DE10135879A1

DE10135879A1 - Verfahren zum Anbringen eines Endteils an einem Hohlwellenteil

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Publication number: DE10135879A1
Application number: DE10135879A
Authority: DE
Inventors: Yukiyoshi Murakami
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2002-07-11
Also published as: JP2002257150A; US20020124379A1; JP4584489B2; US6631544B2

Abstract

Es wurde ein Verfahren zum Anbringen eines Endteils an einem Hohlwellenteil für Bürogeräte entwickelt, bei dem ein hoher Grad an Achsgleichheit und ein hoher Grad an Rechtwinkligkeit erreicht werden kann. Die Herstellungsschritte sind einfach und können mit geringeren Kosten realisiert werden. Die vorliegende Erfindung umfasst die Schritte: (1) Verwenden eines Hohlwellenteils aus Weichmetall; (2) Einsetzen eines mit einer, einigen Anforderungen entsprechenden, Passnut ausgebildeten Endteils aus hartem Metall in die Hohlwelle; (3) Bilden von runden Ausnehmungen am mittleren Teil jeder geteilten Pressform und Einsatz einer Formmachine, welche mehr als drei Pressteile in Richtung auf den Mittelpunkt jeder der runden Ausnehmungen hin aufweist; und (4) Anbringen des Endteils am Wellenteil mit der Presskraft der Pressteile.

Description

Ausführliche Beschreibung der Erfindung Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Endteils in einem Hohlwellenteil für Bürogeräte, und insbesondere ein Verfahren zum Anbringen eines Endteils in einem Hohlwellen teil, das mit Blatt-Zufuhrwalzen oder Blatt-Presswalzen dieser Geräte versehen ist, und betrifft Bürogeräte wie z. B. einen Drucker für Computer, ein Kopiergerät, ein Textverarbeitungsgerät und ein Faxgerät oder dergleichen; eine automatische Zählmaschine (nachfolgend "ATM" genannt), welche bei einem Finanzorgan verwendet wird, Büroinstrumente wie elektrische Rechenmaschi nen und Messinstrumente.

Beschreibung des Stands der Technik

Nach dem Stand der Technik wird als Wellenteil zum Anbringen von Blatt-Zufuhrwalzen oder Blatt-Presswalzen oder dergleichen beispielsweise in den vorgenannten Bürogeräten oder der ATM, elektrischen Rechenmaschinen und Messinstrumenten und dergleichen im Allgemeinen ein massives Teil verwendet.

Ein solches massives Teil hat jedoch einige Nachteile, nicht nur, dass das Gewicht hoch wird, sondern auch dass der Herstellungsvorgang recht kompliziert wurde und die Herstellungskosten hoch wurden.

Falls das Wellenteil mit Teilen wie Blatt-Zufuhr-Walzen oder Blatt-Presswalzen ausgestattet war, mussten die Blatt-Zufuhrwalzen und das Wellenteil ferner mit passenden Innengewinden versehen werden, Außengewinde mussten in die Innengewinde eingreifen und mit ihnen verbunden wer den, und eine genaue Positionierung dieser Teile war erforderlich, weshalb die Herstellungsphase kompliziert war.

Angesichts der vorstehenden Nachteile machte der gleiche Anmelder den Vorschlag, eine Hohl welle zu verwenden, um diese Probleme auszuschließen. Zum Füllen des hohlen Teils muss der Endabschnitt jedoch mit einem massiven Endteil versehen werden (vgl. Fig. 8).

Als Verfahren zum Anbringen nach dem Stand der Technik wählte man nur die folgenden Verfah ren.

(1) Ein Innendurchmesser einer Aluminiumröhre wurde mit einer Drehmaschine auf eine solche Größe bearbeitet, mit der diese unter Presssitz eingepasst werden konnte und das Pressteil wurde mit erhöhter Genauigkeit bei der Presspassung unter Presssitz eingepasst; (2) oder falls es erforder lich war, die Presspasssung mit großer Kraft durchzuführen, wurde ein Klebemittel aufgetragen; oder (3) parallele Stifte oder dergleichen wurden in senkrechte Löcher in der Röhre und im Endteil getrieben, oder (4) Schweißen durch einen Reibungs-Pressschweißvorgang wurde angewandt, um diese Teile zu verbinden.

