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VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/668.271, eingereicht am 5. Juli 2012. Die vollständige Offenbarung der oben angeführten Anmeldung ist durch Verweis hierin aufgenommen.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen das Ausbilden eines Bauteils mit einem spiralförmigen Zahnnabenprofil. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Offenbarung die Entfernung eines Bauteils, der auf einer Spindel ausgebildet wurde und zumindest ein spiralförmiges Zahnnabenprofil aufweist, von dieser Spindel.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Anwendung von Fließformen und verwandten Verarbeitungsverfahren zur Herstellung von Bauteilen, einschließlich Zylinder und Formzylinder mit Zahnnabenprofilen, die typischerweise entlang der Länge des Zylinders und im rechten Winkel auf die Basis der Spindel ausgebildet sind, können auf eine lange Geschichte zurückblicken und es hat sich umfassendes Wissen in Bezug dazu entwickelt. Ausbildungs- und Verarbeitungsprozesse zur Herstellung verschiedener solcher Gegenstände, einschließlich Gehäuse, wurden im Laufe der Jahre weiterentwickelt und verbessert.
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Im Allgemeinen ist Fließformen im Vergleich zu vielen anderen Metallformungsverfahren präziser, kostengünstiger und flexibler. Das Fließformverfahren umfasst typischerweise ein zylinderförmiges Werkstück, das als „Vorform” oder „Rohling” bezeichnet wird und auf eine Spindel aufgesetzt werden kann. Beim Fließformen handelt es sich bei der Spindel um ein Werkzeug, auf dem die Vorform extrudiert werden kann, um eine die Außenform dieses Werkzeugs wiederspiegelnde innere Form zu erzeugen. In der Werkzeugmaschine werden sowohl Vorform als auch Spindel befestigt und gedreht, während ein Formgebungswerkzeug Druckkräfte auf den Außendurchmesser der Vorform ausübt. Typischerweise kann das Formgebungswerkzeug drei gleichmäßig beabstandete, hydraulisch angetriebene, mittels CNC gesteuerte Rollen oder Formkörper umfassen. Die Rollen oder Formkörper werden nacheinander auf die Vorform angewandt, um während jedes Durchlaufs der Rolle über die Vorform die Wand in einem vorberechneten Ausmaß zu reduzieren, um das Material in Richtung der Spindel zu formen. Das Material der Vorform wird mit einer Kraft oberhalb seiner Fließgrenze komprimiert und plastisch auf der Spindel verformt. Die gewünschte Geometrie des Werkstücks ist erreicht, wenn der Außendurchmesser und die Wand der Vorform reduziert sind und das verfügbare Materialvolumen in Längsrichtung über die Spindel fließen muss.
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Das fertige Werkstück (d. h. das fertige Bauteil) weist eine in Bezug auf seine Dimensionen präzise und beständige Geometrie in seinem Inneren auf. Nachfolgende Vorgänge können dem fertigen Bauteil nach Wunsch verschiedene Dimensionen verleihen. Das bestehende Fließformverfahren funktioniert gut bei fertigen Bauteilen, die gestaltet sind, um wie in einer Kupplungsgehäuseanwendung zu funktionieren, da die Verzahnung im Inneren des Gehäuses Kupplungssätze hält, die sich axial in dem Kupplungsgehäuse bewegen, um die Kupplung zu betätigen. Konstruktionen, bei denen das Kupplungsgehäuse gerade Verzahnungen aufweist, ermöglichen ein relativ einfaches Entfernen des fertigen Bauteils von der Spindel, da die Auswurfachse mit der Bewegungsrichtung der Spindel und des Spindeladapters übereinstimmt. Im Allgemeinen ist bekannt, ein fertiges Bauteil, das eine axial fluchtend ausgerichtete, gerade Verzahnung umfasst, von der Spindel unter Verwendung einer Abstreifplatte auszuwerfen. Das fertige Bauteil wird ausgeworfen, indem die Spindel auf eine Abstreifplatte zubewegt wird, mit der ein Ende des fertigen Bauteils in Eingriff gelangt, während die Spindel weiterhin aus dem fertigen Bauteil hinausgezogen wird. Es hat sich jedoch erwiesen, dass ein solches Verfahren und eine solche Konstruktion sehr schlecht funktionieren, wenn die Spindel gestaltet ist, um eine axial versetzte Verzahnung, wie z. B. eine spiralförmige Verzahnung, an der Vorform auszubilden. In diesen Konstruktionen wurde versucht, das fertige Bauteil, das die spiralförmige Verzahnung umfasst, unter Verwendung derselben Abstreifplatte auszuwerfen, und dann die Spindel zu drehen, wie z. B. durch Drehung der Hauptspindel während des Abstreifverfahrens. Solche Versuche zur Entfernung eines fertigen Bauteils mit spiralförmiger Verzahnung waren nicht erfolgreich.
