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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Achs- oder Gelenkzapfens eines Verbindungsgelenks mit einer Anschlusswelle und einem mit der Anschlusswelle verbundenen Gelenkaußenteil, bei welchem in einen Gelenkzapfenrohling mit einer vorgeformten Anschlusswelle und einem vorgeformten Gelenkaußenteil zumindest teilweise die Innenkontur in das Gelenkaußenteil eingeformt wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Achs- oder Gelenkzapfen eines Verbindungsgelenks werden zur Übertragung von Drehbewegungen verwendet, um beispielsweise nicht parallel verlaufende Drehachsen formschlüssig miteinander zu verbinden, so dass die Drehbewegungen übertragen werden können. Die Gelenkzapfen werden aus Metall, vorzugsweise aus Stahl hergestellt. Ein Gelenkzapfen bzw. ein Achszapfen weist üblicherweise eine Anschlusswelle und ein glockenförmig ausgebildetes Gelenkaußenteil auf, welches zur Aufnahme von Formschlussmitteln eine Innenkontur besitzt. Die Formschlussmittel ermöglichen neben der Übertragung der Drehbewegung von der Anschlusswelle auf die in dem Gelenkaußenteil angeordnete zweite Drehachse zusätzlich dazu, einen Winkel zwischen den verbundenen Drehachsen einstellen zu können. Beispielsweise können über Verbindungsgelenke mit in Käfig laufenden Kugeln große Winkel von bis zu ca. 50° zwischen den Drehachsen eingestellt werden, ohne dass die Übertragung der Drehbewegung stark beeinträchtigt wird. Die für die Kugelbahnen und für den Käfig der Kugeln benötige Innenkontur in dem Gelenkaußenteil muss insbesondere in den Bereichen der Kontaktflächen der Kugeln mit dem Gelenkaußenteil besonders maßgenau gefertigt werden, um die Reibung zu minimieren. Darüber hinaus weist die Innenkontur eines Gelenkaußenteils häufig Hinterschnitte auf, um beispielsweise einen Kugelkäfig in der Innenkontur zu fixieren. Die Herstellung von Gelenkzapfenrohlingen durch Formen des glockenförmigen Gelenkaußenteils und eine Herstellung der Innenkontur des Gelenkaußenteils durch spanabhebende Verfahren hat sich als zu aufwendig erwiesen. Ein weiterer Ansatz, die Innenkontur des Gelenkaußenteils bereitzustellen ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 28 30 275 A1 bekannt. Die genannte deutsche Offenlegungsschrift schlägt vor, einen spreizbaren Innendorn in das glockenförmige Gelenkaußenteil einzuführen und durch Spreizen und Pressen der spreizbaren Bereiche des Dorns die Innenkontur von innen heraus einzuprägen. Einen ähnlichen Ansatz verfolgt auch die europäische Patentanmeldung
EP 0 358 784 A1 mit einem mehrteiligen, inneren Dorn, welcher von innen heraus über Stempel die Innenkontur in das Gelenkaußenteil einbringt. Die bekannten Vorrichtungen, aber auch die Verfahren sind zum Teil sehr komplex und aufwendig. Ferner können die bekannten Verfahren nicht die geforderte Maßgenauigkeit und insbesondere die Anforderungen an ein minimales Gewicht nicht bereitstellen.
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Spreizwerkzeuge zur Herstellung hohler Werkstücke sind aus der europäischen Patentanmeldung
EP 0 421 143 A2 sowie aus dem europäischen Patent
EP 0 121 531 B1 bekannt.
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Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Achs- oder Gelenkzapfens zur Verfügung zu stellen, mit welchem mit geringem apparativen Aufwand hochpräzise und dennoch Gewichtseinsparpotentiale aufweisende Achs- oder Gelenkzapfen hergestellt werden können. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine robuste Vorrichtung zur Herstellung eines Achs- oder Gelenkzapfens bereitzustellen.
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Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die zuvor aufgezeigte Aufgabe mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass der Gelenkzapfenrohling auf einem inneren Konturdorn verdrehsicher gegenüber dem inneren Konturdorn angeordnet wird, wobei der innere Konturdorn die Innenkontur des Gelenkaußenteils aufweist, der Gelenkzapfenrohling gemeinsam mit dem inneren Konturdorn um die gemeinsame Axialachse gedreht wird und unter Verwendung mindestens einer radial von außen nach innen wirkenden Drückwalzen die Kontur des inneren Konturdorns zumindest teilweise in die Innenkontur des Gelenkaußenteils abgeformt wird.
