<B>Verfahren</B> zum spanlosen Profilieren <B>von Werkstücken, insbesondere von Zahnrädern</B> und Mehrkeilwellen, und Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens Es sind Verfahren zum spa.nlosen Profi lieren von zvlindrischen Werkstüeken be kannt, bei denen einzelne Walzrollen unter Druck über die Werkstüekobei@fläche geführt und die Profilrillen einzeln nach Verdrehen des Werkstückes um seine Achse nacheinan der eingearbeitet werden.
Obschon bei den Vorrichtungen zur Ausübtuig solcher Ver fahren Abstützvorriehtungen zur Aufnahme des auf das Werkstück wirkenden R.oll- di-nekes oder die Anordnung von zwei einan der diametral gegenüberliegenden Walzrollen vorgeschlagen wurde, hat die Praxis gezeigt, class eine zentriseh genaue Werkstückführung bei den zur Anwendung gelangenden Arbeits- drüeken ausgesehlossen ist,
da die beim Ar beiten auftretenden Querkräfte sich gegen seitig nie vollständig aufheben und eine wirksame Abstützung des Werkstüekes nahe dein Angriffspunkt der Walzrollen durch Zentrierbüehsen wegen dem Wachsen des Werkstückes im Durchmesser beim Verfor- inungsprozess unmöglich ist.
Die Anwendung derartiger Verfahren war daher hauptsächlich auf die Herstellung von Riffelwalzen und auf das Anbringen einzel ner Längsprofilierungen an Werkstücken be schränkt, es war für die Herstellung von Zahnrädern und für die Profilierung von Mehrkeilwellen wenig geeignet und auch un wirtschaftlich.
Diesen Übelständen soll durch die vorlie gende Erfindung abgeholfen werden. Dieselbe bezieht sich auf ein Verfahren zum spanlosen Profilieren von Werkstücken, insbesondere von Zahnrädern und Mehrkeilwellen und auf eine Vorrichtung zur Ausübung des Ver fahrens.
Das Neue an dem vorliegenden Verfahren zum Profilieren von Werkstücken, insbeson dere von Zahnrädern und 3Tehrkeilwellen durch spanlose Kaltverformung mittels Walz- rollen besteht darin, da.ss das zu profilierende Werkstüek zwangläufig durch :eine aus den Walzrollen selbst. gebildete, nach aussen voll ständig geschlossene, dem Querschnitt der zu erzeugenden Profilierung entsprechende Durehla,ssöffnung hindurehgeführt wird.
Die Vorrichtung zur Ausübung des Ver fahrens zeichnet sich dadurch aus, dass sie einen Werkzeugkopf aufweist, der mit pro filierten, radial um das zu bearbeitende Werkstück angeordneten, drehbeweglich und einstellbar gelagerten, gleichzeitig zur Wir kung gelangenden Walzrollen versehen ist, die an ihrem Umfang derart ausgebildet und in bezog aufeinander so angeordnet sind, da.ss sie in ihrer Arbeitslage eine nach aussen voll- ständig geschlossene, dem Querschnitt der zu erzeugenden Profilierung entsprechende Durchlassöffnung für das Werkstück bilden.
Durch die beschriebene Ausbildung der Vorrichtung wird eine genaue Zentrierung des zu bearbeitenden Werkstückes, eine ge genseitige Abstützung der Walzrollen und dadurch eine exakte Profilierung der Werk stücke in einem Arbeitsgang mit verhältnis mässig einfachen, keinem übermässigem Ver schleiss unterworfenen Mitteln erreicht.
Auf beiliegender Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Stirnansicht des Werkzeug kopfes der Vorrichtung gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 einen Axialsehnitt der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 eine Einzelheit in grösserem -Mass- stab, Fig. 4 schematisch die Vorrichtung gemäss dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 ebenfalls schematisch einen Teil der Vorrichtung gemäss dem dritten Ausfüh rungsbeispiel und die Fig. 6 und 7 je eine Ansicht der nur teil weise dargestellten Vorrichtung gemäss dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel.