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In einem fehlgeschlagenen Versuch wurde angenommen, dass das Auswerfen des Teils möglich wäre, indem die dimensionale Genauigkeit der spiralförmigen Verzahnungen des fertigen Bauteils in Verbindung mit dem herkömmlichen Auswurfverfahren (oder -system) oder das Auswerfen des fertigen Bauteils unter Anwendung einer Rotation des zentralen Auswerfers gegen die Rotationsrichtung der Hauptspindel in Betracht gezogen wird.
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Es gibt Alternativen für die Herstellung eines fertigen Bauteils mit spiralförmiger Verzahnung. Solche Alternativen schließen Verfahren unter Anwendung herkömmlicher Räum- und Abwälzfräsverfahren ein, die mehrere Schritte umfassen, teuer und zeitaufwändig sind. Diese Räum- und Abwälzfräsverfahren erfordern im Allgemeinen eine zweiteilige Vorform, die zunächst ausgebildet und maschinell bearbeitet wird, wonach die beiden Teile kombiniert oder zu einem fertigen Bauteil, z. B. durch Schweißen, zusammengefügt werden. Der derzeitige Zahnring wird mit dem vorgeschlagenen verglichen. Ein solches Teil ist allgemein bekannt, wobei das fertige Teil unter Verwendung einer zweiteiligen Konstruktion hergestellt wird. Ein spiralförmiger Ring wird durch ein spiralförmiges Räumwerkzeug in jedem der beiden Teile geräumt, wonach diese durch ein Laserschweißgerät zu einem maschinell vorbearbeiteten Teil verschweißt werden. Diese im Allgemeinen bekannten Verfahren wurden lange Zeit angewandt, um Verzahnungen in Teilen auszubilden, und Fließformen hat diese Verfahren für Teile mit geraden, axial fluchtend ausgerichteten Verzahnungen ersetzt. Aber die aktuelle Verwendung dieser allgemein bekannten Verfahren oder Systeme für fertige Bauteile mit spiralförmigen Verzahnungen führt zu einer signifikanten Steigerung von End- und Gesamtkosten und ist ineffizient für die Herstellung eines solchen Endprodukts. Dementsprechend besteht seit Langem Bedarf für ein Verfahren oder System (eine Vorrichtung und einen Prozess) zur Reduktion der Kosten und effizienteren Gestaltung von Räum- und Abwälzfräsverfahren und zur Ausbildung von fertigen Bauteilen mit spiralförmiger Verzahnung, wobei Kosten und Effizienz eher dem Fließformverfahren entsprechen.
