DE10209896B4

DE10209896B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines mit einer Verzahnung versehenen, rotationssymmetrischen Getriebeteiles

Info

Publication number: DE10209896B4
Application number: DE2002109896
Authority: DE
Inventors: Udo Friese
Original assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Current assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: DE10209896A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines mit einer Verzahnung (4) versehenen, rotationssymmetrischen Getriebeteiles (1), wobei die sich axial erstreckenden Zähne im Druckverfahren geformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Drücken der Zähne zumindest in dem durch die Stirnseite der jeweiligen Zahnlücke definierten Randbereich eine Vertiefung (3) eingebracht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Verzahnung versehenen, rotationssymmetrischen Getriebeteiles gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beispielsweise aus der DE 43 35 505 C1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem eine Außenverzahnung an der Umfangskante eines Getriebeteiles hergestellt wird.

Solche Getriebeteile finden zum Beispiel als Starterkränze für Automatikgetriebe Verwendung. Dabei sind an die Beschaffenheit insbesondere im Bereich der Verzahnung relativ hohe Anforderungen gestellt, da die Zähne mit solchen anderer Getriebeteile in Eingriff stehen und von daher eine exakte und saubere Ausformung der Zähne geboten ist.

Dies betrifft gleichermaßen die durch die Stirnseiten der Zähne definierten Randbereiche des Getriebeteiles, die gegenüber den angrenzenden Bereichen planeben sein sollen.

Allerdings bilden sich beim Eindrücken der Zähne in Verlängerung der Zahnflanken zu den Stirnseiten der Zähne Überstände, die die Handhabung des Getriebeteiles erschweren.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass die Handhabung und Verwendungsfähigkeit des Getriebeteiles verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Durch das Einbringen der Vertiefungen in dem Bereich, der durch die stirnseitigen Öffnungen der Zahnlücken definiert ist, wird das beim Drücken der Verzahnung sich bildende axial aus den Flanken herauswachsende überschüssige Material von der jeweiligen, der entsprechenden Zahnlücke zugeordneten Vertiefung aufgenommen, so dass dieser Zuwachs nicht mehr übersteht.

Dabei ist die Tiefe der Vertiefungen so bemessen, dass das überschüssige Material in ausreichender Menge aufgenommen werden kann bzw. dass dieses Material seitlich äußerstenfalls mit dem angrenzenden erhabenen Bereich abschließt.

Das vorherige Einbringen der Vertiefungen ist insofern vorteilhaft, als eine Nachbearbeitung zur Entfernung des Materialüberschusses nicht erforderlich ist.

Die Vertiefungen können spangebend, beispielsweise durch Fräsen, aber auch spanlos, beispielsweise durch Prägen eingebracht werden.

Im letzteren Fall kann ein Prägestempel vorgesehen sein, der in einem Arbeitsgang sämtliche Vertiefungen gleichzeitig einbringt.

Da beim Prägen eine Materialverdichtung im Bereich der Prägefläche eintritt, unterbleibt ein seitliches Ausweichen des Materials, so dass die angrenzenden Bereiche ihre planebene Form behalten.

Anstelle eines Prägestempels können auch Prägerollen vorgesehen sein, die das rotierende Getriebeteil in seinem Randbereich mit einer im Prinzip wellenförmigen Prägestruktur versehen, wobei die Vertiefungen zum Umfangsrand hin offen sind.

Das Getriebeteil selbst kann aus einer Ronde gebildet sein, bei dem durch Umformung des äußeren Randbereichs eine Randverdickung geschaffen wird, in die zunächst die Vertiefungen eingebracht und dann die Zähne eingedrückt werden.

Denkbar ist aber auch das Getriebeteil aus einem zweiteiligen Rohling herzustellen, der aus einem Außenring und einer Flanschscheibe besteht, die mit dem Außenring, der die Verzahnung aufnimmt, verschweißt ist.

Auch können die Getriebeteile geschmiedet oder aus Vollmaterial gedreht sein.

Da sich üblicherweise die Zähne der Verzahnung über die gesamte Breite der Randverdickung erstrecken, sind selbstverständlich auch beide zugeordneten Randbereiche mit Vertiefungen zu versehen.

Dabei beschränkt sich der Einsatz des erfinungsgemäßen Verfahrens nicht nur auf die Erstellung einer Außenverzahnung, sondern ist ebenfalls sinnvoll einsetzbar, wenn eine Innenverzahnung, beispielsweise in einem Ring vorgesehen sein soll.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist so ausgebildet, dass eine Aufnahmeeinrichtung vorgesehen ist, in der das Getriebeteil festsetzbar ist, sowie mindestens ein Bearbeitungskopf zum Einbringen der Vertiefungen.