Mit 1 ist. der kreisförmige Werkzeugkopf bezeichnet, der mit einer der Anzahl der anf- zunehmenden Walzrollen 2 entsprechenden Anzahl radialer Ausnehmungen 3 versehen ist, in denen die Walzrollen 2 radial verstell bar angeordnet sind. Jede Walzrolle 2 ist. auf einer Achse 4, die beiderends je einen Vier kantachszapfen 5 besitzt, drehbeweglich gela gert. Die Achszapfen 5 stehen unter dem Ein fluss der Feststellschrauben 6.
Die Walzrollen 2 besitzen, wie aus Fig. 3 ersichtlich, neben der Profilrippe 7, die beim gezeichneten Beispiel die Querschnittsform eines abgestumpften Kegels aufweist, auf ihrem Umfang je eine Begrenzungsfläche S für den Umfang des -#N'erkstüekes, die so weit. zurüeksteht, dass das ausfliessende Material nicht auf derselben a.u.fläuft. Die Walzrollen 2 besitzen ausserhalb den Begrenzungsflächen 8 beidseitig an ihrem Umfang je eine schräge Abroll- und Abstützfläehe 9, deren Zweck später beschrieben ist.
Zur Durehführung des Verfahrens werden die Walzrollen 2 nach Lösen der Feststell schrauben 6 in ihre Arbeitslage eingestellt, und zwar so, dass die Abroll- und Abstütz- fläehen 9 derselben mit Vorspannung anein ander anliegen, so dass sich die Walzrollen seitlich gegenseitig abstützen und sieh beim Arbeiten aneinander abrollen und die denn zu bearbeitenden Werkstück zugekehrten Teile derselben zusammen eine nach aussen vollständig geschlossene Durehlassöffnung bil den, deren Querschnitt der zu erzeugenden Profilierung entspricht.
Die Walzrollen 2 erhalten ihre Drehbewe gung durch Reibung beim Bewegen über die zu bearbeitende Werkstüekfläche. Das durch die Durchlassöffnung hindurchgeführte Werk stück wird in einem Arbeitsgang profiliert.
Die Vorrichtung zur Ausübung des Ver fahrens gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterscheidet sich von der vorbesehrie- benen im wesentlichen dadurch, da.ss sie erstens die Verwendung einer Anzahl von Walzrollen zeigt, die mit mehr als einer Pro filrippe 7 versehen sind, wie die Zusammen stellung und Ausbildung der Walzrollen 2 er folgen kann, wenn Werkstücke mit ungerader Zähnezahl usw. versehen sein müssen. Wäh rend beim gezeichneten Ausführungsbeispiel vier Walzrollen 2 mit je zwei Profilrippen 7 versehen sind, weist die fünfte Walzrolle nur eine einzige Profilrippe auf.
Wie beim erst beschriebenen Ausführungsbeispiel besitzen die Walzrollen 2 auch bei diesem Ausfüh rungsbeispiel beidseitig neben den Profil rippen 7 auf ihrem Umfang je eine Begren- zungsfläehe 8 und ferner an ihren Seiten flanken je eine schräge Abstütz- und Abroll- fläche 9. Auch bei diesem Ausführungsbei spiel bilden die Walzrollen 2 selber .eine nach aussen geschlossene Durehlassöffnung für das zu bearbeitende Werkstück, deren liehte Weite der zu erzeugenden Profilierung ent spricht.
Die Vorrichtung gemäss dem nur teilweise gezeichneten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 zeigt die Verwendung von Walzrollen 2, -von denen jede einzelne auf ihrem Umfang mit einer ganzen Anzahl von Profilrippen 7 ver sehen ist. Diese Ausbildung der Zahnrollen eignet. sieh hauptsä.chlieh für die Bearbeitung von W erkstüeken, die mit Zähnen von gerin ger Zahntiefe oder mit einer grossen Anzahl von Zähnen bzw. Rillen versehen werden müssen.
Bei den zuletzt beschriebenen Ausfüh rungsbeispielen .erhalten die 'Walzrollen ihre Drehbewegung ebenfalls durch Reibung beim Bewegen über die zu, bearbeitende Werkstüek- fläehe.
