehnt sich konzeptionell an die in Fig. 4 gezeigte an. Die entscheidenden Unterschiede beziehen sich auf die Ringmatrize 8.3, und zwar wie folgt: Die Innenkontur 10.3 der Ringmatrize 8.3 ist hier nicht rotationssymmetrisch; sie weist vielmehr gleichmäßig um die Pressachse X herum angeordnete, zu der Pressachse X geneigte taschenförmige Aufnahmen 41 für die Wälzkörper 12.3 auf. Die - wiederum zylindrischen - Wälzkörper 12.3 rollen somit nicht an der Innenkontur 10.3 der Ringmatrize 8.3 ab, sondern sie drehen sich jeweils um ihre eigene Achse in der zugehörigen Aufnahme 41, deren Innenfläche hierzu einem den zugeordneten Wälzkörper 12.3 teilweise umschließenden Zylindersegment entspricht. Die Ringmatrize 8.3 ist - über zwei Wälzlager 42 - drehbar in einer Lagerhülse 43 aufgenommen, welche ihrerseits in der Basis 2.3 längs der Pressachse X verschiebbar auf genommen ist. Der Vorschubantrieb ist wiederum beispielhaft hydraulisch ausgeführt, indem ein an der Lagerhülse 43 an deren Außenumfang vorgesehener Ringbund 44 dichtend in einer zylindrischen Bohrung 45 der Basis 2.3 geführt ist und diese in zwei gegenläufige, jeweils über einen Fluidanschluss 46 beaufschlagbare hydraulische Arbeitsräume 47 unterteilt. Ersichtlich ließe sich allerdings auch unschwer, wie schon bei den Radialpressen nach den Figuren 3 und 4, ein elektrischer Vorschubantrieb (beispielsweise über einen elektrischen Spindelantrieb) realisieren. Diese Radialpresse, bei der sich erkennbar die Wälzkörpereinheit 9.3 und die Ringmatrize 8.3 mit gleichem Drehsinn und gleicher Drehzahl um die Pressachse X drehen, setzt ersichtlich voraus, dass das Werkstück W in einer Halterung gehalten ist, welche es an der Rotation um die Pressachse X hindert .

Die beiden modifizierten Aus führungs formen nach den Figuren 6 und 7, bei deren bestimmungsgemäßer Anwendung die umzuformenden Werkstücke typischerweise läge- und drehfest bezüglich der (wiederum gehäuseartigen) Basis 2 fixiert sein können, erklären sich einem Fachmann aus den vorstehenden detaillierten Erläuterungen der anderen

Aus führungsbeispiele . Auf unnötige Wiederholungen betref fend die Funktionsweise der Radialpresse und die

Funktion der einzelnen Komponenten wird verzichtet . Expli zit aufmerksam gemacht wird allerdings auf die drehbare , Radial- und Axialkräfte abtragende Lagerung der - durch den Motor M mittels eines Riemenantriebs (vgl . den Antriebsriemen 22 ) um die Pressachse X drehbaren - Wäl zkörpereinheit 9 auf einem auf den unteren Deckel 5 der Basis 2 aufgebauten Hohl zapfen 48 . Teil der Wäl zkörpereinheit 9 ist dabei - entsprechend der in Fig . 2 veranschaulichten Konzeption - ein Wäl zkörperkäfig 28 mit Durchbrüchen . In diesen sind - j eweils an zugeordneten Gleit führungen - die beiden Lagerstücke 49 , auf welchen der j eweils zugeordnete Wäl zkegel 13 um seine Achse A drehbar gelagert ist , zur Pressenachse X hin und von dieser weg verschiebbar gelagert . Gut erkennbar ist der zweiteilige Aufbau des Wäl zkörperkäfigs 28 aus einem Unterteil 50 und einem an diesem fixierten Oberteil 51 , wobei die mit Gleit führungen versehene Stirnseite des Unterteils 50 als Druckring 11 fungiert .

