DD211498A5

DD211498A5 - Verfahren und werkzeug zur herstellung von artikeln mit unterschnittener innerer oberflaeche

Info

Publication number: DD211498A5
Application number: DD83255673A
Authority: DD
Inventors: Geoffrey A Morden; Edward A Langford; Reginald L Neale
Original assignee: Pfd Ltd
Priority date: 1982-10-14
Filing date: 1983-10-14
Publication date: 1984-07-18
Also published as: ES8406914A1; IT8368057A0; SU1657050A3; MX158807A; EP0122921B1; WO1984001529A1; EP0122921A1; AU2071183A; CA1214928A; YU207683A; DE3372327D1; ZA837328B; KR840006297A; IT1193446B; AU565956B2; ES526494A0; US4610155A; KR900008352B1; YU44387B; JPS59501857A

Abstract

Ein Werkzeug zur Verwendung bei der Herstellung eines hohlen Artikels mit einer unterschnittenen inneren Oberflaeche, z.B. das aeussere Teil eines Universalgelenks mit konstantem Geschwindigkeitsverhaeltnis, das erste und zweite Element enthaelt, die zusammen die Form definieren, die im inneren des Artikels erforderlich ist, und einen inneren Hohlraum. Ein Expander ist in dem Hohlraum angebracht, um die Elemente in ihren Arbeitslagen zu halten, und die ersten Elemente haben parallele oder aeussere konvergierende Seiten, die ihre innere Bewegung zwischen den zweiten Elementen nach dem Zurueckziehen des Expanders aus dem Hohlraum ermoeglichen. Nach einer solchen inneren Bewegung koennen die erstenElemente aus dem geformten Artikel zurueckgezogen werden, denen die zweiten Elemente folgen.

Description

Berlin, 19. 1. 1984 63 039 13

Verfahren und Werkzeug zur Herstellung von Artikeln mit unterschnittener innerer Oberfläche

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Werkzeug zur Herstellung eines hohlen Artikels mit einer inneren Oberfläche, von der mindestens ein Teil unterschnitten ist.

Die Erfindung ist teilweise anwendbar bei der Herstellung eines äußeren Teils eines Universalgelenks mit konstantem Geschwindigkeitsverhältnis.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Das Gelenk umfaßt einen äußeren Teil mit einem abgeschlossenen Ende und die Herausbildung eines inneren Hohlraums mit der inneren Mantelfläche, in der sich axial erstreckende Nuten befinden. Innerhalb des äußeren Gelenkteils ist ein inneres Gelenkteil angeordnet, das eine äußere Oberfläche mit Nuten aufweist, welche den Nuten in dem äußeren Teil gegenüberstehen; eine Vielzahl von Kugeln sind angeordnet, und zwar eine in jedem Nutenpaar in den Gelenkteilen für die Drehmomentübertragung dazwischen. Zwischen den Gelenkteilen befindet sich ein ringförmiges Gehäuse mit Öffnungen, in denen die Kugeln liegen. Die innere Mantelfläche des äußeren Gelenkteils zwischen den Nuten ist teilweise kugelförmig, so wie die äußere Oberfläche des inneren Gelenkteils. Das Gehäuse weist äußere und innere, zum Teil kugelförmige Oberflächen auf, wobei die teilweise kugelförmigen Oberflächen der Gelenkteile ineinander greifen. Die Form der Nuten und/oder der teilweise kugelförmigen Oberflächen des Gehäuses und der Gelenkteile iat derart, daß,

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wenn das Gelenk gegliedert ist, die Kugeln eine Fläche einnehmen, welche den Winkel zwischen den Rotationsachsen der Gelenkteile halbiert.

Bei einem derartigen Universalgelenk können die Nuten in dem äußeren Gelenkteil unterschnitten sein· Die Erfinder sind daher der Meinung, daß die Grundfläche «jeder Hut, und zwar bei einer von dem freien offenen Ende des Gelenkteils entfernten Lage, einen größeren radialen Abstand von der Rotationsachse des Gelenkteils hat, als es am Ende des Teils der Pail ist. Die teilweise kugelförmige innere Oberfläche des äußeren Gelenkteils ist unterschnitten.

