DE19718180C2 - Method and device for producing a gear part with an external toothing - Google Patents

Method and device for producing a gear part with an external toothing

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DE19718180C2 DE1997118180 DE19718180A DE19718180C2 DE 19718180 C2 DE19718180 C2 DE 19718180C2 DE 1997118180 DE1997118180 DE 1997118180 DE 19718180 A DE19718180 A DE 19718180A DE 19718180 C2 DE19718180 C2 DE 19718180C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Getriebeteiles mit einer Außenver­ zahnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des An­ spruchs 8.The invention relates to a method and a device for producing a gear part with an external ver serration according to the preamble of claim 1 and the An Proverbs 8

Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vor­ richtung gehen aus der DE 37 11 927 C1 hervor. Eine außen­ verzahnte Formrolle wird zum Profilieren eines Werkstücks synchron zu diesem angetrieben und radial an das Werkstück zugestellt.A generic method and a generic before direction emerge from DE 37 11 927 C1. One outside Toothed form roller is used to profile a workpiece driven synchronously with it and radially to the workpiece delivered.

Aus der EP 0 463 200 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem das zu verzahnende Werkstück auf einer Spindel angeordnet und in Drehung versetzt wird. Ein Aufnahmering mit radial verschiebbaren Prägestempeln ist drehfest zur Spindel und zum Werkstück angeordnet. Mittels einer Druckrolle werden die Prägestempel radial in das Werkstück eingedrückt, um eine Außenverzahnung in das Werkstück einzuprägen. A method is known from EP 0 463 200 A1, in which the workpiece to be toothed arranged on a spindle and is rotated. A receiving ring with radial Slidable embossing stamp is rotatable to the spindle and arranged to the workpiece. Using a pressure roller the dies are pressed radially into the workpiece in order to impress an external toothing in the workpiece.  

Hei der spanlosen Herstellung eines außerverzahnten Zahn­ rades taucht der formgebende Zahn des Werkzeuges durch Dre­ hung in das Material des umzuformenden Werkstückes ein. Da­ bei treten Biegekräfte im Zahnfuß des Formzahnes durch die Materialverdrängung im zu formenden Werkstück auf. Aus die­ ser Tatsache heraus ergibt sich zwangsläufig der Einsatz einer Verzahnungsgeometrie des Werkzeuges, die ein maxima­ les Widerstandsmoment gegen Biegung ermöglicht.Hei the chipless production of a tooth without teeth Rades the shaping tooth of the tool by Dre hung into the material of the workpiece to be formed. There when bending forces occur in the tooth base of the form tooth Material displacement in the workpiece to be formed. From the The fact is that the use is inevitable a tooth geometry of the tool, which a maxima les moment of resistance against bending allows.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei welchen auch bei einer schnellen Werkstückbearbeitung eine lange Werkzeugstandzeit erreicht wird und unterschiedliche Verzahnungsgeometrien einfach gefertigt werden können.The invention is based on the object To specify a method and an apparatus in which a fast machining of a workpiece long tool life is achieved and different Gear geometries can be easily manufactured.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe nach der Erfin­ dung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Es ist vorgesehen,
With regard to the method, the object is achieved according to the inven tion by the features of claim 1. It is intended