Selbst wenn das harte Endteil unter Presssitz in die zylindrische Aluminiumröhre eingepasst wurde, wurde bei solchen Verfahren wie den oben genannten aufgrund der Weichheit der Aluminium röhre jedoch kaum der erforderliche Genauigkeitsgrad erreicht, und ein Grad der Achsgleichheit, welcher die Position des Achsenmittelpunkts festlegt, wurde nicht ausreichend genau festgelegt. Wenn versucht wurde, die Genauigkeit einzustellen, musste ferner ein entsprechend problemati scher und mit hohen Kosten verbundener Verarbeitungsschritt durchlaufen werden.

Ferner erforderten die Verfahren, wie z. B. Presspassung oder Reibungs-Pressschweißen und der gleichen sehr viel Energie, die Geräte dafür waren teuer und ihr Energieverbrauch gravierend.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um solche Nachteile wie die vorstehend genannten auszuschließen und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens, bei dem sowohl ein hoher Grad an Achsgleichheit als auch ein hoher Grad an Rechtwinkligkeit erreicht werden kann, dessen Schritte einfach sind und mit geringeren Kosten realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Anbringen eines Endteils in einem Hohlwellenteil gelöst, welches die Schritte umfasst:

1. Verwenden eines zylindrischen Hohlwellenteils aus Weichmetall;
2. Einsetzen eines säulenähnlichen Endteils aus hartem Metall, welches unter enger Berührung in das Hohlwellenteil eingesetzt wird und mit einer Passnut ausgeformt wird, welche den folgen den Anforderungen (a) bis (c) entspricht:
- a) dass die Nut an einer vorgegebenen Position beabstandet vom Anschlussende des Endteils gebildet wird, so dass die Nut entlang der äußeren Umfangsfläche des Endteils vorhanden sein kann und mit einer Achse des Endteils koaxial werden kann;
- b) dass die Tiefe der Nut in der Weise eingestellt wird, dass zumindest eine Verankerungs wirkung aufgrund einer Drückwirkung erzielt werden kann, das Wellenteil aufgrund von Drückwirkung die Bodenfläche der Nut erreichen kann und eine Achsgleichheit mit einer Widerstandskraft erzielt werden kann; und
- c) dass die Bodenfläche der Nut im Endzustand eine ausreichende Genauigkeit aufweist, um einen erforderlichen Grad an Achsgleichheit zu erzielen; und
3. Vorbereiten einer Formmaschine, welche eine runde Ausnehmung mit einem solchen Aus nehmungsdurchmesser aufweist, dass die äußere Form des Wellenteils im mittleren Teil der geteilten Pressformen nicht nach außen ausgedehnt wird, wenn von einem Pressteil im Inne ren eine Widerstandskraft erzeugt wird, und welche zumindest drei Pressteile aufweist, die zum Mittelpunkt der runden Ausnehmung hin verschiebbar angeordnet sind; und
4. Anbringen des Wellenteils und des Endteils in den Pressformen der Formmaschine, Bewegen der Pressteile auf den Mittelpunkt der runden Ausnehmung zu, Verformen des Wellenteils auf plastische Weise mit der Presskraft der Pressteile zur Passnut des Endteils hin, um das Endteil im Wellenteil anzubringen.

In Übereinstimmung mit der vorgenannten Konfiguration kann die vorliegende Erfindung die fol genden besseren Wirkungen ermöglichen:

1. dass eine plastische Verformung des Wellenteils in die Passnut des Endteils mittels der- Pressteile ausgeführt werden kann, um das Erreichen einer starken Verankerungswirkung zu ermöglichen, und die Verformung gleichmäßig gemacht wird durch relative Widerstandskräfte in drei oder mehr Richtungen; wodurch das Endteil in der mittigen Position gehalten werden kann und ein hoher Grad an Achsgleichheit realisiert werden kann;
2. dass der Grad der Achsgleichheit mit hoher Genauigkeit realisiert werden kann aufgrund der Tatsache, dass die Größe der Genauigkeit von der Bodenfläche der Passnut des Endteils aus hartem Material und der Innenwandfläche der runden Ausnehmung bestimmt wird; und
3. dass Genauigkeit nur an der Bodenfläche der Passnut des Endteils erforderlich ist, welche sehr genau und präzise bearbeitet werden kann, im Wellenteil oder dergleichen keine Genauigkeit erforderlich ist, das Endteil durch Pressarbeit der Pressform einfach im Wellenteil angebracht werden kann, wodurch eine Arbeitsersparnis realisiert werden kann und es gleichzeitig mit geringeren Kosten hergestellt werden kann.
4. Bei der Herstellung des Wellenteils ist es möglich, einen letzten Zieh-Arbeitsgang mit einer Pressform mit einer darin gebildeten runden Ausnehmung entfallen zu lassen, und insbeson dere wenn zwei oder mehr Reihen von Passnuten im Endteil eingebracht werden, kann diese bemerkenswerte Wirkung und eine erhebliche Arbeitsersparnis erreicht werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorgenannten und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von Beispielen der Erfindung und den zugehörigen Zeichnungen deutlicher.