Wegen der Unterschneidung der teilweise kugelförmigen inneren Oberfläche des äußeren Gelenkteils und möglicherweise wegen der Nuten kann das Gelenkteil nicht vollständig durch ein Schmiede- oder Strangpreßverfahren gebildet werden, das ein Formungswerkzeug enthält, das in das Gelenkteil axial eingefügt wird, wenn das Werkzeug aus einem Stück besteht. Das ist darin begründet, daß ein einteiliges Formungswerkzeug nicht einmal zurückgezogen werden kann, nachdem die Unterschnitt-Konfiguration hergestellt worden ist. Ein einteiliges Werkzeug kann zur Bildung der inneren Form des Gelenkteils, das an das abgeschlossene Ende angrenzt, verwendet werden, aber гідтѵп ist es notwendig, die ünterschneidungsform durch Materialabnahme zu erzeugen, üblicherweise durch Fräsen, gefolgt von einem Schleifprozeß, um die geforderte Oberflächenbeschaffenheit zu erreichen. Es ist auch bekannt, die Unterschneidungsform in einem kalten, warmen oder heißen Formungsvorgang herzustellen, der eine Materialbeseitigung nicht einschließt, mittels eines Formungswerkzeugs, das aus vielen Komponenten besteht und für

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die Rücknahme von dem Gelenkteil zusammenbrechbar ist, nachdem die Unterschneidungsoberfläche gebildet worden ist· Das äußere Gelenkteil würde dann keinerlei weitere Bearbeitung erfordern, aber in der Praxis ist ein Schleifen immer noch üblich, um die geforderte Oberflächenbeschaffenheit herzustellen.

Derartige zusammenbrechbare Formungswerkzeuge, wie sie bisher vorgeschlagen wurden, bestehen aus einer relativ großen Anzahl von Komponenten. Das bedeutet, daß die Art und Weise, in welcher das Werkzeug zusammenbricht und wieder zusammengesetzt wird, komplex ist· Es ist schwierig, eine konstant wiederholbare Maßgenauigkeit des montierten Werkzeugs und der resultierenden Komponenten abzusichern· Abnutzungserscheinungen kommen zu diesen Schwierigkeiten noch hinzu.

In der IP-PS 001 35 45 A wird beispielsweise vorgeschlagen, ein Werkzeug zu verwenden, das aus relativ wenigen Teilen besteht, aber nicht eine äußere Oberfläche entsprechend der vollständigen inneren Oberfläche des äußeren Gelenkteils kennzeichnet· Zwischen den Teilen des Werkzeugs befinden sich Fugen, in die während des Strangpreßvorganges Material fließen kann· Solches Material muß dann später beseitigt werden·

Ziel der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Probleme zu überwinden oder zu verringern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und

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ein Werkzeug zur Verwendung bei der Herstellung von Artikeln mit unterschnittener innerer Oberfläche zur Verfügung zu stellen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Werkzeug zur Anwendung bei der Herstellung eines hohlen Artikels mit einer inneren Oberfläche, die zumindest teilweise unterschnitten ist, vorgestellt· Das genannte Werkzeug enthält eine Vielzahl von Elementen mit ineinander angepaßten Teilen, um eine im wesentlichen vollständige äußere Oberfläche zu definieren, deren Zusammensetzung derjenigen entspricht, die bei der genannten inneren Oberfläche erforderlich ist. Die genannten Elemente enthalten erste und zweite Elemente, die sich dazwischen befinden. Die Anordnung ist derart gestaltet, daß die ersten Elemente von den Artikeln zurückgezogen v/erden können, um einen Raum oder Räume zurückzulassen und es den zweiten Elementen folglich ermöglichen, sich von dem unterschnittenen Oberflächenteil im Inneren zu lösen und sich schließlich von dem Artikel zurückzuziehen.