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Es hat sich herausgestellt, dass durch die Anwendung von außen nach innen radial wirkenden Drückwalzen der Werkstoff des Gelenkzapfenrohlings sehr präzise auf die Innenkontur des inneren Konturdorns abgeformt werden kann und so die Innenkontur in das Gelenkaußenteil eingebracht werden kann. Das Verfahren unterscheidet sich demnach von den bekannten Verfahren durch den Einsatz von außen nach innen wirkender Drückwalzen, welche von außen das Material des glockenförmigen Gelenkaußenteils des Gelenkzapfenrohlings auf den inneren Konturdorn drückt. Die hierdurch erreichte Genauigkeit der Abformung des Konturdorns übertrifft die aus dem Stand der Technik bekannten Prägeverfahren deutlich. Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren zudem, Wanddicken des Gelenkaußenteils zu beeinflussen bzw. unabhängig vom Abformen der Innenkontur über Materialfluss spezifisch einzustellen, in dem Material an vorher definierte Stellen beim Verformen gedrückt wird bzw. dorthin fließt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Konturwerkzeug verwendet, welches als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist und dessen Innenkontur eine Abwicklung der Kontur des inneren Konturdorns auf einem größeren Umfang entspricht und relativ zu dem Gelenkzapfenrohling in Radialrichtung beweglich derart angeordnet ist, dass durch mindestens eine radial von außen nach innen auf das Konturwerkzeug wirkende Drückwalze über das Konturwerkzeug zumindest teilweise die Kontur des inneren Konturdorns in das Gelenkaußenteil eingeformt wird. Die Drückwalze beaufschlagt das Konturwerkzeug mit einer radial nach innen gerichteten Kraft, welche das Konturwerkzeug dann über seine innere Kontur auf den Gelenkzapfenrohling überträgt. Durch diesen Prozess ist es möglich, eine zylindrische Drückwalze zu verwenden, welche allein durch Andrücken an das Konturwerkzeug einen Abformprozess auslöst, bei welchem die Kontur des inneren Konturdorns in das Gelenkaußenteil übertragen wird und die Innenkontur des Gelenkaußenteils erzeugt wird. Bevorzugt ist das Konturwerkzeug hierzu einteilig ausgebildet, sodass bei reduzierten Kosten ein robustes Konturwerkzeug bereitgestellt werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird vorzugsweise ein in mehrere Segmente unterteiltes Konturwerkzeug verwendet, wobei die einzelnen Segmente optional radial geführt angeordnet sind. Über die radiale Führung kann das Andrückverhalten der einzelnen Segmente des Konturwerkzeugs sehr präzise eingestellt werden. Darüber hinaus ermöglicht die Aufteilung des Konturwerkzeugs in verschiedene Segmente gleichzeitig, dass eine besonders komplexe Innenkontur in das Gelenkaußenteil eingeformt werden kann.
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Alternativ zur Verwendung eines Konturwerkzeugs kann der Gelenkzapfenrohling axial auf dem inneren Konturdorn fixiert werden und eine konturierte Drückwalze verwendet werden, welche die Kontur des inneren Konturdorns zumindest teilweise in den Gelenkzapfenrohling radial von außen direkt einformt. Hierzu muss die Drehposition des Gelenkzapfenrohlings, welcher auf dem Konturdorn montiert ist, zumindest zu Beginn des Drückwalzens gemeinsam mit der Drehung der konturierten Drückwalze exakt gesteuert werden, d. h. die konturierte Drückwalze als auch der auf dem Konturdorn montierte Gelenkzapfenrohling muss aktiv angetrieben gedreht werden. Dies ist bei der Verwendung des Konturwerkzeugs nicht notwendig.
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Um das Entformen des Gelenkzapfenrohlings bei eingebrachter Innenkontur des Gelenkaußenteils zu erleichtern, ist gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren der innere Konturdorn mehrteilig, so dass zumindest nach dem Abschließen des Drückwalzens der Durchmesser des Konturdorns bereichsweise verringert wird. Hierdurch besteht die Möglichkeit, auch Hinterschnitte in die Innenkontur des Gelenkaußenteils einzubringen und durch Verringerung des Durchmessers des Konturdorns in den Bereichen der Hinterschnitte den Gelenkzapfen möglichst einfach zu entformen.