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Zusätzlich dazu ist es trotz vieler unterschiedlicher Versuche nicht möglich, durch das Fließformverfahren die Intaktheit des fertigen Bauteils und insbesondere die dimensionale Intaktheit der spiralförmigen Verzahnungen zu schützen. Die herkömmlichen Räum- und Abwälzfräsverfahren werden weiter angewandt, sind jedoch teuer und ineffizient. Dementsprechend besteht seit langem großer Bedarf für eine Lösung zur Bereitstellung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Ablösen eines fertigen Bauteils mit einer spiralförmigen Verzahnung von einer Spindel, wobei die Intaktheit des fertigen Bauteils in allen Aspekten gewahrt bleibt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung eines Systems (Werkzeug und Prozess) für ein fließgeformtes fertiges Bauteil mit spiralförmiger Verzahnung, das automatisch von dem Werkzeug entfernt werden kann, während seine Intaktheit gewahrt bleibt. Das wesentliche Konzept des Verfahrens beschreibt ein Fließformverfahren zur Ausbildung eines fertigen Bauteils mit Verzahnungen, wobei die gleichmäßig beabstandeten Vertiefungen eine im Allgemeinen spiralförmige Form um eine zentrale Achse bilden, die typischerweise durch eine zentrale Achse eines Schafts des Teils definiert ist.
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Die Seiten der spiralförmigen Verzahnungen können parallel sein – wobei die Seiten der gleichmäßig beabstandeten Vertiefungen der Verzahnung in beiden Richtungen (d. h. radial und axial) parallel sind – oder können evolventisch sein – wobei die Seiten der gleichmäßig beabstandeten Vertiefungen der Verzahnung evolventisch sind, wobei beispielsweise eine Krümmung von einer anderen gegebenen Krümmung durch das Befestigen einer imaginären gespannten Schnur an die gegebene Krümmung und das Nachverfolgen ihres freien Endes, das um die gegebene Krümmung gewunden wird, wie für ein Evolventenrad, erhalten wird.
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Die spiralförmigen Verzahnungen des fertigen Bauteils weisen wesentliche Vorteile auf; so sind sie beispielsweise in der Lage, Belastungskonzentrationen für eine stationäre Verbindungsanwendung unter hoher Belastung zu minimieren. Ein weiterer Vorteil des Produkts besteht darin, dass spiralförmige Verzahnungen eine Rotations- und Linearbewegung zwischen den Teile zulassen. Spiralförmige Verzahnungen können letztlich Schäden an und das Spiel zwischen ineinander eingreifenden Komponenten reduzieren. Das Fließformen der spiralförmigen Verzahnungen ermöglicht die Herstellung eines fertigen Bauteils mit einstückigem Aufbau, das fließgeformte spiralförmige Verzahnungen umfasst.
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Dieses Verfahren hat sich als kostengünstig und effizient erwiesen, da das bekannte Herstellungsverfahren ein Räumverfahren erfordert, das teurer als das neue System und Verfahren ist, welches nur ein Fließformverfahren für das einstückige, fertige Bauteil mit spiralförmiger Verzahnung umsetzt. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erfordert weniger Verfahrensschritte, da es weder Räum- noch Abwälzfräsverfahren umfasst und ein Fließformverfahren umsetzt. Zusätzlich dazu trägt die einstückige Gestaltung, die bei der Herstellung des Produkts gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird, signifikant zu der Gesamteffizienz der Fertigung bei.
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Außerdem kann das vorliegende Verfahren auch zum Erhalten eines fertigen Produkts angewandt werden, das eine deutlich größere Vielfalt verschiedener Materialeigenschaften aufweist. Das vorliegende Verfahren hat sich für viele Bauteilkonstruktionen und -materialien, einschließlich Metallen mit relativ geringem Kohlenstoffgehalt (wie z. B. SAE 1008, SAE 1010, SAE 1012) als erfolgreich erwiesen und wurde unter Verwendung von Stahlmaterialien mit immer höherem Kohlenstoffgehalt (wie z. B. SAE 1026, SAE 1030, SAE 1035) entwickelt und getestet. Das vorliegende Verfahren wurde in Bezug auf den Auswurf des fertigen Bauteils aus dem Fließformwerkzeug (von der Spindel) getestet und hat sich als erfolgreich erwiesen, wobei die dimensionale Präzision und Intaktheit der spiralförmigen Verzahnungen des fertigen Bauteils erhalten bleiben.