  • - daß das ringförmige Formwerkzeug unabhängig von der das Werkstück tragenden Spindel angetrieben wird,- That the annular mold regardless of that Workpiece-carrying spindle is driven,
  • - daß die Drehzahl des ringförmigen Formwerkzeuges in Ab­ hängigkeit von der Drehzahl der Spindel durch eine Steu­ ereinrichtung gesteuert wird, und- That the speed of the annular mold in Ab dependence on the speed of the spindle by a control establishment is controlled, and
  • - daß zur Erzeugung einer bestimmten Zähnezahl auf dem Werkstück durch die Steuereinrichtung die Drehzahl des ringförmigen Formwerkzeuges zu der Drehzahl der Spindel in einem Verhältnis eingestellt wird, welches dem Ver­ hältnis der bestimmten Zähnezahl des zu formenden Werk­ stücks zu der Zähnezahl der Innenverzahnung des ring­ förmigen Werkzeuges entspricht.- That to generate a certain number of teeth on the Workpiece by the control device the speed of the annular mold to the speed of the spindle is set in a ratio that ver ratio of the specific number of teeth of the work to be formed piece to the number of teeth of the internal toothing of the ring shaped tool.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die Umformparame­ ter, wie Vorschub und Spindeldrehzahl, frei einstellbar, so daß eine gewünschte Oberflächen- und Rundlaufgenauigkeit erreicht werden kann. Durch die Verwendung eines ringförmi­ gen Werkzeuges mit einer Innenverzahnung ergibt sich, daß der Abstand zwischen den hohlen Zahnflanken eines Zahnes auf dem Fußkreis der Innenverzahnung größer ist, als ver­ gleichbare Abstände bei einer Zahnstange oder einem außen­ verzahnten Zahnrad. Zusätzlich führt die Geometrie des in­ nenverzahnten Formwerkzeuges zu einem hohen Überdeckungs­ grad. Dies bedeutet, daß während der Umformung mehrere Zähne in Eingriff sind, so daß der Umformgrad pro Zeiteinheit kleiner und damit die Belastung des formenden Zahnes ge­ ringer ist. Dies hat eine Verbesserung der Standzeit des Formwerkzeuges zur Folge. Entsprechend der zu formenden Verzahnungsgeometrie wird die Drehzahl des Formwerkzeuges gesteuert, so daß unterschiedliche Zähnezahlen erzeugt wer­ den können.In the method according to the invention, the forming parameters are ter, such as feed and spindle speed, freely adjustable, see above that a desired surface and concentricity can be achieved. By using a ring-shaped  gene tool with an internal toothing results in that the distance between the hollow tooth flanks of a tooth on the root circle of the internal toothing is larger than ver same distances for a rack or an outside toothed gear. In addition, the geometry of the in toothed mold to a high coverage grad. This means that during the forming several teeth are engaged so that the degree of deformation per unit of time smaller and thus the load on the shaping tooth is wrestler. This has improved the service life of the Mold tool result. According to the one to be molded Gear geometry is the speed of the mold controlled so that different numbers of teeth are generated that can.

Gute Umformergebnisse werden dadurch erreicht, daß das Formwerkzeug radial zugestellt wird.Good forming results are achieved in that the Mold tool is fed radially.

Hierbei ist es vorteilhaft, daß die Spindel mittels einer Stützrolle radial abgestützt wird, welche entgegen der Zu­ stellrichtung des ringförmigen Werkzeuges an die Spindel angedrückt wird. Hierdurch wird eine übermäßige Durchbie­ gung oder Auslenkung der Spindel verhindert.It is advantageous here that the spindle by means of a Support roller is supported radially, which against the zu setting direction of the ring-shaped tool on the spindle is pressed. This will cause excessive sag Prevention or deflection of the spindle.

Eine Durchbiegung der Spindel wird erfindungsgemäß auch da­ durch vermieden, daß das ringförmige Formwerkzeug axial zu­ gestellt wird. Die axiale Zustellung des Formwerkzeuges ist für die Ausbildung einer Geradverzahnung geeignet.Bending of the spindle is also there according to the invention by avoiding the annular mold axially is provided. The axial infeed of the mold is suitable for the formation of straight teeth.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das ringförmige Formwerkzeug mittels einer Stützrolle axial abgestützt wird, deren Rollenachse im we­ sentlichen senkrecht zur Spindelachse gerichtet ist. Die Stützrolle übt eine Druckkraft in Zustellrichtung des Form­ werkzeuges aus, so daß das ringförmige Formwerkzeug in einer Ebene senkrecht zur Spindelachse verbleibt.There is a further development of the method according to the invention in that the annular mold by means of a Support roller is axially supported, the roller axis in the we is oriented substantially perpendicular to the spindle axis. The  Support roller exerts a compressive force in the feed direction of the mold tool so that the annular mold in remains on a plane perpendicular to the spindle axis.