Bei einer im wesentlichen vollkommenen Oberfläche, d. h. einer Oberfläche ohne Fugen und Unregelmäßigkeiten, genügt es, wenn das Material des Artikels während des Strangpreßvorgangs aufgenommen wird. Dieses Material müßte später maschinell beseitigt werden. Durch Anwendung eines Werkzeugs gemäß der Erfindung kann das Erfordernis des Nachschleifens der inneren Oberfläche des Artikels einschließlich der Kugellaufrillen in einem äußeren Gelenkteil reduziert oder eliminiert werden.

Durch die vorgesehene Möglichkeit, daß sich die ersten Elemente des Werkzeugs von dem Artikel zurückziehen können, um

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einen Raum zurückzulassen, und die zweiten Elemente des Werkzeugs schließlich, für sich, beweglich, und zurückziehbar sind, kann das Werkzeug mit relativ wenig Komponententeilen gestaltet werden und kennzeichnet trotzdem die vollständige Form der inneren Oberfläche des hohlen Artikels·

Vorzugsweise kennzeichnen die genannten Elemente des Werkzeugs zusammen einen inneren Hohlraum, in welchem ein Expanderteil beweglich ist, um die Elemente in ihren Positionen aufzunehmen, in welchen sie die äußere Oberfläche definieren, und von welchen das Expanderteil zurückgezogen werden kann, damit die ersten Elemente des Werkzeugs in dem Hohlraum vor ihrer Zurückziehung für sich beweglich sind·

Die innere Bewegung der ersten Elemente des Werkzeugs vor ihrer Zurückziehung ermöglicht sowohl den ersten als auch den zweiten Elementen des Werkzeugs, daß sie eine äußere Konfiguration aufweisen, welche einen unterschnittenen Teil der inneren Oberfläche des Artikels kennzeichnet.

Damit die ersten Elemente des Werkzeugs nach dem Zurückziehen des Expanderteils innerlich beweglich sind, müssen die Seitenflächen der ersten Elemente, die die zweiten Elemente berühren, parallel zueinander oder konvergierend gegen die Werkzeugaußenseite sein«

Das Expanderteil kann einen verjüngten Teil aufweisen, der in den inneren Hohlraum eintritt, welcher von den Elementen des Werkzeugs gekennzeichnet wird, um ein Zurückziehen des Expanderteils nach einem Formungsvorgang zu erleichtern.

Die zweiten Elemente des Werkzeugs können Fiihrungsoberflä-

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chen einschließen, die durch das Expanderteil im Eingriff sind, um die Elemente in Verbindung mit dem Artikel aufzunehmen, nachdem das Expanderteil mindestens teilweise aus dem Hohlraum zurückgezogen ist; aber diese Pührungsoberflachen werden nach weiterem Zurückziehen des Sxpanderteils gelöst. Damit ist gewährleistet, daß es kein Hindernis zum Zurückziehen der ersten Elemente des Werkzeugs von dem Artikel gibt, nachdem das Expanderteil aus dem Hohlraum des Werkzeugs zurückgezogen ist. Sogar außerhalb solcher Pührungsoberf lachen neigen die zweiten Elemente des Werkzeugs jedoch dazu, im Kontakt mit dem Artikel nach der Zurückziehung des Expanderteils zu verbleiben, während die ersten Elemente des Werkzeugs zurückgezogen werden.

Das Werkzeug kann ein Aufnahmeteil enthalten, welches die ersten Elemente aufnimmt, um deren innere Bewegung zu ermöglichen. Das genannte Aufnahmeteil ist für die Bewegung relativ zu dem Expanderteil angebracht. Widerlagermittel stehen mit dem Aufnahmeteil in Verbindung, wenn das Expanderteil aus dem Hohlraum zurückgezogen wird, um die ersten Elemente von dem Artikel zurückzuziehen. Weitere Widerlagermittel sind mit den zweiten Elementen im Eingriff, nachdem eine weitere Zurückziehung des Expanderteils und dessen Lösen von den Pührungsoberflachen erfolgt ist, um die zweiten Elemente von dem Artikel zurückzuziehen. Pedermittel wirken zwischen dem Expanderteil und den ersten und zweiten Elementen, um die Elemente in ihre Arbeitslagen zurückzustellen und das Expanderteil in den Hohlraum.