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Weitere Gebiete zur Anwendung der vorliegenden Erfindung gehen aus der ausführlichen Beschreibung hervor, die nachstehend bereitgestellt ist. Es sollte klar sein, dass die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele, auch wenn sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschreiben, lediglich zu Veranschaulichungszwecken dienen und den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken sollen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung kann anhand der ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen umfassender verstanden werden, wobei:
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1 eine graphische Querschnittteilansicht eines Beispielsystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wobei ein vorgeformter Bauteil in das Werkzeug geladen wird und vor der Formgebung auf der Spindel dargestellt ist;
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1A ein Aufriss der Vorderseite eines passenden Formelements gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine graphische Querschnittteilansicht und ein Diagramm des Systems aus 1 ist, wobei eine Rolle die Vorform auf der Spindel zur Ausbildung eines fertigen Bauteils gemäß der vorliegenden Erfindung geformt hat;
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3 eine graphische Querschnittansicht und ein Diagramm des Systems aus 1 und 2 ist, wobei ein Drucklager einer Abstreifplatte mit dem fertigen Bauteil in Eingriff gelangt und ein Auswerferantrieb bewegt wird, um das Abstreifen des fertigen Bauteils von der Spindel gemäß der vorliegenden Erfindung zu beginnen;
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4 eine graphische Querschnittansicht und ein Diagramm des Systems aus 1 bis 3 gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wobei das fertige Bauteil mit spiralförmigen Verzahnungen vollständig von der Spindel abgestreift worden ist, ohne dass die Verzahnungen des fertigen Bauteils beschädigt wurden, und
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5 eine Aufrissansicht des fertigen Bauteils mit spiralförmigen Verzahnungen ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Spindel ausgebildet wurden.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die nachstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) dient nur als Beispiel und in keinster Weise zur Einschränkung der Erfindung, deren Anwendung oder Verwendungen.
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Bezugnehmend auf 1 bis 4 betrifft die vorliegende Erfindung im Allgemeinen ein System (eine Vorrichtung und ein Verfahren) zum Fließformen eines Werkstücks oder einer Vorform 2 zu einem fertigen Bauteil, das im Allgemeinen mit 4 bezeichnet ist und spiralförmige Verzahnungen umfasst, die durch eine Spindel während eines Fließformprozesses ausgebildet werden. Das Fließformen der spiralförmigen Verzahnungen ermöglicht die Fertigung eines fertigen Bauteils 4 mit einstückigem Aufbau, das fließgeformte spiralförmige Verzahnungen umfasst. Im Allgemeinen kann ein fließgeformtes fertiges Bauteil 4, das spiralförmige Verzahnungen umfasst, automatisch von der Vorrichtung abgestreift werden, während die Intaktheit des fertigen Bauteils 4 erhalten bleibt. Das fertige Bauteil 4 kann Verzahnungen aufweisen, bei denen es sich um gleichmäßig beabstandete Vertiefungen handelt, um eine im Allgemeinen spiralförmige Form um eine zentrale Achse zu bilden.
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Eine Fließformmaschine, die im Allgemeinen mit 10 bezeichnet ist, ist mit einer Abstreifplatte 12 zur Entfernung des fertigen Bauteils 4 mit darin ausgebildeten spiralförmigen Verzahnungen von der Spindel 14 bereitgestellt und ein Drucklager 16 ist während des Abstreifens des fertigen Bauteils 4 von der Spindel 14 zwischen der Abstreifplatte 12 und dem fertigen Bauteil 4 angeordnet, um eine Relativbewegung zwischen der Abstreifplatte 12 und dem fertigen Bauteil 4 zuzulassen, um das fertige Bauteil 4 erfolgreich von der Spindel 14 abzustreifen, ohne dieses zu beschädigen und unter Aufrechterhalten der Intaktheit der spiralförmigen Verzahnungen des fertigen Bauteils 4. Ein Auswerferantrieb 32 ist synchron mit den inneren Verzahnungsausbildungselementen der Spindel in dem Werkzeug axial beweg- und drehbar (siehe Pfeile zur Veranschaulichung in 3). Der Auswerferantrieb 32 und die Spindel 14 können in beide Richtungen gedreht werden, was im Allgemeinen durch den Rotationspfeil R zur Veranschaulichung in eine erste Richtung angezeigt ist, um das erfolgreiche Abstreifen des fertigen Bauteils 4 von der Spindel 14 zu unterstützen.