Es ist eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Verfahrens, daß mit dem ringförmigen Formwerkzeug eine Schrägverzahnung eingeformt wird, und daß das ringför­ mige Formwerkzeug dabei radial und axial abgestützt wird. Auf diese Weise kann auf einer Drückwalzmaschine eine an­ sonsten nur schwer zu fertigende Schrägverzahnung herge­ stellt werden.It is an advantageous embodiment of the fiction method according to that with the annular mold a helical toothing is formed, and that the ringför Mige mold is supported radially and axially. In this way, one can on a press rolling machine otherwise difficult to manufacture helical gears be put.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß mehrere Formwerkzeuge mit unterschiedlichen Verzahnungen in einem axialen Abstand zueinander vorgesehen werden und daß Bereiche mit unterschiedlicher Verzahnung in das Werkstück eingeformt werden. Die Verzahnungen können gleichzeitig oder nacheinander eingeformt werden, indem eine axiale Re­ lativbewegung zwischen dem Werkstück und den Werkzeugen durchgeführt wird. So können eine Schräg- und Geradever­ zahnung in einem Werkstück ausgebildet werden.Another advantageous development is that several molds with different gears in an axial distance from each other and that Areas with different toothing in the workpiece be molded. The gears can simultaneously or be molded one after the other by an axial re relative movement between the workpiece and the tools is carried out. So an inclined and straight ver teeth are formed in a workpiece.

Der zweite Teil der Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Es ist vorgesehen, daß das ringförmige Formwerkzeug von einem Antrieb angetrieben ist, der vom Antrieb der Spindel unab­ hängig angeordnet ist, und daß eine Steuereinrichtung vor­ gesehen ist, durch welche zur Erzeugung einer bestimmten Zähnezahl auf dem Werkstück die Drehzahl des ringförmigen Formwerkzeuges zu der Drehzahl der Spindel auf ein Verhält­ nis gesteuert ist, welches dem Verhältnis der bestimmten Zähnezahl des Werkstücks zu der Zähnezahl der Innenverzah­ nung des ringförmigen Werkzeuges entspricht. Die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung dient insbesondere zur Ausführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. The second part of the task is performed using a device solved the features of claim 8. It is contemplated that the annular die from one Drive is driven, which is independent of the spindle drive is arranged hanging, and that a control device in front is seen through which to generate a particular Number of teeth on the workpiece the speed of the ring-shaped Form tool to the speed of the spindle on a ratio is controlled, which is the ratio of the particular Number of teeth of the workpiece to the number of teeth of the internal toothing corresponds to the ring-shaped tool. The invent device according to the invention is used in particular for execution of the previously described method.  

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung be­ steht darin, daß das ringförmige Formwerkzeug und dessen Antrieb als eine Umformeinheit auf einem Trägerarm ange­ ordnet sind, der um eine zur Spindelachse parallele Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, und daß der Träger­ arm mit dem ringförmigen Formwerkzeug durch die Druckrol­ le verschwenkbar ist, wobei eine Schwenkbahn der Mittenachse des ringförmigen Formwerkzeuges durch die Spindelachse verläuft. Aufgrund der drehbaren Lagerung der Umformein­ heit, welche aus dem Formwerkzeug, dem Trägerarm und dem Antrieb besteht, erfolgt keine Drehung des Formwerkzeuges durch den Schwenkvorgang. Dadurch wird gewährleistet, daß die festgelegten Positionen vor Beginn des Schwenkvorgan­ ges am Umfang des Formwerkzeuges und des Werkstücks wäh­ rend und nach dem Schwenken erhalten bleiben. Die Umform­ einheit kann insgesamt verfahrbar ausgebildet sein, so daß diese beispielsweise durch eine CNC-gesteuerte Achse in den Arbeitsraum einer Drückwalzmaschine gefahren werden kann. Hierbei stimmt die Mittenachse des Formwerkzeuges mit der Mittenachse des Werkstückes und der Spindelachse überein.A further development of the device according to the invention is that the annular mold and its Drive as a forming unit on a support arm are arranged, the one parallel to the spindle axis Swivel axis is pivotally mounted, and that the carrier arm with the annular mold through the pressure roller le is pivotable, with a swivel path of the central axis of the annular mold through the spindle axis runs. Due to the rotatable mounting of the form unit, which consists of the mold, the support arm and the Drive exists, there is no rotation of the mold through the pivoting process. This ensures that the specified positions before the start of the swivel operation select the circumference of the mold and the workpiece and remain intact after swiveling. The forming unit can be designed to be movable overall, so that this, for example, by a CNC-controlled axis in the Working area of a press rolling machine can be driven. Here the center axis of the molding tool coincides with the Center axis of the workpiece and the spindle axis coincide.