Es zeigen schematisch

Fig. 1 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Wellenteils und eines Endteils in getrenntem Zustand;

Fig. 2 eine Teilansicht eines Zustands, bei dem das Endteil in das Wellenteil der vorliegenden Erfindung eingepasst ist;

Fig. 3 eine Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Wellenteils und eines Endteils;

Fig. 4 eine Teilansicht des weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung in einem Zustand, in dem das Endteil in das Wellenteil eingepasst ist.

Fig. 5 eine Teilansicht einer Einspannmaschine, welche in einer Herstellungsstufe des Wellenteils der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 6A, 6B und 6C vergrößerte Teilansichten eines Vorgangs, bei dem ein Pressteil gegen das erfindungsgemäße Wellenteil presst, wobei Fig. 6A den Zustand vor dem Pressen zeigt, Fig. 6B den Zustand während des Pressens zeigt und Fig. 6C den Abschluss des Pressens zeigt;

Fig. 7 eine schematische, vergrößerte Ansicht eines Zustands, in dem ein Pressteil gegen das erfindungsgemäße Wellenteil presst;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Wellenteils, auf welchem Gummiwalzen angebracht sind;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Bürogeräts, in welchem das erfindungsge mäße Wellenteil angebracht ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung

Ein erfindungsgemäßes Wellenteil 10 wird vorwiegend für Büromaschinen verwendet, wie bei spielsweise für einen Drucker für Computer, ein Kopiergerät, ein Textverarbeitungsgerät, ein Fax gerät und Büroausstattung wie beispielsweise ein ATM, welches bei Finanzorganen verwendet wird, elektrische Rechengeräte, Messgeräte und dergleichen, und dieses Wellenteil 10 ist als ein Wellenteil definiert, welches in diesen Maschinen oder dergleichen verwendet wird (vgl. Fig. 9). Praxisnäher ausgedrückt, tritt manchmal der Fall auf, dass eine Blatt-Zufuhrwalze oder eine Blatt- Presswalze in einer vorgegebenen, mittleren Position angebracht ist, weshalb das Wellenteil der vorliegenden Erfindung als mit einem Funktionsteil S ausgestattetes Wellenteil, wie beispielsweise eine Blatt-Zufuhrwalze oder eine Blatt-Presswalze oder dergleichen, definiert wird (vgl. Fig. 8). Das Wellenteil 10 besteht aus Weichmetall wie z. B. Aluminium, Messing, Kupfer und Weicheisen oder dergleichen. Das Wellenteil, das aus einem weichen, metallischen Material besteht, wird in eine hohlzylindrische Form gebracht, welche ein kreisförmiges Profil aufweist.

Das Herstellungsverfahren hierfür wird so durchgeführt, dass ein flaches, plattenartiges Weichmetall auf Formwalzen aufgebracht wird, um allmählich z. B. in eine zylindrische Form gebracht zu wer den, und schließlich durch eine Pressform mit einer kreisförmigen Ausnehmung gezogen wird.

Das Herstellungsverfahren für das Wellenteil ist jedoch nicht auf das vorstehend genannte Verfah ren beschränkt.

In diesem Fall ist bei der vorliegenden Erfindung bezüglich der Größe des Innendurchmessers des Wellenteils sowie dessen Endzustand keine besonders hohe Genauigkeit erforderlich.