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Zum Fließformen des verwendbaren fertigen Bauteils 4 mit den spiralförmigen Verzahnungen im Inneren gelangt eine Vielzahl von Rollen, im Allgemeinen mit 18 bezeichnet, mit dem Werkstück oder der Vorform 2, das/die auf die Spindel 14 geladen wird, in Eingriff. Besonders bevorzugt werden zumindest drei Rollen 18 eingesetzt. Das Werkstück 2 wird auf im Allgemeinen bekannte und herkömmliche Weise auf die Spindel 14 geladen und zwischen der Spindel 14 und einer Reitstockanordnung, die im Allgemeinen mit 20 bezeichnet ist, befestigt. Das Werkstück 2 wird unter Verwendung des Innendurchmessers 22 des zentralen Abschnitts des Werkstücks 2, wie in 1 dargestellt, positioniert. Das Werkstück wird mit einem Auswerferantriebskopf gekoppelt, der im Allgemeinen mit 24 bezeichnet ist und ein passendes (z. B. sechseckiges) Formelement 23 aufweist, um mit der Vorform in Eingriff zu gelangen. Die Spindel 14 wird durch den Spindelhauptadapter 26 und den Spindeladapter 28 gestützt und kann gegebenenfalls während des Formens der Vorform rotiert werden.
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Die Reitstockanordnung 20 und die Vielzahl an Rollen 18 sind zurückziehbar. Die Reitstockanordnung 20 trägt einen Reitstockkopf 30, der mit der Reitstockanordnung 20 verbunden ist. Wenn er sich nicht in einer zurückgezogenen Position befindet, gelangt der Reitstockkopf 30 mit dem Werkstück 2 in Eingriff und hält dieses auf der Spindel 12 und dem Auswerferantriebskopf 24 in Position (siehe 1 und 2) und berührt den Auswerferantriebskopf 24.
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Wenn die Vorform oder das Werkstück 2 während des Formens gedreht werden soll, was herkömmlicherweise der bevorzugte Ansatz für das Fließformen einer Vorform ist, werden die Reitstockanordnung 20 und der Spindeladapter 28 gemeinsam gedreht, um die Spindel 14 und die Vorform 2 gleichzeitig zu drehen. Die Vielzahl von Rollen 18, fließformende, drehbare Druckrollen 18, verformen die Vorform 2 unter Anwendung von sehr hohem vorbestimmtem Druck, um das Material gegen die Spindel 14 zu drücken, wodurch die Vorform oder das Werkstück 2 zum Erhalt des fertigen Bauteils 4 gleichzeitig axial länger und radial dünner wird. Die gewünschte Geometrie des Werkstücks wird erreicht, wenn der Außendurchmesser und die Wand der Vorform reduziert werden und das verfügbare Materialvolumen durch einen oder mehrere Durchlaufe der Rolle 18 (d. h. das fertige Bauteil 4) über die Spindel fließen gelassen wird, wie am deutlichsten in 3 dargestellt ist. 1 zeigt beispielhaft das Material der Vorform, bevor es durch die Rollen 18, die in teilzurückgezogener Position dargestellt sind, gegen die Spindel 14 gedrückt wird. 2 zeigt die Vorform 2, die durch die Rolle 18, die zumindest einen Durchlauf durchführt, auf der Spindel 14 geformt wird.
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Ist das Fließformen des fertigen Bauteils 4 auf der Spindel 14 abgeschlossen, werden die Rollen 18 entfernt und in eine sichere, zurückgezogene Position gebracht, so dass die Rollen 18 frei von dem fertigen Bauteil 4 sind, wie am deutlichsten in 3 zu erkennen ist, und die Reitstockanordnung 20 und der Reitstockkopf 30 werden ebenfalls zurückgezogen und sind frei von dem fertigen Bauteil 4. Das fertige Bauteil verbleibt auf der Spindel 14 und muss von der Spindel entfernt oder abgestreift werden, ohne die durch die Spindel 14 in dem fertigen Bauteil 4 ausgebildeten spiralförmigen Verzahnungen zu beschädigen.