Ein besonders kompakter Aufbau der Vorrichtung wird dadurch erreicht, daß eine Abtriebswelle des Antriebes und die Mit­ tenachse des ringförmigen Formwerkzeuges parallel und ver­ setzt zueinander angeordnet sind, daß das ringförmige Formwerkzeug und der Antrieb über ein Getriebe in Verbin­ dung stehen und daß die Abtriebswelle koaxial zur Schwenk­ achse des Trägerarms ist. Der Drehpunkt des Trägerarms ist somit im Zentrum des Antriebs, welcher insbesondere ein Servomotor ist. Der CNC-geregelte Servomotor ist durch ei­ nen spielfreien Zahnriemen- oder Zahnradtrieb mit dem ring­ förmigen Formwerkzeug form- und kraftschlüssig verbunden. Die Hauptspindel, auf der das Werkstück eingespannt wird, ist ebenfalls durch einen CNC-geregelten Motor form- und kraftschlüssig angetrieben. Durch die Steuereinrichtung wird die an der Spindel vorliegende Drehzahl festgestellt, wobei die Steuereinrichtung die Drehzahl des Antriebes des Formwerkzeuges entsprechend der gewünschten Zähnezahl am Werkstück steuert.This results in a particularly compact construction of the device achieved that an output shaft of the drive and with tenachse of the annular mold parallel and ver are arranged to each other that the annular Forming tool and the drive via a gearbox in connection stand and that the output shaft coaxial with the swivel axis of the support arm. The pivot point of the support arm is thus in the center of the drive, which in particular a Servo motor. The CNC controlled servo motor is by ei A backlash-free toothed belt or gear drive with the ring shaped mold positively and non-positively connected. The main spindle on which the workpiece is clamped is also shaped and by a CNC-controlled motor non-positively driven. By the control device  the speed at the spindle is determined, wherein the control device is the speed of the drive of the Forming tool according to the desired number of teeth on Workpiece controls.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung liegt darin, daß eine radial zustellbare Stützrolle vorgesehen ist und daß an der Spindel eine Andrückverlängerung mit einer Laufflä­ che ausgebildet ist, gegen die die radiale Stützrolle an­ drückbar ist. Durch diese Stützrolle können die beim Um­ formvorgang auf die Spindel einwirkenden Gegenkräfte weit­ gehend kompensiert werden.Another development of the invention is that a radially adjustable support roller is provided and that on the spindle a pressure extension with a tread che is formed against which the radial support roller is pushable. With this support roller, the order molding process on the spindle be compensated on an ongoing basis.

Um eine Ausbiegung oder Auslenkung des ringförmigen Form­ werkzeuges auch in axialer Richtung zu vermeiden, ist es erfindungsgemäß, daß eine axial zustellbare Stützrolle vor­ gesehen ist, deren Rollenachse im wesentlichen senkrecht zur Spindelachse gerichtet ist.To deflect or deflect the annular shape to avoid tools in the axial direction, too according to the invention that an axially adjustable support roller in front seen, the roller axis is substantially vertical is directed to the spindle axis.

Die Erfindung wird weiter anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, welche schematisch in den Zeichnungen darge­ stellt sind. In den Zeichnungen zeigen:The invention is further illustrated by means of embodiments explained, which Darge schematically in the drawings represents are. The drawings show:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung nach Formung einer Ver­ zahnung; Fig. 1 is a schematic front view of an inventive device according to the invention after forming a toothing;

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung bei der Formung einer Verzahnung; Figure 2 is a schematic front view of an inventive device in the formation of a toothing.

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht entsprechend Fig. 2 mit Druckrolle und Stützrolle; und Fig. 3 is a schematic front view corresponding to Figure 2 with pressure roller and support roller. and

Fig. 4 eine schematische Teil-Querschnittsansicht durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Fig. 4 is a schematic partial cross-sectional view through an inventive device.