Ein Endteil 20 zur Anbringung im vorgenannten Hohlwellenteil 10 ist wiederum in Fig. 1 und 2 dargestellt, aus einem harten, metallischen Material wie z. B. Stahl (japanische Norm SUS-304, etc.) hergestellt und zu einem säulenartigen massiven Teil geformt.

Danach wird im Fall der vorliegenden Erfindung im Endteil eine Passnut 21 ausgeformt, welche folgenden Anforderungen entspricht.

Die Anforderungen, denen die Passnut 21 entsprechen muss, sind:

1. dass die Passnut 21 in einem gewissen Abstand von einem Anschluss-Endabschnitt des Endteils gebildet ist. Die vorgegebene Position wird dadurch definiert, dass eine Drückposition des Pressteils mit der von der später beschriebenen Pressform erzeugten Drückstufe zusammen trifft. Praxisnäher ausgedrückt, bei einem Innendurchmesser von 8 × 50 mm wird diese Positi on bei einer Position eingestellt, welche 15 mm vom Anschlussende beabstandet ist;
2. dass die Passnut 21 eine Nut um den Außenumfang ist, welche entlang eines Umfangs-Rands des säulenartigen Endteils (10) gebildet ist (Ringnut) und koaxial ist mit der Achse des Endteils; und
3. dass die Tiefe der Passnut 21 so bemessen sein muss, dass durch den Drückvorgang eine ausreichende Verankerungswirkung erzeugt wird, gleichzeitig kann das Wellenteil die Boden fläche der Passnut durch den Drückvorgang erreichen und durch die Widerstandskraft des Wellenteils kann ein gewisser Grad an Achsgleichheit vorgesehen werden.
Obgleich die Tiefe, die das Wellenteil mit dem Pressteil erreichen kann, durch die Material qualität des Wellenteils, seine Dicke und die Breite der Nut beeinflusst werden kann, ist es wünschenswert, dass die Tiefe kleiner ist als die Dicke des Wellenteils.
Praxisnäher ausgedrückt, falls z. B. seine Dicke 1,0 mm beträgt und ein Außendurchmesser von 10 (Innendurchmesser von 8) × 50 mm festgelegt wird, wird angenommen, dass die Tiefe 0,5 m m beträgt.
4. dass die Genauigkeit der Bodenfläche der Passnut im Endzustand ausreichend hoch ist. Da ein nachstehend beschriebener Faktor zur Bestimmung eines Grads der Achsgleichheit aus der Genauigkeit der Außenwandfläche der Pressform und der Genauigkeit der Bodenfläche der Passnut besteht, kann durch erhöhte Genauigkeit der Grad der Achsgleichheit im Endzustand erhöht werden.

Zusätzlich können einige keilähnliche Anti-Rotations-Vorsprünge 22 in der Nähe der Passnut 21 des Endteils 20 in einer radialen Richtung, senkrecht zum Endteil, gebildet werden. Als praktisches Mittel ist hierfür ein Verfahren angegeben, bei dem die Keile z. B. durch Deformation beim Füge verfahren gebildet werden, und die Keile können als Vorsprünge verwendet werden.

Ferner ist es möglich, eine Längsnut zur Verwendung als Luftauslass an der Innenwandfläche des Wellenteils zu bilden. Es ist ausreichend, dass eine feine Nut in Längsrichtung gebildet wird, wel che keinen Einfluss auf die physikalische Stärke des Wellenteils ausübt.

Gemäß Fig. 5 wird im Fall der Anbringung des Endteils 20 im Wellenteil 10 eine Einspannvorrich tung 30 verwendet. Die Einspannvorrichtung 30 ist so eingerichtet, dass ein Trägerblock 31 auf dem Basisblock montiert ist, ein Gummiblock 33 auf dem Trägerblock 31 platziert ist, eine untere Pressform 32 auf dem Gummiblock 33 angebracht ist und Führungsstangen 34 mit einer darin gebildeten Führungsöffnung vertikal zwischen dem Trägerblock 31 und der unteren Pressform 32 angebracht sind.

Ferner ist zwischen einer oberen Pressform 35 und einer Deckplatte 38 ein weiterer Gummiblock 36 vorhanden, und Führungsstangen 37 mit darin gebildeten Führungslöchern sind vertikal zwischen der oberen Pressform 35 und der Deckplatte 38 angebracht.