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Vorzugsweise wird gemäß einer weiteren Ausführungsform in den Gelenkzapfenrohling eine Innenkontur mit Hinterschnitten eingebracht. Hinterschnitte sind beispielsweise notwendig, um Gleichlaufgelenke mit schrägen Kugelbahnen bereitzustellen. Aber auch die Käfigbahn kann möglicherweise als Hinterschneidung ausgebildet sein, um den Käfig in dem Gelenkaußenteil fest positionieren zu können.
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Das Verfahren kann darüber hinaus dadurch vorteilhaft ausgestaltet werden, dass gemäß einer weiteren Ausführungsform der Gelenkzapfenrohling durch folgende Verfahrensschritte hergestellt wird:
- – Bereitstellung eines Rohres aus Metall,
- – Aufweiten eines Rohrendes,
- – Fixieren des aufgeweiteten Rohrendes auf einer drehbaren Aufnahmevorrichtung mit einem als Drückfutter verwendeten Innendorn,
- – Drehen der Aufnahmevorrichtung und Drückwalzen des Rohres unter Verwendung einer Drückwalze zu einem Gelenkzapfenrohling mit einem Gelenkaußenteil und einer Anschlusswelle.
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Vorzugsweise kann die Aufnahmevorrichtung über einen Klemmring verfügen, in welchem das aufgeweitete Rohrende eingespannt werden kann. Denkbar sind auch andere dem Fachmann gängige Fixierungsmöglichkeiten. Es muss jedoch sichergestellt werden, dass der Gelenkkopfrohling während des Drückwalzens gehalten wird. Neben einem Rohr können auch andere Halbzeuge verwendet werden, beispielsweise Ronden, (Tief)-Ziehteile aber auch Schmiedeteile.
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Wird als Drückfutter der die innere Kontur des Gelenkaußenteils aufweisende Konturdorn verwendet, kann beispielsweise bereits ein Teil der Innenkontur des Gelenkaußenteils über die Drückwalzen das aufgeweitete Rohr übertragen werden. Beispielsweise können die radial nach außen hervorstehenden Bereiche der Kugelbahnen der Innenkontur des Konturdorns bereits mit der Herstellung des Gelenkzapfenrohlings erzeugt werden. Die zwischen diesen Kugelbahnen verlaufenden Bereiche der Käfigbahnen kann anschließend über das Konturwerkzeug in den Gelenkzapfenrohling eingebracht werden, so dass ausgehend vom aufgeweiteten Rohr ein Gelenkzapfen mit vollständig ausgeprägter Innenkontur des Gelenkaußenteils hergestellt werden kann. Insofern kann vorzugsweise die Innenkontur der Kugelbahnen zumindest teilweise bei der Herstellung des Gelenkzapfenrohlings erzeugt werden, sodass lediglich die übrigen Innenkonturbereiche über das Konturwerkzeug in das Gelenkaußenteil des Gelenkzapfenrohlings eingebracht werden müssen.
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Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst, welche eine drehbar gelagerte Grundplatte aufweist, in welcher ein innerer Konturdorn angeordnet ist, welcher mehrteilig ausgeführt ist, derart dass zumindest bereichsweise der Durchmesser des Konturdorns verringert werden kann, Mittel zur Fixierung eines Gelenkzapfenrohlings auf dem inneren Konturdorn vorgesehen sind, wobei ein Konturwerkzeug mit einer Innenkontur vorgesehen ist, welche einer Abwicklung der Kontur des inneren Konturdorns auf einem größeren Umfang entspricht, wobei das Konturwerkzeug relativ zu dem Gelenkzapfenrohling in Radialrichtung beweglich angeordnet ist und mindestens eine radial von außen nach innen auf das Konturwerkzeug wirkende Drückwalze vorgesehen ist, über welche über das Konturwerkzeug zumindest teilweise die Kontur des inneren Konturdorns in das Gelenkaußenteil einformbar ist. Wie bereits zuvor ausgeführt, kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Innenkontur eines Gelenkaußenteils in einen Gelenkzapfenrohling durch Drückwalzen des Rohlings auf eine vorhandene Kontur des inneren Konturdorns bereitgestellt werden. Der mehrteilige Konturdorn der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht ein leichtes Entformen des Gelenkzapfens. Zusätzlich können Hinterschnitte, wie sie bei Käfigbahnen auftreten, im Gelenkaußenteil eingeformt werden, ohne dass es zu Problemen bei der Entformung des bearbeiteten Gelenkzapfenrohlings kommt. Die Vorrichtung ist besonders einfach und kann bei einem einteiligen Konturwerkzeug sehr robust ausgestaltet werden. Darüber hinaus wird eine hohe Präzision durch das Abformen aufgrund des Drückwalzprozesses erreicht, welcher mit den bisherigen Verfahren und Vorrichtungen nur mit erheblichem Aufwand erreicht worden ist. Insbesondere wird hierdurch ermöglicht, dass ein Materialfluss erzeugt werden kann, um an den besonders stark belasteten Bereichen der Berührungspunkte der Kugelbahnen eine Materialanhäufung zu erzielen.
