DE1934338A1

DE1934338A1 - Vorrichtung zum Einbringen von Nuten in Metallteile

Info

Publication number: DE1934338A1
Application number: DE19691934338
Authority: DE
Inventors: Michel Orain
Original assignee: Glaenzer Spicer SA
Current assignee: Glaenzer Spicer SA
Priority date: 1968-07-09
Filing date: 1969-07-07
Publication date: 1970-02-19
Also published as: GB1224419A; ES369274A1; DE6926772U; FR1581658A

Description

Beschreibung zum Patentgesuch

der Fa. GLAENZER SPICER S.A.. Rue Jean-Pierre Timbaud 10. POISSY

(Yvelines). Frankreich.

betreffend ϊ "Vorrichtung zum Einbringen von Nuten in Metallteile."

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von Nuten in Metallteile·

Es ist bekannt, Nuten an Metallteilen durch Einschneiden, Rollen, Ziehen oder andere Verfahren herzustellen, die sehr teure Spezialmaschinen erfordern.

Ferner ist es auch bekannt, Nuten mittels mehrerer Werkzeuge herzustellen, die unabhängig voneinander jedes eine einzige Nut herstellen und durch geeignete Einrichtungen gegen das mit Nuten zu profilierende Werkstück gedrückt werden·

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es in einfacher Weise möglich ist, an Metallteilen Nuten mit sehr unterschiedlicher Profilform herzustellen, und zwar bei äußerst einfacher und kostenmäßig sehr billiger Arbeitsweise·

Diese Aufgabe findet ihre Lösung an einer Vorrichtung zum Einbringen von Nuten in Metallteile, bei der das mit Nuten zu versehende Werkstück zwischen mehrere, unter Einwirkung eines Preßstempels das Werkstück spanlos verformende Preßwerkzeuge eingespannt wird, gemäß der Erfindung im wesentliehen dadurch, daß als Preßwerkzeuge zwangsweise in Richtung auf die Werkstückachse bewegbare Preßbacken vorgesehen sind, die im zusammenbewegten Zustand mit in der Werkstückachse verlaufenden Berührungsebenen aneinanderstoßen und an ihrer Innenseite mit einer Vielzahl von dem zu formenden Profil des Werkstückes entsprechenden Ausnehmungen versehen sind, und daß für die rückseitig glatten Preßbacken geneigte Gleitführungsflachen vorgesehen sind mit der gleichen Neigung wie die mit ihnen in Gleitberührung stehenden Gleitflächen an der Rückseite der Preßbacken·

In ihrer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung gemäß der Erfindung drei oder vier Preßbacken auf· Dabei sind die profilierten Ausnehmungen an der Innenseite jeder Preßbacke über denselben Umfang verteilt und können sich nach der Zusammenbewegung der Preßbacken derart verbinden oder vereinigen, daß sie eine Folge von Nuten bilden, die auf einem Kreisbogen angeordnet sind, dessen Krümmungsmittelpunkt mit dem Krümmungsmittelpunkt der konkaven Ausnehmung und mit der Achse des zu bearbeitenden Werkstückes zusammenfällt. Jede Backe hat einen im . allgemeinen sechseckigen Querschnitt, an dem die beiden beiderseits der konkaven, die Profi!ausnehmungen aufweisenden Innenseite gelegenen Seiten auf in der Werkstück-

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achse verlaufenden Radialebenen liegen. Die der konkaven Innenseite gegenüberliegende Seite jeder Preßbacke ist eben und steht mit einem an dem Pressenstempel befestigten Zwischenstück oder mit Führungsstücken in Gleitberührung, die beispielsweise in V-Form derart geneigte Gleitflächen aufweisen, daß die Preßbacken bei jedem Preßhub radial gegen die Werkstückachse bewegt werden.

