AT501430B1

AT501430B1 - Verfahren zum herstellen eines kettenrades

Info

Publication number: AT501430B1
Application number: AT8402005A
Authority: AT
Original assignee: Miba Sinter Austria Gmbh
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2006-09-15
Also published as: AT501430B8; AT501430A1; WO2006122337A1

Description

2 AT 501 430 B1

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Kettenrades aus einem mit einem Aufmaß im Bereich der Zähne gepreßten und gesinterten Pulvermetallrohling, wobei die Zähne des Pulvermetallrohlings im Bereich des Aufmaßes durch ein Andrücken einer in die Verzahnung des Pulvermetallrohlings eingreifenden Gegenverzahnung eines umlaufenden 5 Drückerwerkzeuges unter einer plastischen Verformung um das Aufmaß verdichtet werden.

Um die Belastbarkeit der Zähne eines pulvermetallurgisch hergestellten Zahnrades zu verbessern, ist es bekannt (EP 0 552 272 B1) die gesinterten Pulvermetallrohlinge der Zahnräder im Flanken- und im Fußbereich der Zähne zu verdichten, so daß eine weitegehend porenfreie io Oberflächenschicht erhalten wird, die die angestrebte Steigerung der Belastbarkeit der Verzahnung im Eingriffsbereich mit sich bringt. Zu diesem Zweck wird ein Pulvermetallrohling mit einem Aufmaß im Verzahnungsbereich gesintert, der mit Hilfe eines Drückerwerkzeuges im Bereich des Aufmaßes verdichtet wird. Die in die Verzahnung des Pulvermetallrohlings eingreifende Gegenverzahnung des Drückerwerkzeuges bedingt eine plastische Verformung der 15 Verzahnung des Pulvermetallrohlings im Bereich des Aufmaßes, und zwar nicht nur aufgrund der angestrebten Verdichtung einer Oberflächenschicht, sondern auch zufolge eines Fließens des Werkstoffes quer zur Verdichtungsrichtung. Diese axiale Verdrängung des Werkstoffes gegen die Stirnflächen der Verzahnung hin ist mit einer Breitung der Zähne im Bereich des Aufmaßes des Pulvermetallrohlings verbunden, was für den Zahneingriff mit einem Gegenrad 20 ohne Bedeutung ist, bei Kettenrädern jedoch deren Funktion in Frage stellen kann, weil ja die Zähne eines Kettenrades in die einzelnen Kettenglieder eingreifen müssen, unabhängig davon, ob es sich um eine Rollen- oder eine Zahnkette handelt. Aus einem gesinterten Pulvermetallrohling hergestellte Kettenräder müssen daher nach dem Verdichten der Zahnflanken einer arbeitsaufwendigen, spanabhebenden Nachbearbeitung der Stirnflächen der Zähne unterwor-25 fen werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Kettenrades der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß ein spanabhebendes Nacharbeiten der Zähne im Stirnflächenbereich entfallen kann. 30

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Zähne des Pulvermetallrohlings während ihrer Verdichtung im Bereich des Eingriffs der Gegenverzahnung jeweils an ihren beiden Stirnflächen axial abgestützt werden. 35 Mit der Maßnahme, die Zähne des Pulvermetallrohlings während Ihrer Verdichtung im Bereich des Eingriffs der Gegenverzahnung jeweils an ihren beiden Stirnflächen axial abzustützen, wird eine zu einer Breitung der Zähne führende axiale Verdrängung des Werkstoffes durch das Drückerwerkzeug unterbunden, was nicht nur eine spanabhebende Nachbearbeitung der Stirnflächen überflüssig macht, sondern auch ein zusätzliche Verdichtung der Zähne im Bereich der 40 abgestützten Stirnflächen bewirkt, so daß die Zähne des Kettenrades die Belastungen durch die seitlichen Führungskräfte zwischen Kettenrad und Kette besser aufnehmen können.

Um eine axiale Abstützung der Stirnflächen gegenüber einem eine Breitung der Zähne bewirkenden Fließen des Werkstoffes während des Verdichtens der Zähne des gesinterten Pulver-45 metallrohlings im Bereich des Aufmaßes in einfacher Weise zu gewährleisten, kann das mit einer Gegenverzahnung in die Verzahnung des Pulvermetallrohlings eingreifende Drückerwerkzeug an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Gegenverzahnung Druckringe tragen, die an den Stirnflächen der Verzahnung des Pulvermetallrohlings flächig anliegen, so daß die Zähne der Verzahnung des Pulvermetallrohlings während ihrer Verdichtung in einer ge-50 senkartigen Hohlform des Drückerwerkzeuges aufgenommen werden, die sich im Bereich der Zahnlücken der Gegenverzahnung zwischen den beiden Druckringen auf den Stirnseiten der Gegenverzahnung ergeben. Zwischen diesen Druckringen und den Stirnflächen der Verzahnung des Pulvermetallrohlings ergibt sich zwar eine Gleitreibung, doch spielt diese Gleitreibung für die Formgebung der Zähne des Pulvermetallrohlings keine Rolle. 55