Bei der Vorrichtung gemäss dem Ausfüh- runpbeispiel nach Fig. 6 sind die Seiten flanken der Walzrollen 2 mit je einem Stirn zahnrad 10 versehen, die von etwas kleine rem Durchmesser sind als die Walzrollen und die mit den drehbar auf der Achse 11 gela- (yerten Stirnrädern 12 kämmen, die durch die Lagerhülse 13 miteinander verbunden sind.
Mit dem einen der Zahnräder 12 ist das Ke gelrad 14 fest, verbunden, das seinen Antrieb über das Vorgelege 15 von dem nur teilweise Cezeichneten, dem gemeinsamen Antrieb aller zu der Vorrichtung gehörenden Walzrollen dienenden Zahnrades 16 erhält, welch letz teres von einer nicht gezeichneten Kraft quelle aus angetrieben wird.
Bei Verwendung der Vorrichtung gemäss dein zuletzt beschriebenen Ausführungsbei spiel erfolgt eine Entlastung des Werkstückes von der Vorsehubkraft, wodurch ein Knieken oder Recken desselben verhindert wird.
Bei der Vorrichtung gemäss dem Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 7 ist das vordere Ende der in bezug auf die Profilrippe 7 ko nisch verlaufenden Fläche beidseitig mit. je einem Zahnkranz 17 versehen, wobei die Zahnkränze zweier einander benaehbart.en Walzrollen miteinander kämmen. Die hinter den Zahnkränzen 17 liegende konische Fläche 18 dient als Abstütz- und Abrollfläehe zweier benachbarter Walzrollen. Der Antrieb der Walzrollen 2 erfolgt über das Vorgelege 19 von dem allen Walzrollen der Vorrichtung gemeinsamen Antriebsrad 20, das unter dem Einfluss einer nicht gezeichneten Kraftquelle steht.
Bei Verwendung der Vorrichtung gemäss dem zuletztbeschriebenen Ausführungsbeispiel werden die nämlichen Vorteile erzielt, wie bei dem Beispiel nach Fig. 6, wobei noch die ge genseitige seitliche Abstützung der Walzrollen \? hinzukommt.
<B> Method </B> for chipless profiling <B> of workpieces, in particular gearwheels </B> and multi-spline shafts, and device for performing the method. There are known methods for chipless profiling of cylindrical workpieces in which individual rolling rollers are guided under pressure over the workpiece surface and the profile grooves are worked in one after the other after rotating the workpiece around its axis.
Although the devices for exercising such processes have proposed support devices for receiving the roll-dinekes acting on the workpiece, or the arrangement of two diametrically opposed rollers, practice has shown that the workpiece is guided with centric accuracy Applied working pressure is excluded,
because the transverse forces occurring during work never completely cancel each other out and effective support of the workpiece near the point of application of the rolling rollers by centering sleeves is impossible due to the diameter of the workpiece growing during the deformation process.
The use of such methods was therefore mainly limited to the production of corrugated rollers and the attachment of individual longitudinal profiles on workpieces, it was not very suitable for the production of gears and for the profiling of multi-spline shafts and also uneconomical.
These shortcomings are to be remedied by the present invention. The same relates to a method for the non-cutting profiling of workpieces, in particular gears and multi-spline shafts, and to a device for performing the process.
The novelty of the present process for profiling workpieces, in particular gearwheels and 3-splined shafts through non-cutting cold forming by means of rolling rollers, is that the workpiece to be profiled is inevitably carried out by: one formed from the rolling rollers themselves and completely closed on the outside , the cross-section of the profiling to be generated through the opening corresponding to the cross-section.
The device for exercising the method is characterized in that it has a tool head which is provided with profiled, radially arranged around the workpiece to be machined, rotatably and adjustably mounted, at the same time coming to effect rolling rollers that are provided on their circumference in such a way and are arranged in relation to one another in such a way that in their working position they form an outwardly completely closed passage opening for the workpiece that corresponds to the cross-section of the profiling to be produced.
By the described design of the device accurate centering of the workpiece to be processed, a ge mutual support of the rollers and thereby an exact profiling of the work pieces in one operation with relatively moderately simple, no excessive Ver wear subject means is achieved.