Die Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet im wesentlichen so, daß das mit Nuten zu versehende Werkstück gleichzeitig zwischen mehrere, unter Einwirkung eines Preßstempels das Werkstück spanlos verformende Preßbacken eingespannt wird, die sich dann bei Beaufschlagung des Pressenstempels zwangsweise entlang ihren Gleitführungsflachen radial in Richtung auf die Achse des Werkstückes verlagern· Das mit Nuten zu versehende Werkstück muß eine ausreichende Verformbarkeit aufweisen und ist an seinem Aufnahmeabschnitt für die Nuten mit einem den Preßbacken entsprechenden Durchmesser ausgebildet· Nach der Herstellung der Nuten kann das Werkstück gehärtet werden, und zwar durch Oberflächenhärtung, Einsatzhärtung oder durch eine Aufkohlungs- oder Nitrierbehandlung mit anschließender Härtung, durch eine Kernhärtung oder auf eine andere geeignete Weise.

Die Nuten oder Rillen können in irgendeiner Weise angeordnet und sehr verschieden profiliert sein. Die Achse der Nuten kann parallel zu der Achse des zu profilierenden Werkstückes verlaufen, oder die Nuten können auch schraubenförmig rings um das Werkstück mit jeder gewünschten Steigung verlaufen. Die schraubenförmigen Nuten können auch in entgegengerichtetem Sinne verlaufen und sich kreuzen, so daß sie eine Art rautenförmige Rändelung bilden· Ferner können die Nuten auch durch eine oder mehrere Ringnuten unterbrochen sein·

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Die gegenseitigen Verbindungs- oder Berührungslinien der Preßbacken müssen nach Möglichkeit mit dem Grunde einer Nut oder vorzugsweise mit dem Scheitel einer zwischen zwei Nuten liegenden Rippe zusammenfallen.

Die an dem Werkstück von der Formung der Nuten oder Rillen herrührenden Grate können, falls erforderlich, vermieden werden durch Herstellen von ebenen Flächen an den den Berührungs- oder Verbindungslinien der Preßbacken entsprechenden Abschnitten des Werkstückes, und zwar vor der Ausbildung der Nuten·

Die Nuten können sich in ihrem Profil entlang ihrer Achse ändern und in einem sich ebenso ändernden radialen Abstand von der Werkstückachse angeordnet sein, um beispielsweise ein konisches oder balliges Nutprofil zu bilden.

Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht, abgesehen von der Preiswürdigkeit der Vorrichtung, darin, daß die Profilierung der Werkstücke mit Rillen oder Nuten mit einer solchen Geschwindigkeit erfolgen kann, wie sie mit den herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen keinesfalls erreicht werden kann, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihren Betriebskosten ebenfalls äußerst niedrig liegt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen· Xn der Zeichnung zeigen „.

Fig. 1 im senkrechten Teilschnitt ein Werkzeug gemäß der Erfindung mit drei Backen mit Verformungsnuten zur Profilierung eines zylindrischen Zapfens,

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Pig. 2 einen vollständigen Schnitt durch das Werkzeug gemäß Fig. 1 nach der Ausbildung des Nutenprofils an dem Zapfen,

Fig· 3 eine schematische Darstellung eines Werkzeuges gemäß der Erfindung mit vier Backen nach der Profilierung eines Zapfens,

Fig. 4 und 5 Nuten, die gemäß der Erfindung am Ende bzw· in einem mittleren Abschnitt eines Zapfens gefertigt worden sind,

Fig. 6 Nuten am Ende eines konischen Zapfens,

Fig. 7 einen Zapfen, der mit Nuten versehen ist, deren Erhebungen konvex und deren Vertiefungen konkav sind, und

Fig. 8 bis 11 Querschnitte durch Teile, die mit Nutprofilen unterschiedlicher Art versehen worden sind·

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann drei oder vier Preßbacken haben. Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Preßwerkzeuges mit nur drei Backen 1, 2 und 3, von denen jede mit Verformungsnuten la, 2a und 3a versehen ist. In diesem Falle kann die obere Backe 1 direkt mit dem Druck des Pressenstempels beaufschlagt werden, der in Richtung des Pfeiles f auf die Oberseite Ib der Backe einwirkt.