Vorteilhafte Weiterbildungen sowohl des Verfahrens wie auch der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das Verfahren sowie die Vorrichtung zu dessen Durchführung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Getriebeteiles in einem Teilausschnitt
2 ein Getriebeteil in unterschiedlichen Fertigungsschritten in einer Teildraufsicht.
In der 1 ist das Halbzeug eines Getriebeteiles 1 in einem Teilausschnitt dargestellt, das aus einer Ronde gebildet ist, an die im umfänglichen Randbereich eine Randverdickung 2 angeformt ist, an die sich dann ein radial nach innen erstreckender Flansch 7 anschließt.
Das Getriebeteil 1 ist als Fertigteil mit einer Außenverzahnung 4 versehen, wie sie in der 2 rechts gezeigt ist.
Diese Außenverzahnung 4 wird in an sich bekannter Weise im Drückverfahren hergestellt. Dabei wird Material in Verlängerung der Zahnflanken nach außen gedrückt, so dass dies gegenüber dem angrenzenden Bereich hervorsteht.
Um zu verhindern, dass dieser Überstand über den unbearbeiteten Bereich des Randes hervorsteht, werden vor dem Drücken der Verzahnung 4 zumindest in dem durch die Stirnseite der jeweiligen Zahnlücke definierten Randbereich Vertiefungen 3 eingebracht.
Dies erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Prägen mittels Prägerollen 5, 6.
Das in einer nicht dargestellten Aufnahmevorrichtung festgespannte Getriebeteil 1 wird rotierend angetrieben, während die Prägerollen 5, 6 sich unter Druck auf der zugeordneten Fläche der Randverdickung 2 abrollen, wobei gleichzeitig die Vertiefungen 3 eingeprägt werden.
Die Länge der Prägezähne der Prägerollen 5, 6 entsprechen der Dicke der Randverdikkung 2, so dass sich die Vertiefungen 3 zumindest einseitig über die gesamte Randverdickung 2 erstrecken, wie dies in der 2 links zu erkennen ist.
Denkbar ist aber auch, die Vertiefungen 3 nur über einen Teilbereich der Dicke der Randverdickungen 2 vorzusehen, entsprechend der Ausführung wie sie im mittleren Bereich in 2 dargestellt ist. Mindestens müssen die Vertiefungen 3 in ihrer Länge der Tiefe der Zahnlücken entsprechen. Wesentlich ist, dass das beim Drücken der Verzahnung 4 überschüssige, nach außen wachsende Material von den Vertiefungen 3 aufgenommen wird.
Anstelle der Prägerollen 5, 6, die sich genau gegenüber liegen, können auch Prägestempel vorgesehen sein, mit denen alle Vertiefungen 3 gleichzeitig einbringbar sind und die gegen die radialen Bereiche der Randverdickung 2 unter Eindrücken der Vertiefungen 3 pressbar sind.
Solche Prägestempel sind achsgleich zu dem Getriebeteil 1 angeordnet und gegebenenfalls Bestandteil einer Vorrichtung, in der durch Drücken auch die Verzahnungen 4 einbringbar sind.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines mit einer Verzahnung (4) versehenen, rotationssymmetrischen Getriebeteiles (1), wobei die sich axial erstreckenden Zähne im Druckverfahren geformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Drücken der Zähne zumindest in dem durch die Stirnseite der jeweiligen Zahnlücke definierten Randbereich eine Vertiefung (3) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (3) gefräst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (3) durch Prägen eingebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen in den sich gegenüber liegenden Randbereichen gleichzeitig eingebracht werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmevorrichtung vorgesehen ist, in der das Getriebeteil (1) festsetzbar ist, sowie mindestens ein Bearbeitungskopf zum Einbringen der Vertiefungen (3).
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungskopf als Fräskopf ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungskopf als Prägestempel ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägestempel achsgleich zum Getriebeteil (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Prägestempel vorgesehen sind, zwischen denen das Getriebeteil (1) positionierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungskopf als Prägerolle (5, 6) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägerollen (5, 6) drehbar gelagert sind und sich bei Eingriff unter Druck in das Getriebeteil (1) an diesem abrollen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebeteil (1) antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der sich gegenüber liegenden Randbereiche des Getriebeteiles (1) eine Prägerolle (5, 6) zugeordnet ist.