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Eine komplexere Innenkontur kann dadurch bereitgestellt werden, dass ein in mehrere Segmente unterteiltes Konturwerkzeug vorgesehen ist, wobei die einzelnen Segmente optional radial geführt angeordnet sind. Die Radialführung erlaubt eine noch präzisere Abformung der einzelnen Segmente respektive der zugehörigen Innenkontur des inneren Konturdorns.
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Bei einem einteiligen Konturwerkzeug ist die innere Kontur des Konturwerkzeugs so ausgebildet, dass diese ein Abrollen des Konturwerkzeugs über den höchsten Punkt der Kugelbahnen ermöglicht. Die eingeformte Kugelbahn ist üblicherweise bereits durch den Herstellvorgang des Gelenkzapfenrohlings in die Innenkontur eingeformt. Durch das Abrollen des Konturwerkzeugs über den höchsten Punkt der Kugelbahnen wird ermöglicht, dass das Konturwerkzeug sehr präzise die zwischen den Kugelbahnen befindlichen Konturanteile der inneren Kontur des Gelenkaußenteils abformen kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist der mehrteilige, innere Konturdorn Schieber auf, welche in ihrer Position in Radialrichtung veränderbar sind, derart dass der Durchmesser des inneren Konturdorns, vorzugsweise bereichsweise verringert werden kann. Es hat sich herausgestellt, dass über Schieber, welche sehr präzise geführt werden können, eine einfache Möglichkeit besteht, eine Entformungshilfe bei Herstellung der Gelenkzapfen, insbesondere bei Hinterschneidungen aufweisenden Gelenkzapfen bereitzustellen.
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Vorzugsweise ist gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Zwangsführung der Schieber vorgesehen, derart dass bei Bewegung einer einen Teil des Konturdorns bildenden Schieberführung relativ zu einem anderen Teil des Konturdorns sich die Position der Schieber zwangsweise in Radialrichtung ändert. Zwangsführungen sind nicht nur besonders einfach herzustellen, beispielsweise über konisch verlaufende Führungen, sie sind auch besonders robust und erlauben eine einfache Wartung. Gleichzeitig ermöglichen sie eine besonders hohe Kraftübertragung auf die entsprechenden Schieber, so dass eine sehr präzise Positionierung der Schieber auch während des Abformens gewährleistet ist. Denkbar sind neben Zwangsführungen selbstverständlich auch aktive Antriebe, um die Schieber in ihrer Position zu verändern.
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Alternativ dazu wird die oben aufgezeigte Aufgabe auch durch eine Vorrichtung mit einer drehbar gelagerten Grundplatte, in welche ein innerer Konturdorn angeordnet ist, welcher mehrteilig ausgeführt ist, derart dass zumindest bereichsweise der Durchmesser des Konturdorns verringert werden kann, wobei Mittel zur Fixierung eines Gelenkzapfenrohlings auf dem inneren Konturdorn vorgesehen sind und eine konturierte Drückwalze vorgesehen ist, welche in ihrer Kontaktfläche zum Gelenkzapfenrohling eine Kontur aufweist, sodass beim Drückwalzen die Kontur des inneren Konturdorns in die Innenkontur des Gelenkzapfenrohlings eingeformt wird. Zwar ist die Herstellung der Drückwalze, welche die Innenkontur des Gelenkaußenteils auf der radial nach außen weisenden Kontur, welche mit dem Gesenkrohling im Eingriff steht, aufweist, komplex. Allerdings gestaltet sich das Herstellverfahren aufgrund des Verzichts auf das Konturwerkzeuges besonders einfach und robust.
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Im Weiteren soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in
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1 in einer perspektivischen Darstellung das Gelenkaußenteil eines Gelenkzapfens,
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2a in einer schematischen Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit einem Konturwerkzeug und einer Drückwalze in einer schematischen Schnittansicht,
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2b das Ausführungsbeispiel aus 2a in einer Schnittansicht entlang der Schnittlinie IIb,
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3 und 4 in einer schematischen Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit mehrteiligem Innendorn in zwei verschiedenen Positionen,
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5 bis 7 in einer Schnittansicht, Seitenansicht und Horizontalschnittansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung ohne Konturwerkzeug.