Demgegenüber müssen die Preßbacken 2 und 3 während des Druckes längs Führungeschrägen 4 und 5 gleiten, die in zwei Blöcke oder vorzugsweise in einen einzigen, auf dem Pressentisch befestigten Block 6 mit V-förmiger Öffnung eingearbeitet sind.

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Die Seiten, die bei jeder der Preßbacken die Verformungsnuten la, 2a und 3a begrenzen, müssen obligatorisch in den durch die Achse 0 des zu bearbeitenden Werkstückes verlaufenden ladialebenen liegen.

Fig· 2 zeigt das Werkstück 7 und die Vorrichtung am Ende der Nutherstellung an dem Werkstück·

In Fig. 3 ist ein Werkzeug mit vier Preßbacken 8, 9, 10 und 11 gezeigt· Xn diesem Falle sind zwei Führungs-. blöcke 12 und 13 erforderlich, und die den Nuten gegenüber-™ liegenden Flächen der Preßbacken müssen auf den Führungsschrägen 14, 15 und 16, 17 der V-Öffnung dieser Blöcke gleiten, um in die in Fig. 3 gezeigte Lage rings um das Werkstück 18 zu kommen·

Äußerst verschiedenartige Nuten können mit einer solchen Vorrichtung hergestellt werden· Die Nuten können am Ende einer Welle oder eines Zapfens 19 (Fig· 4) oder an einer bestimmten Stelle einer Welle 20 ausgeformt sein, wie Fig. 5 zeigt· Die Ausformung der Nuten oder Rillen am Wellen- oder Zapfenende oder in der Mitte eines Werkstückes sehr großer Länge kann in einfacher Weise durchgeführt werden, da die Achse des Werkstückes im Augenblick des Ausfor»ens senkrecht zu der Bewegungsebene des Pressenstempels liegt. Ein Abstechen beiderseits der in der Mitte einer Welle geformten Nuten oder Rillen ist nicht erforderlich, wodurch auch eine Schwächung der Welle vermieden wird, wie sie sich bei den herkömmlichen Verfahren ergibt.

Die Rillen oder Nuten können ein sich entlang ihrer Achse änderndes Profil haben, und auch ihr radialer Abstand von der Werkstückachse kann sich in gleicher Weise ändern, um z.B. dem äußeren Ende einer Welle oder eines Zapfens 21 (Fig. 6) eine konische Form zu geben, oder es

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lassen sich auch Nuten 22 herstellen, deren Erhebungen ein balliges Profil haben, wie in Fig. 7 gezeigt, und zwar durch eine zunehmende Vergrößerung des Querschnittes der Nuten bis zur halben Nutlänge, worauf dann eine ebensolche Querschnittsabnahme der Nuten folgt.

Die in Fig. 6 dargestellten leicht konischen Nuten, deren kleinster Querschnitt am Ende der Welle oder des Zapfens 21 liegt, oder aber am Ende der Welle leicht abgerundete zylindrische Nuten erlauben ein axiales Eintreiben in die Bohrungen massiver Werkstücke von geringer Härte nach einem bekannten Verfahren. Mitunter nicht zu vermeidende leichte winkelmäßige Unregelmäßigkeiten sind in keiner Hinsicht schädlich für die Festigkeit der Verbindung.

Tatsächlich wird die Verbindung, und zwar gerade in dem besonderen Falle der Verwendung von mit Nuten profilierten Werkstücken, selbst wenn sich leichte Unregelmäßigkeiten in der Teilung der Nuten bei deren Formung ergeben sollten, ein äußerst gutes Aussehen haben und auch sehr widerstandsfähig sein, da sich die Nuten und die zwischen ihnen liegenden Rippen in die Bohrung des die Welle oder den Wellenzapfen aufnehmenden Werkstückes beim Einsetzen der Welle oder ähnlichen Teiles eindrücken.

Diese kleinen Unregelmäßigkeiten haben keinerlei Bedeutung, wenn das mit Nuten profilierte Werkstück in ein gegossenes Material eingesenkt werden muß, da dann die Nuten lediglich die Aufgabe haben, die Drehung des Werkstückes in dem Material zu verhindern.