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Es sollte klar sein, dass die Maßgenauigkeit der Werkzeuge (d. h. der Spindel 14) während des Fließformprozesses, wie geplant, auf das fertige Bauteil 4 übertragen werden. Da das fertige Bauteil 4 jedoch sehr hohe Maßgenauigkeit aufweisen soll, auch für die spiralförmigen Verzahnungen, kommt es zwischen dem fertigen Bauteil 4 und der Spindel 14 während des Fließformprozesses zu einer sehr festen Presspassung und es ist relativ viel Kraft erforderlich, um das fertige Bauteil 4 von der Spindel 14 zu entfernen. Da die spiralförmigen Verzahnungen jenen der Spindel 14 entsprechen, ist die Presspassung durch die komplizierte Geometrie aufgrund der spiralförmigen Verzahnungen noch komplizierter. Typischerweise muss eine Kraft von etwa 150 bar (2175 PSI) angewandt werden, um das fertige Bauteil 4 von der Spindel 14 abzustreifen.
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Die Abstreifplatte 12 ist um das fertige Bauteil 4 und den Spindeladapter (oder die Spindel) 28 herum bereitgestellt, um einen Anschlag zu erzeugen, mit dem das fertige Bauteil 4 in Eingriff gelangt, wenn der Auswerferantrieb 32 bewegt oder abgezogen wird, um das fertige Bauteil 4 von der Spindel 14 abzustreifen oder zu entfernen. Da das fertige Bauteil 4 eine spiralförmige Verzahnung aufweist, werden der Auswerferantrieb 32 und die Spindel 14 in eine der spiralförmigen Verzahnung entgegengesetzte Richtung gedreht, während das fertige Bauteil 4 mit der Abstreifplatte 12 in Eingriff gelangt, um das fertige Bauteil 4 von der Spindel 14 herunterzuschrauben.
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Wie in den Figuren dargestellt ist, umfassen das vorliegende Verfahren und das vorliegende System das Drucklager 16, das proximal in Bezug auf eine Öffnung 34 in der Abstreifplatte 12 angeordnet ist. Das Drucklager 16 weist eine erste Seite 36 auf, die mit der Abstreifplatte 12 gekoppelt ist, und eine zweite Seite 38, um mit einer Oberfläche des fertigen Bauteils 4 während des Abstreifprozesses in Eingriff zu gelangen, z. B. mit einem Abschlussende des fertigen Bauteils 4. Die Außenoberfläche 40 der zweiten Seite 38, die mit dem fertigen Bauteil 4 in Eingriff gelangt, weist eine relativ aufgeraute Gestaltung auf, um eine Relativbewegung zwischen der zweiten Seite 38 und dem fertigen Bauteil 4 während des Abstreifens des fertigen Bauteils 4 von der Spindel 14 einzuschränken und/oder zu verhindern. Das Drucklager 16 ermöglicht eine Relativbewegung der Abstreifplatte 12 und des fertigen Bauteils 4 während des Abstreifprozesses, welche dazu dient, bestimmte Bewegungen des fertigen Bauteils 4, die die spiralförmigen Verzahnungen beschädigen, zu verhindern oder diesen vorzubeugen. Außerdem wurde ermittelt, dass das Drucklager 16 auch verwendet werden kann.