An dieser Stelle ist zu betonen, dass die dargestellte Aus führung des Antriebs mit einem ( externen) Motor, welcher über einen Riementrieb mit dem getriebenen Teil gekoppelt ist , nur eine denkbare Ausgestaltung darstellt . Andere Antriebskonzepte kommen in gleicher Weise in Betracht . Zu denken ist beispielsweise an einen ( integrierten) Hohlwellen-Antrieb mittels eines Torque- Motors , dessen Ausgang direkt mit dem Druckring oder der Ringmatri ze gekoppelt ist . Auch ein direkter Dreh-Antrieb der Wäl zkörper ist denkbar . Die Ringmatri ze 8 ist - entsprechend der in Fig . 5 veranschaulichten Konzeption - frei um die Pressachse X drehbar in einer hohlkolbenartigen Lagerhülse 43 gelagert , die , um eine radiale Zustellung der Wäl zkegel 13 zu bewirken, mittels einer entsprechenden Beaufschlagung der beiden hydraulischen Arbeitsräume 47 in der zylindrischen Bohrung 45 des Basis 2 axial verstellbar ist . Die Abstützung des Außen- und des Innenrings der - als Kegelrollenlager 52 ausgeführten - ( oberen) Lagerung der Ringmatri ze 8 mittels diagonal wirkender Schultern an der Lagerhülse 43 sowie der Ringmatri ze 8 erlaubt dabei die Übertragung besonders großer Axialkräfte von der Lagerhülse 43 auf die Ringmatri ze 8 . Entsprechendes gilt für die - gleichermaßen axial belastete - Lagerung der Wäl zkörpereinheit 9 auf dem Hohl zapfen 48 .

Veranschaulicht sind dabei in den Figuren 6 und 7 noch zwei konstruktive Besonderheiten . Nach Fig . 6 ist die Innenkontur 10 der Ringmatri ze 8 nicht mathematisch exakt kegelstumpf förmig, sondern vielmehr (vgl . den Radius R) leicht ballig ausgeführt . Und nach Fig . 7 weist die Innenkontur 10 der Ringmatri ze 8 spiral- bzw . wendei förmig angelegte , der Abführung von Abrieb, Verschmutzung oder dergleichen dienende Nuten 53 auf .

In den Figuren 8 und 8a, welche einen Teilbereich der Radialpresse nach Fig . 7 in vergrößerter Darstellung zeigen, ist die Führung der Wäl zkegel 13 in dem Wäl zkörperkäfig 28 besonders gut erkennbar . Zu erkennen ist die gleitende Lagerung der Lagerstücke 49 auf Gleitlagerblechen 53 . Ebenfalls ist veranschaulicht , wie die Lagerstücke j eweils mittels zweier Rückstell federn 54 in Form von Schrauben-Druckf edern radial nach außen vorgespannt sind, so dass die Wäl zkegel 13 ständig an der Innenkontor 10 der Ringmatri ze 8 anliegen . Die - in Fig . 8a aus Gründen der Darstellung zur teilweise gezeigten - Rückstell federn 54 sind dabei in Hohlräumen 55 von etwa zylindrischer Gestalt auf genommen, welche durch j eweils zwei Halbzylinder definiert sind . Ein erster Halbzylinder 56 ist dabei seitlich dem j eweiligen Lagerstück 49 ausgeführt und radial außen durch einen Boden 57 begrenzt ; der andere , korrespondierende Halbzylinder 58 ist an dem Wäl zlagerkäfig 28 ausgeführt und radial innen durch einen Boden 59 begrenzt . Die in der j eweiligen Hohlraum 55 aufgenommene Rückstell feder 54 stützt sich somit einerseits an dem Boden 57 des betref fenden Halbzylinders 56 und andererseits an dem Boden 59 des korrespondierenden Halbzylinders 58 ab . Im Übrigen erschließen sich die Details der Figuren 8 und 8a einem Fachmann aus den vorstehenden Erläuterungen der anderen Figuren .