Das Werkzeug ist weiterhin durch den Anpassungsvorgang gekennzeichnet, um ein Universalgelenk-Außenteil herzustellen, und durch die äußere Oberfläche, die durch einzelne Element-

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teile definiert ist, die einen teilweise sphärischen Abschnitt und vorstehende Stellen zur !faltenbildung im Inneren des Gelenkaußenteils enthalten·

Das Verfahren zur Herstellung eines hohlen Artikels ist gekennzeichnet durch Einführen des Werkzeugs in ein hohles Rohteil, durch einen Passoniervorgang, dem das Rohteil ausgesetzt wird, um zu bewirken, daß dessen innere Oberfläche der äußeren Oberfläche des Werkzeugs angepaßt wird, durch das Zurückziehen der ersten Elemente des Werkzeugs von dem geformten Rohteil, und durch das Zurückziehen der zweiten Elemente des Werkzeugs·

Weitere Einzelheiten des Werkzeugs gemäß der Erfindung werden anschließend beschrieben.

Die Erfindung stellt auch eine Presse vor, die an einem Werkzeug gemäß der Erfindung angebracht wird, und weiterhin ist eine Matrize enthalten, durch die ein hohles Rohteil, in dessen Inneren sich das Werkzeug befindet, gepreßt werden kann, um den Artikel zu erzeugen, und Mittel zur Aufnahme des Artikels während der Zurückziehung des Werkzeugs·

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand eines Beispiels mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben·

Darin zeigen

Fig. 1: einen Schnitt durch einen Rohling zur Herstellung eines Universalgelenk-Außenteils bei Anwendung der Erfindung,

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Pig. 2: einen Schnitt durch eine Presse gemäß der Erfindung in einer ersten Arbeitsstufe,

Pig. 3ϊ einen diagrammatischen Schnitt eines Werkzeugteils der Erfindung in einer ersten Arbeitsstufe entsprechend derjenigen von Pig. 2,

Pig. 4

und 5: entsprechen den Pig. 2 und 3» stellen aber eine zweite Arbeitsstufe dar,

Pig. 6

und 7: entsprechend den Pig. 2 und 3» geben jedoch eine dritte Arbeitsstufe wieder.

Zuerst wird auf Pig. 1 der Zeichnungen Bezug genommen. Diese zeigt ein Rohteil zur Verwendung bei der Herstellung des äußeren Teils eines Universalgelenks mit konstantem Geschwindigkeit sverhäl tni s bei Anwendung der Erfindung. Das Rohteil enthält ein hohles topfförmiges Teil 10 und einen Zapfen 11, wobei letzterer schließlich mit Paßfedern für die Drehmomentübertragung mit einer anderen Antriebskomponente, z. B. mit einer Kraftfahrzeugnabe, ausgestattet ist. Die innere Porm des topff'drmigen Teils 10 des Rohteils enthält ein teilweise kugelförmiges Oberflächenteil 12, das in einer zylindrischen Oberfläche 13 läuft, und in der Oberfläche 12, 13 werden axial verlaufende und peripheral unterteilte Hüten 14 gebildet, und zwar jede mit einem bogenförmigen Teil 15 und einem geradlinigen Teil 16 in deren Grundfläche. Das Rohteil enthält keine unterschnittenen Teile, und daher kann es durch konventionelles Kalt-, Warm- oder Heißschmieden oder durch ein Rück-Strangpreßverfahren hergestellt werden, indem ein einteiliges Pormungswerkzeug verwendet wird, um dem Rohteil die innere Porm zu geben und das Zurückziehen von einem

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solchen Werkzeug zu ermöglichen, weil dort leine Unterschneidung vorhanden ist·

Bei dem fertig bearbeiteten äußeren Gelenkteil ist die Form der inneren Oberfläche des Teils durch die unterbrochenen Linien bei 17 dargestellt; das ist eine Portsetzung der teilweise kugelförmigen Oberfläche 12, und die Form des Bodens der Nuten ist völlig gekrümmt, wie das durch die unterbrochenen Linien bei 18 dargestellt ist. Obwohl die in dem fertig bearbeiteten Gelenkteil vorhandene Unterschneidung in Pig· 1 vergrößert ist, wird abgeschätzt, daß ein einteiliges Formungswerkzeug nicht verwendet werden kann, um den Artikel herzustellen, weil es von dem fertiggestellten Artikel nicht zurückgezogen werden kann.