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Der Auswerferantrieb 32 weist ein passendes Formelement 23 auf, um mit dem Innendurchmesser der Vorform und des fertigen Bauteils in Eingriff zu gelangen, um während der Entfernung zusätzlich zu der axialen Kraft eine Rotationskraft aufzubringen. Da die Abstreifplatte 12 mit dem Drucklager 16 ausgestattet ist, um es dem Werkstück zu ermöglichen, während des Entfernungsprozesses von der Spindel 14 frei zu rotieren, wird eine Verformung der Verzahnung oder der Zahnradzähne verhindert. Die Beschädigung wird verhindert, da die spiralförmigen Verzahnungen des fertigen Bauteils 4 und der Spindel 14 die Relativbewegung und Rotation der beiden Teile während des Abstreifprozesses vollkommen steuern. Es wurde jedoch auch versucht, die Relativbewegung der beiden Teile ohne Drucklager 16 durch die Steuerung der Rotation der Spindel 14 unter Verwendung des Spindeladapters 28 zu steuern. Es wird in Betracht gezogen, dass es möglich ist, ein Bauteil mit spiralförmiger Verzahnung ohne Rotation des Auswerferantriebs 32 und der Spindel 14 abzustreifen. Dennoch ist es nun, da das Drucklager 16 eine Relativbewegung der Abstreifplatte 12 und des fertigen Bauteils 4 während des Abstreifprozesses zulässt, möglich, die Spindel 14 über den Auswerferantrieb 32 in oder gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, um das fertige Bauteil 4 mit spiralförmigen Verzahnungen abzustreifen und den Auswerferantrieb 32 zu drehen.
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1A zeigt eine Aufrissvorderansicht, die das passende Formelement 23 mit sechseckiger Form zeigt, das betätigbar ist, um mit der Vorform 2 in Eingriff zu gelangen und das Ausüben eines Drehmoments zu ermöglichen. Das passende Formelement 23 kann mit dem fertigen Bauteil 4 in Eingriff gelangen und helfen, zusätzlich zu einer axialen Kraft während der Entfernung des fertigen Bauteils von der Spindel eine Rotationskraft aufzubringen. Dieses passende Formelement 23 kann getrennt von oder in Kombination und gemeinsam mit der Abstreifplatte 12 und dem Drucklager 16 zur Entfernung des fertigen Bauteils verwendet werden.
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5 zeigt ein Beispiel für ein fertiges Bauteil 100 mit einer Vielzahl spiralförmiger Verzahnungen 102, wobei die gleichmäßig beabstandete Vielzahl von Vertiefungen 104 eine im Allgemeinen spiralförmige Form um eine zentrale Achse bildet, welche typischerweise durch eine zentrale Achse eines Schafts des Bauteils definiert ist.
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Die Seiten der spiralförmigen Verzahnungen 102 können parallel sein – wobei die Seiten der gleichmäßig beabstandeten Vertiefungen 104 der Verzahnung in beiden Richtungen (d. h. radial und axial) parallel sind – oder evolventisch sein – wobei die Seiten der gleichmäßig beabstandeten Vertiefungen 104 der Verzahnung evolventisch sind, wobei z. B. eine Krümmung von einer anderen gegebenen Krümmung durch das Befestigen einer imaginären gespannten Schnur an die gegebene Krümmung und das Nachverfolgen ihres freien Endes, das um die gegebene Krümmung gewunden wird, wie für ein Evolventenrad, erhalten wird.
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Die spiralförmigen Verzahnungen 102 des fertigen Bauteils 100 weisen wesentliche Vorteile auf, wie z. B. die Möglichkeit, Belastungskonzentrationen für eine stationäre Verbindungsanwendung unter hoher Belastung zu minimieren. Ein weiterer Vorteil des Produkts besteht darin, dass die spiralförmigen Verzahnungen eine Rotations- und lineare Bewegung zwischen den Bauteilen ermöglichen. Spiralförmige Verzahnungen 102 können letztlich Schäden an und das Spiel zwischen ineinander eingreifenden Komponenten reduzieren, und das Fließformen der spiralförmigen Verzahnungen 102 ermöglicht die Herstellung eines fertigen Bauteils 100 mit einstückigem Aufbau, das fließgeformte spiralförmige Verzahnungen 102 umfasst.
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Die Beschreibung der Erfindung ist nur beispielhafter Natur und somit sollen Variationen, die nicht vom Kern der Erfindung abweichen, Teil des Schutzumfangs der Erfindung sein. Solche Variationen sind nicht als Abweichung vom Wesen und Schutzumfang der Erfindung zu erachten.