Fig. 8 zeigt im Schnitt eine Welle 23, die nur auf zwei symmetrisch gegenüberliegenden Bögen von 90° verteilte Nuten aufweist. Fig. 9 zeigt im Schnitt eine Welle 24,

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die mit Nuten in sehr großen Abständen profiliert ist· Fig. 10 zeigt einen Schnitt durch eine Welle 25 mit Nuten oder Rillen, die in ihrem Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildet sind.

In allen diesen Beispielen sind die Nuten oder Rillen parallel oder schräg zur Werkstückachse angeordnet, doch können auch ringförmige Nuten auf dieselbe Weise in zu der Werkstückachse senkrechten Ebenen eingearbeitet sein, die dann eine Reihe von Ringnuten bilden.

Die vom Formen der Nuten an einer Welle oder einem Zapfen 26 (Fig. 11) oder an einem anderen ähnlichen Werkstück herrührenden Nuten können, wenn dies für erforderlich gehalten wird, dadurch vermieden werden, daß an der Welle vor dem Ausformen der Nuten ebene Flächen 27 hergestellt werden. In diesem Falle hat die Welle nach dem Ausformen die in dieser Figur schematisch dargestellte Form.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

ι' l.J Vor richtung zum Einbringen von Nuten in Metallteile, bei der aas mit Nuten zu versehende Werkstück zwischen mehrere, unter Einwirkung eines Preßstempels das Werkstück spanlos verformende Preßwerkzeuge eingespannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Preßwerkzeuge zwangsweise in Richtung auf die Werkstückachse (0) bewegbare Preßbacken (1,2,3,8,9,10,11) vorgesehen sind, die im zusammenbewegten Zustand mit in der Werkstückachse (0) verlaufenden Berührungsflächen aneinanderstoßen und an ihrer Innenseite mit einer Vielzahl von dem zu formenden Profil des Werkstückes (7,19 bis 27) entsprechenden Ausnehmungen oder Nuten (la,2a,3a) versehen sind, und daß für die rückseitig glatten Preßbacken (1,2,3,8,9,10,11) geneigte Gleitführungsflachen (4,5,14,15,16,17) vorgesehen sind mit der gleichen Neigung wie die mit ihnen in Gleitberührung stehenden Gleitflächen an der Rückseite der Preßbacken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch drei oder vier Preßbacken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutausnehmungen (la,2a,3a) an der Innenseite jeder Preßbacke (1,2,3,8,9,10,11) über denselben Umfang verteilt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutausnehmungen (la,2a,3a) benachbarter Preßbacken stetig ineinander übergehen.

5« Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Preßbacke (1,2,3, 8,9,10,11) einen im allgemeinen sechseckigen Querschnitt hat,

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an dem die die Nutausnehmungen (la,2a,3a) beiderseits begrenzenden Seiten auf in der Werkstückachse (O) verlaufenden Radialebenen liegen.

60 Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der konkaven Innenseite gegenüberliegende Gleitfläche jeder Preßbacke (2,3,8, 9,10,11) mit einer entsprechenden, die Backe radial nach innen in Richtung auf die Werkstückachse (O) führenden Gleitfläche (4,5,14,15,16,17) an einem am Pressenstempel oder am Pressentisch befestigten Zwischenstück (6,12,13), ψ in das ein V-förmiger Einschnitt mit ebenen Führungsflächen eingearbeitet ist, in Gleitberührung steht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitigen Berührungsflächen der Preßbacken (1,2,3,8,9,10,11) mit dem Grunde einer Ausnehmung oder vorzugsweise mit dem Scheitel einer zwischen zwei nebeneinanderliegenden Nutausnehmungen befindlichen Rippe zusammenfallen.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutausnehmungen an der konkaven Innenseite jeder Preßbacke ein

" entlang ihrer Achse gleichbleibendes Profil haben»

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutausnehmungen an der konkaven Innenseite jeder Preßbacke ein sich entlang ihrer Achse änderndes Profil haben und in einem sich über ihre Länge ändernden radialen Abstand von der Werkstückachse (0) verlaufen.

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