Zwischen der unteren Pressform 32 und der oberen Pressform 35 sind halbrunde Ausnehmungen 32a, 35a (Fig. 6A) gebildet, deren Größe mit der Größe eines Außendurchmessers des Hohlwel lenteils 10 übereinstimmt. Die Innenwandflächen der runden Ausnehmungen 32a, 35a weisen solche Ausnehmungsdurchmesser sowie eine solche Größe und Genauigkeit auf, dass die äußere Form des Wellenteils 10 nicht, wie nachstehend beschrieben, nach außen gewölbt wird, selbst wenn das Wellenteil 10 von der unteren Pressform 32 und der oberen Pressform 35 gepresst wird und durch die später beschriebene Drückwirkung der Pressteile 39a, 39b und 39c im Inneren eine Widerstandskraft erzeugt wird.

Daher wird ein Pressteil 39a, welches in die obere Pressform 35 eingesetzt und durch diese hin durchgeführt wird und unter der Presswirkung der Deckplatte 38 hervortritt, in Richtung auf den Mittelpunkt der runden Ausnehmung 35b hin vorgesehen. Zusätzlich werden die Pressteile 39b, 39c, deren untere Enden vom Trägerblock 31 getragen werden, und deren obere Enden durch das Heruntergehen der unteren Pressform 32 relativ hervortreten, in der unteren Pressform 32 in Richtung auf den Mittelpunkt der runden Ausnehmung hin angeordnet.

Es ist wichtig, dass die vorgenannten drei oder mehr Pressteile 39a, 39b und 39c in Richtung auf den Mittelpunkt der runden Öffnungen 32a, 35a hin in gleichem Winkel zueinander bleiben, und gleichzeitig die Größengenauigkeit so eingehalten wird, dass sie zur Passnut 21 des Endteils 20 die gleiche Höhe haben.

Der Grad der Achsgleichheit des Endteils bezüglich des Wellenteils wird nämlich unter der Einwir kung der von den Pressteilen 39a, 39b und 39c ausgehenden Widerstandskraft wie nachstehend beschrieben bestimmt.

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung ein Ausführungsbeispiel offenbart wurde, bei dem nur eine Reihe mit einer Passnut 21 am Endteil 20 angeordnet wurde, können wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, zwei oder mehr Reihen von Passnuten 21'. . . beabstandet voneinander auf dem Endteil 20 gebildet werden, um eine stärkere Wirkung zu erzielen. In Übereinstimmung mit dieser Pass nut-Anordnung können auch zwei oder mehr Reihen von Pressteilen 39'a, 39'b, 39'c. . . an der Formmaschine angeordnet werden. In diesem Fall wird das Wellenteil 10 mit der Presskraft der zwei oder mehr Reihen von Pressteilen zu den zwei oder mehr Reihen von Passnuten hin plastisch verformt, um das Endteil 20 im Wellenteil 10 anzubringen, welches mit Pressnuten 11, 11'. . . an der Außenumfangsfläche ausgeformt wird.

Nachfolgend wird, basierend auf den vorstehenden Bedingungen, ein Verfahren zum Anbringen des Endteils 20 der vorliegenden Erfindung am Hohlwellenteil 10 beschrieben.

Als erstes wird das unter Erfüllung der vorgenannten Anforderungen geformte Endteil 20 in das hohle, röhrenförmige Wellenteil 10 eingesetzt, welches mittels des vorstehenden Verfahrens oder dergleichen geformt wurde.

Dieses Verfahren wird so durchgeführt, dass beispielsweise das Endteil 20 von der Einsetzmaschine in das Wellenteil 10 eingesetzt wird, anschließend wird es in die runden Ausnehmungen 32a, 35a der Einspannvorrichtung 30 eingesetzt, das äußerste Ende wird von einem Stopper angehalten und die Positionen der Pressteile 39a, 39b und 39c bezüglich des Stoppers werden mit der Position der Passnut 21 des Endteils 20 in Übereinstimmung gebracht.

Danach wird die Deckplatte 38 über der oberen Pressform 35 von einer Pressmaschine (nicht abgebildet) mit Druck beaufschlagt.