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1 zeigt zunächst in perspektivischer Darstellung einen Gelenkzapfen 1 mit einem Gelenkaußenteil 2 und einer Anschlusswelle 3. Das Gelenkaußenteil weist eine Innenkontur 4 auf, welche relativ komplex ist. In der Innenkontur 4 sind in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einerseits Kugelbahnen 4a vorgesehen sowie gleichzeitig eine einen Hinterschnitt bildende Käfigbahn in den Flächen 4b. Um die Innenkontur des in 1 dargestellten Gelenkzapfens 1 herzustellen, kann das in 2a und 2b dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines Konturwerkzeugs 7 verwendet werden.
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2a zeigt einen Gelenkzapfenrohling 5, welcher auf einem inneren Konturdorn 6 verdrehsicher angeordnet ist, indem dieser über den Klemmring 9 gegen den inneren Konturdorn 6 fixiert wird. Andere Fixierungsmöglichkeiten sind ebenfalls denkbar. Darüber hinaus ist ein Konturwerkzeug 7 verdrehsicher auf den Gelenkzapfenrohling angeordnet. Der Verdrehschutz wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in 2a durch eine leichte Verformung der für die Käfigbahn einzuformenden Bereiche des Gelenkzapfenrohlings 5 beim Aufstülpen des Konturwerkzeugs 7 erreicht. Das Konturwerkzeug 7 ist radial beweglich gelagert, was über die beiden Doppelpfeile angedeutet ist in 2a. Die radial bewegliche Anordnung oder Lagerung des Konturwerkzeugs 7 wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch zylindrische Zentriermittel 7b erreicht, welche eine ringförmige Lagerfläche mit einem zylindrischen Anschlag bereitstellen, auf welcher die mit dem Konturwerkzeug 7 verschraubten und ebenfalls ringförmig ausgebildeten Lagermittel 7a gleiten. Aufgrund des Unterschiedes des Durchmessers der ringförmigen Lagermittel 7a und dem Durchmessers des zylindrischen Anschlags ergibt sich für das Konturwerkzeug 7 eine radiale Bewegungsfreiheit, welche genau definiert ist.
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Über die Drückwalze 8 kann die Innenkontur des Konturdorns 6 über das Konturwerkzeug 7 auf den Gelenkzapfenrohling 5 übertragen werden. Dies gelingt aufgrund der radialen Bewegungsfreiheit des Konturwerkzeugs 7, wobei zu Beginn des Umformens eine Klemmung über die Bereiche zwischen den Kugelbahnen erfolgt. Sobald zwischen den Kugelbahnen 4a ein Bereich der Käfigbahn 4b vertieft eingeformt ist, ist ein Verdrehschutz automatisch gegeben, so dass die weitere Umformung prozesssicher durchgeführt werden kann. Beim Drückwalzen werden nun der Gelenkzapfenrohling 5 und das Konturwerkzeug 7 um die gemeinsame Axialachse 10 gedreht und gegen die Drückwalze 8 gepresst, welche ebenfalls rotiert. Dabei wird die Kontur des inneren Konturdorns 6 über das Konturwerkzeug 7 in den Gelenkzapfenrohling 5 eingebracht, so dass das glockenförmige Gelenkaußenteil des Gelenkzapfenrohlings die notwendige Innenkontur aufweist.
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Sind Hinterschnitte vorgesehen, wie sie in 1 dargestellt sind, ist es vorteilhaft, wenn der innere Konturdorn 6 mehrteilig ausgeführt ist, was in 2a nicht dargestellt ist.
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2b zeigt wie der Abformprozess durchgeführt wird. Sowohl die Drückwalze 8 als auch der Gelenkzapfenrohling 5 samt Konturdorn 6 und Konturwerkzeug 7 rotieren. Dabei wird durch die Drückwalze 8 eine radial von außen nach innen gerichtete Kraft ausgeübt, so dass in der radialen Verlängerung des Berührungspunktes der Drückwalze 8 mit dem zylindrischen Konturwerkzeug 7 der Gelenkzapfenrohling 5 gegen die Kontur des inneren Konturdorns 6 geprägt, so dass die Kontur des inneren Konturdorns 6 abgeformt wird, sofern nicht der Gelenkzapfenrohling 5 bereits die Endform, welche durch die Kontur des Konturwerkzeugs 7 bestimmt wird, bereits erreicht hat. Drehen sich jetzt Drückwalze 8 und Gelenkzapfenrohling 5 weiter, so wird umlaufend die Kontur des inneren Konturdorns 6 in den Gelenkzapfenrohling eingeprägt.