In der folgenden Beschreibung wird auf die Fig. 2 und 3 der Zeichnungen Bezug genommen. Darin wird ein Druckkolben 20 einer Presse gezeigt, der durch einen Schraubgewinde-Verbindungsring 21 und einen Dorn 22 befestigt ist. Das untere Ende des Doms 22 ist mit einem länglichen zylindrischen Expanderteil 23 gesichert. Eine Muffe 24 des Doms 22 ist in Längsrichtung verschiebbar,und zwar zwischen Begrenzungen, die von einem Stöpsel 25 festgelegt werden, der sich im Inneren der Muffe 24 in einem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz 26 innerhalb des Doms 22 bewegen kann. Am unteren Ende der Muffe 24 ist ein sich peripheral erstrekkender Flansch 27 vorgesehen, und auf der iluffe 24, unter dem Flansch 27, befindet sich ein Ring 28. Der Ring 28 wird aufwärts durch eine Vielzahl von Zugfedern 29, die sich in einem Abstand voneinander um den Ring befinden, vorgespannt. In der Zeichnung ist nur eine dieser Federn gezeigt. Die Federn 29 sind in Stiften 30 eingehakt, die sich innerhalb des Doms 22 befinden.

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Im Inneren des Planacb.es 27 ist die Muffe 24 mit drei gleichen, am Umfang in einem Abstand voneinander befindlichen, radialen Öffnungen 31 versehen. Jede Öffnung 31 nimmt einen Kugelkopf eines Stöpsels 32 auf, der sich außerhalb vom oberen Ende eines Elementes 33 erstreckt, das ein Kopfteil an seinem unteren Ende aufweist. Am Umfang der Muffe 24 befinden sich in einem Abstand voneinander zwischen den Öffnungen 31 drei Schlitze 35, die sich vom Plansch 27 nach unten erstrecken. Jeder Schlitz 35 nimmt einen Stöpsel 36 auf, der sich vom oberen Ende eines Elementes 37 mit einem Kopfteil 38 an seinem unteren Ende nach außen erstreckt. Die Stöpsel 36 sind lang genug, um mit dem Ring 28 in Eingriff zu kommen. Die Kopfteile 34, 38 der Elemente 33» 37 kennzeichnen zusammen einen inneren Hohlraum 40, der zylindrisch ist und in welchem das Expanderteil 23 eine enge Passung hat. Die Elemente 37 haben Pührungsoberflachen 39, die sich um ihre Teile erstrecken und den Hohlraum 40 kennzeichnen.

Die Pormen der Kopfteile 34, 38 der Elemente 33, 37 sind in Fig. 3 der Zeichnungen diagrammatisch dargestellt. Es ist bekannt, daß die Kopfteile 34 parallele Seiten aufweisen, während die Kopfteile 38, die sich zwischen ihnen befinden, keilförmig sind. Die äußere Porm der Elementkopfteile entspricht der erforderlichen inneren Konfiguration des Universalgelenkaußenteils, und damit enthält jedes der Elemente eine hervorstehende Stelle, welche einer der Nuten des fertiggestellten Gelenkteiles entspricht. Der Rückstand der Außenseite der Kopfteile der Elemente 33, 37 kennzeichnet die teilweise kugelförmige Oberfläche, welche bei dem fertiggestellten Gelenkteil vorliegt.

Bei der Benutzung der Vorrichtung wird die Baugruppe der

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Elemente 33, 37 mit dem Escpanderteil 23 im Inneren in ein Rohteil, wie es in Pig. 1 dargestellt ist, eingeführt· Die untersten Endteile der Elemente 33, 37 werden innerhalb der bereits geformten teilweise kugelförmigen Oberfläche 12 und der Hüten 14 des Rohteils eng eingepaßt. Die Presse wird dann in Gang gesetzt, um das Rohteil und das V/erkzeug in dessen Inneren durch eine Matrize 41 zu drücken. Das hat eine Deformierung innerhalb der Wand des Rohteils zur Folge, die sich in der Hähe des freien Endes befindet, um der Oberflächenform der zusammengesetzten Werkzeugelemente zu entsprechen, wie dies bei 42 zu erkennen ist.