Dann bewegt sich die obere Pressform 35 entlang der Führungsstangen 37 nach unten, nähert sich der unteren Pressform 32, und ferner werden bei fortgesetztem Pressvorgang die Gummiblöcke 33, 36 zusammengepresst, das Pressteil 39a an der oberen Pressform 35 presst die Oberseite des Wellenteils 10 und die Pressteile 39b, 39c an der unteren Pressform 32 pressen das Wellenteil 10 von unten in einem Zustand, in dem sie es von unten nach oben drücken können, so dass die Außenwand des Wellenteils 10 gepresst wird (vgl. Fig. 6A).

Da die von der unteren Pressform 32 und der oberen Pressform 35 gebildeten kreisförmigen Lö cher 32a, 35a in einer solchen Größe ausgebildet sind, dass die äußere Form des Wellenteils 10 nicht nach außen gewölbt wird, selbst wenn innen durch das Drücken der Pressteile 39a, 39b und 39c eine Widerstandskraft erzeugt wird, wird dann das Wellenteil 10 aufgrund der von den Pressteilen 39a, 39b und 39c erzeugten Presskraft in die am Endteil 20 gebildete Passnut 21 positiv verformt. Diese Wirkung wird ebenfalls erzeugt in den drei Pressteilen 39a, 39b und 39c.

Danach wird im aus Weichmetall bestehenden Wellenteil 10 eine plastische Verformung erzeugt, beim Auftreten von Reibungswärme im Inneren werden gravierende Verschiebungen und Über gänge hervorgerufen, das Wellenteil wird allmählich entlang eines Raums in der im Endteil gebil deten Passnut (21) (vgl. Fig. 6B) verformt, schließlich erreicht es die Bodenfläche der Passnut 21. Als Ergebnis wird die Pressnut 11 an der äußeren Umfangsfläche des Wellenteils 10 gebildet.

Zu diesem Zeitpunkt werden die von den Pressteilen 39a, 39b und 39c verursachten Presskräfte, die auf das Wellenteil 10 ausgeübt werden, mit gleicher Kraft aus zumindest drei Richtungen zum Mittelpunkt hin ausgeübt, und wenn das Wellenteil 10 die Bodenfläche der Passnut 21 des Endteils 20 erreicht, wird von der Bodenfläche eine durch Abstoßung hervorgerufene Widerstandskraft erzeugt.

Die Widerstandskräfte sind vom Mittelpunkt des Endteils aus auf zumindest drei Verformungsstel len des Wellenteils gerichtet, die den von den Pressteilen 39a, 39b und 39c verursachten Press richtungen entgegengesetzt sind. Folglich üben Kräfte in drei oder mehr Richtungen, die in gleiche Bogenwinkel q1, q2 und q3 aufgeteilt sind, einen Einfluss aufeinander aus und werden ausgegli chen.

Folglich werden, selbst wenn es bei der Dicke des Wellenteils einige Unregelmäßigkeiten gibt, die Dickenunregelmäßigkeiten ausgeglichen durch Widerstandskräfte, die in drei oder mehr Richtun gen gerichtet sind, um zu bewirken, dass das Endteil in der mittigen Position gehalten wird (vgl. Fig. 6C und 7). Gleichzeitig ist nicht das Wellenteil aus Weichmetall an seiner Außenseite ein Element zur Bestimmung dieser Presskraft, sondern die Innenwandflächen der runden Löcher 32a, 35a der aus hartem Metall bestehenden oberen und unteren Pressform. Gleichzeitig ist es an einer Innenseite auch die Bodenfläche der Passnut 21 des aus hartem Metall bestehenden Endteils 20.

Das heißt, wie in Fig. 5 dargestellt, dass bei der Erzeugung der Presskraft durch die Pressteile 39a, 39b und 39c aufgrund des Heruntergehens der Deckplatte 38 der nach außen wirkende Teil dieser Kraft aufgehalten und aufgenommen wird von den Innenwänden der runden Ausnehmungen 32a, 35a, welche von der unteren Pressform 32 und der oberen Pressform 35 gebildet werden.

Gleichzeitig wird der innere Teil dieser Kraft gehalten von der Bodenfläche der Passnut 21 des Endteils 20, welche aufgrund der plastischen Verformung erreicht wird.

Nachdem die runden Ausnehmungen 32a, 35a und die Passnut 21 aus hartem Metall bestehen, ist deren Genauigkeit im Endzustand hoch, während das Weichmetall durch den Pressvorgang pla stisch verformt wird, begleitet von Verschiebungen in der Struktur und Übergängen oder derglei chen.