Claims

3 AT 501 430 B1 Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Kettenrades näher erläutert. Es zeigen, Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Kettenrades ausschnittsweise 5 in einer zum Teil aufgerissen Seitenansicht, Fig. 2 das Drückerwerkzeug dieser Vorrichtung in einem Schnitt nach der Linie ll-ll der Fig. 1 in einem größeren Maßstab und Fig. 3 den Eingriffsbereich des Drückerwerkzeuges in die Verzahnung eines Pulvermetallrohlings in einem Axialschnitt in einem größeren Maßstab. 10 Die Vorrichtung zum Herstellen eines Kettenrades aus einem gesinterten Pulvermetallrohling 1, weist gemäß der Fig. 1 einen Dorn 2 zur Aufnahme des Pulvermetallrohlings 1 sowie ein Drückerwerkzeug 3 auf, das um eine zum Dorn 2 parallele Achse 4 drehbar gelagert ist und mit Hilfe eines nicht dargestellten Stelltriebes unter einer entsprechenden Druckkraft an den Pul-15 vermetallrohling 1 angestellt werden kann. Das Drückerwerkzeug 3 umfaßt gemäß der Fig. 2 einen Zahnkranz 5, der eine Gegenverzahnung 6 für die Verzahnung 7 des Pulvermetallrohlings 1 aufweist. Da die Zähne 8 des Pulvermetallrohlings 1 mit einem entsprechenden Aufmaß im Flanken- bzw. Fußbereich gesintert wurden, die Zähne 9 der Gegenverzahnung 6 des Drückerwerkzeuges 3 jedoch entsprechend dem Sollmaß der Zähne 8 des zu fertigenden Zahnra-20 des ausgebildet sind, werden die Zahnflanken bzw. -füße im Bereich des Aufmaßes durch die angepreßten Zähne 9 des Drückerwerkzeuges 3 unter einer plastischen Verformung verdichtet, wobei die Verdichtung schrittweise erfolgt, weil der Pulvermetallrohling 1 in mehreren Umläufen bearbeitet wird. 25 Damit die Verdichtung im Bereich der Zahnflanken und -füße der Verzahnung 7 des Pulvermetallrohlings 1 nicht zu einem eine axiale Breitung der Zähne 8 bedingenden Werkstofffluß führt, werden die Zähne 8 der Verzahnung 7 des Pulvermetallrohlings 1 während der Verdichtung durch das Drückerwerkzeug 3 jeweils an ihren beiden Stirnflächen 10 axial abgestützt, wie dies der Fig. 3 entnommen werden kann. Diese axiale Abstützung der Stirnflächen 10 der Zähne 8 30 des Pulvermetallrohlings 1 verhindert ein axiales Verdrängen des Sinterwerkstoffes im Sinne einer axialen Verbreiterung der Zähne 8, so daß eine sonst erforderliche spanabhebende Nachbearbeitung des verdichteten Pulvermetallrohlings 1 überflüssig wird. Zugleich wird durch die axiale Abstützung der Stirnflächen 10 der Zähne 8 deren Verdichtung im Stirnflächenbereich unterstützt, was sich vorteilhaft auf die Übernahme seitlicher Führungskräfte durch die Verzah-35 nung 7 auswirkt. Um in einfacher Weise für eine konstruktive axiale Abstützung der Stirnflächen 10 der Zähne 8 des Pulvermetallrohlings 1 im Eingriffsbereich des Drückenwerkzeuges 3 zu sorgen, kann der Zahnkranz 5 des Drückenwerkzeuges 3 auf beiden Stirnseiten der Gegenverzahnung 6 Druck-40 ringe 11 tragen, deren einander im Bereich der Zahnlücken zwischen den Zähnen 9 der Gegenverzahnung 6 zugekehrten Innenflächen 12 einen dem Sollverlauf der Stirnflächen 10 der Zähne 8 des Pulvermetallrohlings 1 entsprechenden Verlauf aufweisen, wie dies in der Fig. 2 ersichtlich ist. Durch die Druckringe 11 wird somit im Bereich der Zahnlücken zwischen den Zähnen 9 der Gegenverzahnung 6 des Drückenwerkzeuges 3 eine gesenkartige Hohlform zur 45 Aufnahme der zu bearbeitenden Zähne 8 der Verzahnung 9 des Pulvermetallrohlings 1 erhalten, so daß die Stirnflächen 10 der Zähne 8 nach ihrer Bearbeitung durch das Drückerwerkzeug 3 den durch die Innenflächen 12 der Druckringe 11 vorgegebenen Sollverlauf aufweisen. so Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen eines Kettenrades aus einem mit einem Aufmaß im Bereich der Zähne gepreßten und gesinterten Pulvermetallrohling, wobei die Zähne des Pulvermetallrohlings im Bereich des Aufmaßes durch ein Andrücken einer in die Verzahnung des Pul-55 vermetallrohlings eingreifenden Gegenverzahnung eines umlaufenden Drückenwerkzeuges 4 AT 501 430 B1 unter einer plastischen Verformung um das Aufmaß verdichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des Pulvermetallrohlings während ihrer Verdichtung im Bereich des Eingriffs der Gegenverzahnung jeweils an ihren beiden Stirnflächen axial abgestützt werden. 5
2. Vorrichtung zum Herstellen eines Kettenrades aus einem mit einem Aufmaß im Bereich der Zähne gepreßten und gesinterten Pulvermetallrohling mit einem dem Pulvermetallrohling aufnehmenden Dorn und mit einem Drückerwerkzeug, das um eine zum Dorn parallele Achse drehbar gelagert ist und eine in die Verzahnung des Pulvermetallrohlings eingrei-io fende Gegenverzahnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Drückenwerkzeug (3) an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Gegenverzahnung (6) Druckringe (11) trägt, wie an den Stirnflächen (10) der Verzahnung (7) des Pulvermetallrohlings (1) flächig anliegen. 15 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 20 25 30 35 40 45 50 55