Das Werkzeug muß dann von dem geformten äußeren Gelenkteil zurückgezogen werden, und die erste Stufe einer derartigen Zurückziehung ist in den Pig. 4 und 5 dargestellt.

Anfangs wird das offene Ende des äußeren Gelenkteils durch Greiferteile 43 festgehalten, um eine Aufwärtsbewegung zu verhindern. Danach wird der Dorn 22 durch einen Arbeitsgang der Presse angehoben. Da die Elemente 33, 37 von dem äußeren Gelenkteil nicht zurückgezogen werden können, wird es nun auf Grund der Unterschneidungskonfiguration beherrscht. Die Muffe 24 verbleibt in einer festgelegten Lage, wenn der Dorn angehoben wird, bis der Stöpsel 25 am unteren Ende des Schlitzes 26 anstößt. Währenddessen sind die Pedern 29 solange gestreckt j bis das Expanderteil, das mit dem Dorn 22 fest verbunden ist, von dem inneren Hohlraum der Kopfteile der Elemente 33, 37 eindeutig zurückgezogen worden ist.

Die Elemente 33 sind nun frei, um sich innen schrägzustellen, so daß ihre Kopfteile 34 die Positionen einnehmen, wie

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in Pig. 5 dargestellt ist· Dieses Schrägstellen ist möglich durch die Kugelköpfe der Stöpsel 32, die in die Öffnungen 31 einrücken. Ein solches Schrägstellen erlaubt es, die Kopfteile von dem äußeren Gelenkteil zurückzuziehen, bei einer ständigen Aufwärtsbewegung des Dornes 22. Die Kopfteile 38 der Elemente 37 können in dieser Stufe jedoch nicht zurückgezogen sein, weil das Expanderteil 23 mit ihren Pührungsoberflachen 39 in Verbindung bleibt, um ein lerschieben im Inneren zu verhindern.

Bei einer ständigen Aufwärtsbewegung des Doms 22 werden die Federn 29 weiter gestreckt, als sich die Stöpsel 36 auf den Elementen 37 in den Schlitzen 35 abwärtsbewegen; der Ring 28 nimmt die Muffe 24 abwärts mit sich. Zum Schluß ist eine Position, wie in Pig« б gezeigt, erreicht, in welcher die Stöpsel 36 die unteren Enden der Schlitze 35 erreicht haben, die Pedern 29 bis zu ihrer größten Ausdehnung gestreckt sind und das Expanderteil 23 die Enden der Pffiirungsoberfläche 39 innerhalb der Elemente 37 erreicht hat. Die Elemente 37 können dann im Inneren so angeordnet werden, daß ihre Kopfteile 38 die in Pig. 7 dargestellten Positionen erreichen.

Die in Pig. 6 gezeigte Stellung besteht nur einen Augenblick, da, sobald sich das Sxpanderteil 23 von den Pührungsoberflachen 39 abhebt, für die Elemente 37 eine Tendenz besteht, sich im Innern zu bewegen. Als eine Polge der Materialdeformation des äußeren Gelenkteiles können die Elemente 37 einschließlich der Elemente 33 bei einer früheren Stufe daran festhaften, so daß eine beträchtliche Kraft benötigt wird, die durch die Stöpsel 36 ausgeübt werden muß, um die Böden der Schlitze 35 einzurasten, bevor die Elemente 37 sich

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aus dem äußeren Gelenkteil zurückbewegen. Deshalb muß das äußere Gelenkteil durch Greiferteile 43 festgehalten werden· Sobald sich die Elemente 37 von dem äußeren Gelenkteil entfernen, führen die Federn 29 den Ring 28 nach oben und lassen die Elemente 37 zunächst in ihre Ausgangslage zurückkehren. Danach führen die Ringe 29 die Muffe 24 mit dem Ring 28 in ihre ursprüngliche Stellung in Bezug auf den Dorn 22 nach oben und die Teile erreichen dann wieder ihre relativen Positionen, die in Fig. 2 zu sehen sind.