Folglich wird die Maßgenauigkeit an den verformten Stellen recht hoch, was dazu führt, dass der Genauigkeitsgrads der Achsgleichheit des in der mittigen Position gehaltenen Endteils ebenfalls recht hoch wird.

Wenn die keilähnlichen Vorsprünge 22 am Endteil 20 geformt werden, wird ferner das Wellenteil nicht ungehindert um das Endteil gedreht, was dazu führt, dass eine sogenannte rotationsverhin dernde Wirkung erzielt wird, selbst in dem Fall, dass zusätzlich eine hohe Drehkraft auf das Wel lenteil wirkt.

Wenn ferner beide Enden der hohlen Welle hermetisch verschlossen werden, wenn das Endteil von der rechten oder linken Seite aus in das Hohlwellenteil eingesetzt wird, wird Luft ausgedehnt und übt einen negativen Einfluss aus in dem Fall, dass die Gummiwalze oder dergleichen bei hoher Temperatur am Wellenteil angebracht wird. Wenn jedoch die Längsnut zum Luftauslass in der Innenwandfläche des Wellenteils gebildet ist, entweicht die Luft vorher durch diese Nut, so dass der negative Einfluss verhindert werden kann.

Wenn gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel zwei oder mehr Reihen der im Endteil 20 gebil deten Passnuten 21 vorhanden sind, erzielt man einige verbesserte Wirkungen, wie sich aus Fol gendem ergibt.

Wie vorstehend beschrieben, besteht ein übliches Herstellungsverfahren des Wellenteils 10 darin, dass beispielsweise eine ebene Platte aus Weichmetall zwischen die Formwalzen eingebracht und allmählich in eine zylindrische Form gebracht wird, und schließlich durch eine Pressform mit einer runden Ausnehmung gezogen wird, nachdem sowohl eine Strangpress-Stufe als auch eine Rund hämmern-Stufe oder ein Rundziehvorgang durchlaufen wurden. Ein Grund, weshalb der letzte Ziehvorgang mit der Pressform angewandt wird, besteht darin, dass ein hoher Genauigkeitsgrad bei der Achsgleichheit nicht erzielt werden kann, wenn die Genauigkeit des Innendurchmessers des Wellenteils nicht über einem gewissen vorgegebenen Wert gehalten wird.

Im Fall des Anbringungsverfahrens der vorliegenden Erfindung hat der folgende Test auf Unrund heit jedoch bestätigt, dass selbst wenn der letzte Ziehvorgang mit der Pressform entfällt, ein hoher Grad an Achsgleichheit erreicht werden kann. Insbesondere im Fall, dass die zwei oder mehr Reihen von Passnuten 21 des vorgenannten Endteils angebracht werden, kann ein hoher Grad an Achsgleichheit erreicht werden.

Der Test auf Unrundheit ist in diesem Fall so definiert, dass ein Wellenteil der zu testenden Proben auf einem Tisch mit einer darin gebildeten V-förmigen Nut gedreht wird und eine Unrundheit der Außenumfangsfläche, die durch die Drehung in der V-Form produziert wird, von einem Laserscan ning-Mikrometer gemessen wird.

Testergebnis

Tabelle 1

Position A: Position zwischen zwei Reihen von Passnuten an der linken Seite der Hohlwelle
Position B: Position zwischen zwei Reihen von Passnuten an der rechten Seite der Hohlwelle

Als Ergebnis wurde bestätigt, dass ein tatsächlich gemessener Wert von 0,173 mm beim erfin dungsgemäßen Anbringungsverfahren die Unrundheit um ca. 29% verbessert hinsichtlich eines maximalen Durchschnittswerts einer Unrundheit der Innen- und Außendurchmesser der Welle und einer mittigen Unrundheit der Welle zu dem Zeitpunkt, bei dem die Welle sich in befestigtem Zustand befindet, von zusätzlich 0,508 mm.

Ferner wurde bestätigt, dass das erfindungsgemäße Anbringungsverfahren ein Anti-Drehmoment von 2,55 Pa oder mehr erreichen kann hinsichtlich eines Durchschnittswertes einer Differenz zwischen einem Innendurchmesser der Welle und einem Außendurchmesser einer Welle mit Presspassung von 0,369 mm.

Obgleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrie ben wurde, ist es offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden bevor zugten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern vielfältige Abwandlungen erhalten werden können, ohne deren Rahmen zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zum Anbringen eines Endteils in einem Hohlwellenteil, welches die Schritte um fasst:

1. Verwenden eines zylindrischen Hohlwellenteils aus Weichmetall;
2. Einsetzen eines säulenähnlichen Endteils aus hartem Metall, welches in einem Zustand mit enger Berührung in das Hohlwellenteil eingesetzt wird und in welchem eine Passnut ausgeformt wird, welche den folgenden Anforderungen (a) bis (c) entspricht:
- a) die Nut wird an einer vorgegebenen Position vom Anschlussende des Endteils beabstandet gebildet, so dass die Nut entlang der äußeren Umfangsfläche des End teils verläuft und mit einer Achse des Endteils koaxial ist;
- b) als Tiefe der Nut wird eine geeignete Tiefe eingestellt, in der zumindest eine Veran kerungswirkung aufgrund der Drückwirkung erhalten werden kann, das Wellenteil aufgrund der Drückwirkung die Bodenfläche der Nut erreichen kann und eine Achsgleichheit aufgrund einer Widerstandskraft erhalten werden kann; und
- c) die Bodenfläche der Nut weist im Endzustand eine ausreichende Genauigkeit auf, um einen erforderlichen Grad an Achsgleichheit zu erhalten; und
3. Einsatz einer Formmaschine, welche eine runde Ausnehmung mit einem solchen Aus nehmungsdurchmesser aufweist, dass die äußere Form des Wellenteils im mittleren Teil der geteilten Pressformen nicht nach außen ausgedehnt wird, wenn von einem Pressteil im Inneren eine Widerstandskraft erzeugt wird, und welche zumindest drei Pressteile aufweist, die zum Mittelpunkt des runden Lochs hin verschiebbar angeordnet sind; und
4. Anbringen des Wellenteils und des Endteils in den Pressformen der Formmaschine, Bewegen der Pressteile auf den Mittelpunkt der runden Ausnehmung zu, Verformen des Wellenteils auf plastische Weise mit der Presskraft der Pressteile zur Passnut des Endteils hin, um das Endteil im Wellenteil anzubringen.

2. Verfahren zum Anbringen eines Endteils nach Anspruch 1, bei welchem ein Teil der Oberflä che des Endteils mit einem keilähnlichen Vorsprung gebildet ist.

3. Verfahren zum Anbringen eines Endteils nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem die Innenwandfläche des Wellenteils mit einer Luftauslass-Nut gebildet ist.

4. Verfahren zum Anbringen eines Endteils nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem zwei oder mehr Reihen von Passnuten am Endteil gebildet sind, zwei oder mehr Reihen der Pressteile bei der Formmaschine angeordnet sind und das Wellenteil mit Presskräften der zwei oder mehr Reihen von Pressteilen zu den zwei oder mehr Reihen von Passnuten des Endteils hin plastisch verformt wird, um das Endteil im Wellenteil anzubringen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressteile gleichmäßig verteilt um das Wellenteil herum angeordnet sind.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand des Wellenteils bis auf den Boden der Nut gedrückt wird.

7. Verfahren zum Befestigen eines zylindrischen Wellenendteils (20) an einer Hohlwelle (10), gekennzeichnet durch
eine Hohlwelle (10) aus Weichmetall und ein Wellenendteil (20) aus Hartmetall,
Anbringen mindestens einer Ringnut (21) am Wellenendteil (20),
Einschieben des Wellenendteils (20) in die Hohlwelle (10), bis sich die Ringnut (21) innerhalb der Hohlwelle (10) und in vorgegebenem Abstand vom Hohlwellenende be findet,
Plastische Verformung der Wand der Hohlwelle (10) im Bereich der Ringnut (21) gleichmäßig über den Umfang der Hohlwelle (10) in der Weise, dass ein Materialfluss von der Wand der Hohlwelle (10) in die Ringnut (21) hinein erfolgt, wobei das Wellen endteil (20) in der Hohlwelle (10) gleichzeitig verankert und zentriert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der Ringnut (21) mit hoher Genauigkeit gleichen Abstand von der Achse des Wellenendteils hat.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Materialfluss von der Ringnut weg verhindert wird.