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3 und 4 zeigen in einer schematischen Schnittansicht die Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels eines mehrteiligen, inneren Konturdorns 11, welcher bereichsweise, nämlich im Bereich der hinterschnittenen Käfigbahnanteile der Innenkontur des Gelenkaußenteils seinen Durchmesser bereichsweise verringern kann. 3 zeigt zunächst den hier nahezu fertig geformten Gelenkzapfenrohling 5 und den mehrteilig ausgebildeten inneren Konturdorn 11, welcher aus dem Konus 11a, einem Schieber 11b sowie einer Schieberführung 11c und einer Passfeder 11d besteht. Die Passfeder überträgt die Drehung des inneren Konturdorns 11 auf die Schieberführung 11c. In 3 ist dargestellt, dass die Schieberführung vollständig in den inneren Konturdorn 11 eingefahren ist. Die Schieberführung 11c weist konisch verlaufende Schieberführungen 11e auf. In dieser Position der Schieberführung 11c weist der innere Konturdorn 11 im Bereich der Schieber 11b seinen maximalen Durchmesser auf.
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Sind die in dem Bereich der Schieber vorhandenen Hinterschnitte 12 eingeformt, kann der Gelenkzapfenrohling 5 dadurch leicht entformt werden, dass durch eine wie in 4 dargestellte Relativbewegung der Schieberführung 11c gegenüber der Grundplatte 13, Schieberführung 11c über konisch verlaufende Zwangsführungen bzw. Führungsschienen 11e die Schieber 11b radial nach innen verschiebt. Hierdurch kann der Hinterschnitt 12 zur Entformung freigegeben werden.
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In den 5, 6 und 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung bzw. eines Verfahrens zur Herstellung eines Gelenkzapfens dargestellt. Anstelle des Konturwerkzeugs 7 und einer einfachen, zylindrischen Drückwalze ist eine konturierte Drückwalze 14 vorgesehen, welche den Gelenkzapfenrohling 5 direkt auf dem durch den inneren Konturdorn bereitgestellten Drückfutter unmittelbar durch eine radial von außen nach innen verlaufende Kraft umformt. Auf ein Konturwerkzeug wird verzichtet.
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In 5 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels mit konturierter Drückwalze 14 dargestellt, wobei zu erkennen ist, dass die konturierte Druckwalze 14 unmittelbar Kontakt mit dem Gelenkzapfenrohling 5 besitzt und gleichzeitig mit dem Gelenkzapfenrohling 5 zu einer parallelen Drehachse rotiert.
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In 6 kann die Kontur der konturierten Drückwalze 14 erkannt werden, welche der auf den Umfang der konturierten Drückwalze abgebildeten Kontur des inneren Konturdorns zuzüglich der gewünschten Materialdicke an den spezifischen Positionen entspricht. Durch Andrücken und Drehen der konturierten Drückwalze 14 und gleichzeitiges Drehen der den Gelenkzapfenrohling 5 umfassenden Aufnahmevorrichtung mit Grundplatte 13 und Klemmring 9 formt die Drückwalze 14 die Kontur des inneren Konturdorns 11 in den Gelenkzapfenrohling 5 ein. In 7, welche einen Horizontalschnitt durch die 6 in der Schnittebene VII darstellt, kann sehr genau gesehen werden, wie die Kontur der Drückwalze 14 mit der Kontur des Innendorns 11 zusammenwirkt, um die innere Kontur des Konturdorns 11 auf das Gelenkaußenteil des Gelenkzapfenrohlings 5 zu übertragen. Insbesondere sind auch die Schieber 11b, welche in Führungsschienen 11e der Schieberführung 11c angeordnet sind dargestellt, welche den Durchmesser des Konturdorns 11 bereichsweise verringern können.
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Im Ergebnis steht ein besonders einfaches Verfahren und eine besonders einfache Vorrichtung zur Herstellung von komplexen, rotationssymmetrischen Innenkonturen eines Gelenkzapfens zur Verfügung, welcher die Herstellkosten deutlich verringert und gleichzeitig ermöglicht, das Gewicht des Gelenkzapfens zu optimieren.