Wegen der Tendenz der Kopfteile 38 der Elemente 37, an dem äußeren Gelenkteil haften zu bleiben, kann die Bestimmung der Führungsoberflächen 39 darüber, sie in dieser Stellung aufrechtzuerhalten, während die Elemente 33 im Inneren bewegt und zurückgezogen werden, nicht gpfordert werden.

Obwohl die beschriebene Vorrichtung zur Herstellung des äußeren Teils eines Universalgelenkes mit konstantem Geschwindigkeitsverhältnis verwendet wird, kann eingeschätzt werden, daß sie zur Herstellung von äußeren Komponenten mit gleicher allgemeiner Zusammensetzung, die eine innere unterschnittene Oberfläche aufweisen, geeignet ist· Dabei sind andere Elementeanzahlen, wie z. B. die Elemente 33, 37 möglich, und zwar gemäß der Form der herzustellenden Komponente.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Expanderteil 23 zylindrisch, und der durch die Kopfteile der Elemente 33» 37 beschriebene Hohlraum des Werkzeugs ist auch zylindrisch. In der Praxis kann es erforderlich sein, daß das Expanderteil und der Hohlraum eine verjüngte Gestalt haben, um die Zurückziehung des Expanderteils nach dem Formungsvorgang

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zu erleichtern. Wenn während dea Formungsvorganges sehr große Kräfte zwischen den sich berührenden Oberflächen des Expanderteils und der Werkzeugelemente entwickelt werden, wird das Zurückziehen des Expanderteils erleichtert, wenn es verjüngt ist. Aus dem gleichen Grund kann es ferner erforderlich sein, daß die Kopfteile 34 der Elemente 33 des Werkzeugs nach außen konvergierende Seiten aufweisen; das ist günstiger, als wenn sie parallel sind·

Bei einer Form des Universalgelenks mit konstantem Geschwindigkeitsverhältnis sind die Hüten des äußeren Gelenkteils unterschnitten· Der kugelförmige Teil der Oberfläche zwischen den Hüten ist jedoch trotzdem unterschnitten. Das Werkzeug kann zur Herstellung eines Gelenks dieser Art verwendet werden.

Obwohl der Werkzeugaufbau, wie oben beschrieben, auf dem Druckkolben der Presse erfolgt und die Matrize auf der Pressengrundfläche befestigt ist, wird es eher möglich sein, die Matrize durch einen Pressendruckkolben zu bewegen als den Werkzeugaufbau. Die relativen Bewegungen, die zwischen den Teilen des Werkzeugaufbaus und der Matrize auftreten, wären die gleichen·

Claims

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1. Werkzeug zur Verwendung bei der Herstellung eines hohlen Artikels, der eine innere Oberfläche mit mindestens einem Teil, welcher unterschnitten ist, aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß das Werkzeug eine Vielzahl von Elementen (33, 37) enthält, die Teile (34, 38) aufweisen, welche zusammengepaßt sind, um eine im wesentlichen vollständige, äußere Oberfläche zu kennzeichnen, deren Konfiguration derjenigen entspricht, die in der inneren Oberfläche erforderlich ist, und daß die Elemente erste Elemente (33) und zweite Elemente (37) enthalten, die sich dazwischen befinden, und daß die Anordnung derart gestaltet ist, daß die ersten Elemente (33) aus den Artikeln zurückgezogen werden können, um einen Raum oder Räume zurückzulassen und es den zweiten Elementen (37) ermöglichen, sich daraufhin im Inneren zu bewegen, um sich von dem unterschnittenen inneren Oberflächenteil loszulösen und sich von dem genannten Artikel zurückzuziehen·

2· Werkzeug nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Elemente (33, 37) des Werkzeugs zusammen einen inneren Hohlraum (40) kennzeichnen, in welchem ein Expanderteil (23) beweglich ist, um die Elemente (33, 37) in ihren Lagen aufzunehmen, in welchen sie die äußere Oberfläche kennzeichnen, und von welchem das Expanderteil (23) zurückgezogen werden kann, um den ersten Elementen eine Bewegung innerhalb des Hohlraums (40) vor ihrem Zurückziehen zu ermöglichen.