The accompanying drawing shows several exemplary embodiments of the device for carrying out the method according to the invention, namely: FIG. 1 shows an end view of the tool head of the device according to the first exemplary embodiment, FIG. 2 shows an axial section of the device according to FIG. 1, FIG Detail on a larger scale, FIG. 4 schematically the device according to the second exemplary embodiment,
5 also schematically shows part of the device according to the third exemplary embodiment and FIGS. 6 and 7 each show a view of the device according to the fourth and fifth exemplary embodiment, which is only partially shown.
With 1 is. denotes the circular tool head which is provided with a number of radial recesses 3 corresponding to the number of starting rolling rollers 2, in which the rolling rollers 2 are arranged radially adjustable. Each roller 2 is. on an axis 4, each of which has a square axle 5 at both ends, rotatably gela Gert. The axle journals 5 are under the influence of the locking screws 6.
As can be seen from FIG. 3, in addition to the profile rib 7, which in the example shown has the cross-sectional shape of a truncated cone, the rolling rollers 2 each have a boundary surface S on their circumference for the circumference of the - # N'erkstüekes, which so far. there is a guarantee that the outflowing material does not run on the same a.u. Outside the boundary surfaces 8, the rolling rollers 2 each have an inclined rolling and supporting surface 9 on both sides of their circumference, the purpose of which is described later.
To carry out the process, the rolling rollers 2 are set in their working position after loosening the locking screws 6, in such a way that the rolling and support surfaces 9 of the same rest against one another with bias, so that the rolling rollers support each other laterally and see Work on each other and then the workpiece to be machined facing parts of the same together an outwardly completely closed passage opening bil the, the cross section of which corresponds to the profiling to be generated.
The rolling rollers 2 receive their Drehbewe supply by friction when moving over the workpiece surface to be machined. The workpiece passed through the passage opening is profiled in one operation.
The device for performing the method according to the exemplary embodiment according to FIG. 4 differs from the previously described essentially in that it firstly shows the use of a number of rolling rollers which are provided with more than one profile rib 7, such as the compilation and training of the rolling rollers 2 he can follow when workpieces with an odd number of teeth, etc. must be provided. While rend in the illustrated embodiment, four rolling rollers 2 are each provided with two profile ribs 7, the fifth roller has only a single profile rib.
As in the first described embodiment, the rolling rollers 2 in this embodiment also have a limiting surface 8 on both sides next to the profile ribs 7 on their circumference and an inclined supporting and rolling surface 9 on their sides clearance form the rolling rollers 2 themselves. An outwardly closed passage opening for the workpiece to be processed, whose borrowed width corresponds to the profiling to be generated.
The device according to the only partially drawn embodiment of FIG. 5 shows the use of rolling rollers 2, - each of which is seen ver on its circumference with a number of profile ribs 7. This training of the toothed rollers is suitable. See mainly for the machining of workpieces that have to be provided with teeth with a small tooth depth or with a large number of teeth or grooves.
In the last-described exemplary embodiments, the rolling rollers also receive their rotational movement through friction when moving over the workpiece surface to be processed.
In the device according to the embodiment according to FIG. 6, the side flanks of the rolling rollers 2 are each provided with a spur gear 10, which are slightly smaller in diameter than the rolling rollers and which are rotatably supported on the axis 11 Comb spur gears 12 which are connected to one another by the bearing sleeve 13.
With one of the gears 12, the Ke gelrad 14 is firmly connected, which receives its drive via the countershaft 15 from the only partially drawn, the common drive of all the rolling rollers belonging to the device gear 16, which last teres from a force not shown source is powered from.
When using the device according to the game Ausführungsbei last described, the workpiece is relieved of the Vorsehubkraft, whereby kneeling or stretching of the same is prevented.
In the device according to the Ausfüh approximately example according to FIG. 7, the front end of the with respect to the profile rib 7 conically extending surface is on both sides with. each provided with a toothed ring 17, the toothed rings of two adjacent rolling rollers meshing with one another. The conical surface 18 lying behind the toothed rings 17 serves as a support and rolling surface of two adjacent rolling rollers. The rolling rollers 2 are driven via the back gear 19 from the drive wheel 20 which is common to all rolling rollers of the device and which is under the influence of a power source (not shown).
When using the device according to the last-described embodiment, the same advantages are achieved as in the example according to FIG. 6, with the mutual lateral support of the rolling rollers \? come in addition.