3. Werkzeug nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Seitenflächen der ersten Elemente (33), welche die zweiten Elemente (37) berühren, parallel zueinander oder konvergierend zur Außenseite des Werkzeugs sind·

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4. Werkzeug nach den Punkten 2 oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Expanderteil (23) einen konischen Abschnitt auf v/eist, der in den inneren Hohlraum (40) eintritt, welcher durch die Elemente (33> 37) des Werkzeugs definiert ist, um das Zurückziehen des Sxpanderteils (23) nach einem Passoniervorgang zu erleichtern.

5. Werkzeug nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die zweiten Elemente (37) Pührungsoberflachen (39) enthalten, die durch das Expanderteil (23) im Singriff sind, um die zweiten Elemente (37) in Verbindung mit dem Artikel aufzunehmen, nachdem das Expanderteil (23) mindestens teilweise aus dem Hohlraum zurückgezogen ist, und daß die PUhrungsoberflachen (39) bei einem v/eiteren Zurückziehen des Expanderteils (23) entkuppelt sind.

6. Werkzeug nach einem der Punkte 2 bis 5, gekennzeichnet durch ein Aufnahmeteil (24), welches die ersten Elemente (33) aufnimmt, um deren innere Bewegung zu ermöglichen, und durch das Aufnanmeteil (24), das für die Bewegung relativ zu dem Expanderteil (23) angebracht ist, durch Widerlagermittel (25, 26),die mit dem Aufnahmeteil (24) in Singriff sind, wenn das Expanderteil (23) aus dem Hohlraum (40) zurückgezogen wird, um die ersten Elemente (33) von dem Artikel zurückzuziehen, und durch weitere Widerlagermittel (35, 36), die mit den zweiten Elementen (37) nach einem weiteren Zurückziehen des Expanderteils (23) im Singriff befindlich sind, um die zweiten Elemente (37) von dem Artikel zurückzuziehen.

7. Werkzeug nach Punkt 6, gekennzeichnet durch Pedermittel (29)» die zwischen dem Expanderteil (23) und den ersten und zweiten Elementen (33, 37) wirken, um die Elemente in ihre Arbeitsiagen und das Expanderteil in den Hohlraum zurückzustellen.

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8· Werkzeug nach, einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet durch den Anpassungsvorgang, um ein Universalgelenk-Außenteil herzustellen, und durch die äußere Oberfläche, die durch die Elementteile (34, 38) definiert ist, die einen teilweise sphärischen Abschnitt und vorstehende Stellen zur Nutenbildung im Inneren des Gelenkaußenteils enthalten·

9. Presse, die mit einem Werkzeug zusammengepreßt ist, nach einem der vorstehenden Punkte, gekennzeichnet durch eine Matrize (41), durch welche ein hohles Rohteil, in dessen Inneren sich das Werkzeug befindet, gepreßt werden kann, um den Artikel zu erzeugen, und durch Mittel (43) zur Aufnahme des Artikels während des Zurückziehens des Werkzeuges.

10. Verfahren zur Herstellung eines hohlen Artikels bei Verwendung eines Werkzeuges nach einem der Punkte 1 bis 8, gekennzeichnet durch Einführen des Werkzeugs in ein hohles Rohteil, durch einen Fassoniervorgang, dem das Rohteil ausgesetzt wird, um zu bewirken, daß dessen innere Oberfläche der äußeren Oberfläche des ?/erkzeugs angepaßt wird, durch das Zurückziehen der ersten Elemente des Werkzeugs von dem geformten Rohteil, und durch das Zurückziehen der zweiten Elemente des Werkzeugs.

11. Hohlartikel, hergestellt durch ein Verfahren nach Punkt 10.

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