Der grundlegende Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und der Ablauf des Verfahrens nach der Erfindung wird nach­ folgend im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 erläutert.The basic structure of a device according to the invention and the sequence of the method according to the invention are explained below in connection with FIGS. 1 to 3.

Eine Umformeinheit 10 weist einen Trägerarm 13 auf, an dem ein ringförmiges Formwerkzeug 11 mit einer Innenverzahnung 12 und ein Antrieb 14 angeordnet sind. Der Trägerarm 13 ist in einer Halterung 18 um eine Schwenkachse 17 schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse 17 ist koaxial zu einer Ab­ triebswelle 15 des Antriebs 14. Das an der Abtriebswelle 15 anliegende Drehmoment wird über einen Zahnriemen 16 auf das ringförmige Werkzeug 11 übertragen. In der Ausgangs- und Endstellung befindet sich das ringförmige Formwerkzeug 11 in einer zum rotationssymmetrischen Werkstück 20 koaxialen Lage.A forming unit 10 has a support arm 13 , on which an annular molding tool 11 with an internal toothing 12 and a drive 14 are arranged. The support arm 13 is mounted in a holder 18 so as to be pivotable about a pivot axis 17 . The pivot axis 17 is coaxial with a drive shaft 15 from the drive 14th The torque applied to the output shaft 15 is transmitted to the annular tool 11 via a toothed belt 16 . In the starting and end positions, the annular molding tool 11 is in a position coaxial with the rotationally symmetrical workpiece 20 .

Durch Verfahren einer Druckrolle 22 gegen eine Lauffläche des ringförmigen Werkzeugs 11 wird dieses zusammen mit dem Träger 13 und dem Antrieb 14 in einem Schwenkwinkel 24 um die Schwenkachse 17 verschwenkt. Dabei gelangt die Innen­ verzahnung 12 des Formwerkzeugs 11 in Kontakt mit der Aus­ senfläche des Werkstücks 20 und formt dabei eine Außenver­ zahnung 19 in das Werkstück ein. Um eine übermäßige Auslen­ kung der Spindel während des Umformvorganges zu verhindern, wird eine Stützrolle 23 an die Spindel entgegengesetzt zur Bewegung der Druckrolle 22 zugestellt.By moving a pressure roller 22 against a running surface of the annular tool 11 , the latter is pivoted together with the carrier 13 and the drive 14 at a pivot angle 24 about the pivot axis 17 . The internal toothing 12 of the mold 11 comes into contact with the outer surface of the workpiece 20 and thereby forms an external toothing 19 in the workpiece. In order to prevent excessive deflection of the spindle during the forming process, a support roller 23 is delivered to the spindle opposite to the movement of the pressure roller 22 .

Die Umformeinheit 10 ist insgesamt so ausgebildet, daß bei Anlage der Druckrolle 22 die Schwenkbahn 21 der Mitten­ achse des ringförmigen Formwerkzeuges 11 durch den Mittel­ punkt des umzuformenden Werkstückes verläuft.The forming unit 10 is designed so that the pivot path 21 of the center axis of the annular mold 11 passes through the center point of the workpiece to be formed when the pressure roller 22 is in contact.

Der Aufbau der Umformeinheit 10 ist weiter aus Fig. 4 zu ersehen. Der Trägerarm 13 ist dabei über zwei Schwenklager 25 in der Halterung 18 gelagert, welche beispielsweise an einen axial verfahrenbaren Support an einer Drückwalzma­ schine anbringbar ist. In einem zylindrischen, hohlen Lager­ abschnitt des Trägerarms 13 ist die Abtriebswelle 15 des Antriebs 14 angeordnet. Über einen Zahnriemen 16 wird das Antriebsdrehmoment auf eine Antriebsscheibe 26 übertragen, an der das ringförmige Formwerkzeug 11 lösbar befestigt ist. Die Antriebsscheibe 26 und das Formwerkzeug 11 sind über Formwerkzeuglager 27 ebenfalls am Trägerarm 13 dreh­ bar gelagert.The structure of the forming unit 10 can also be seen from FIG. 4. The support arm 13 is mounted on two swivel bearings 25 in the bracket 18 , which can be attached to an axially movable support on a spinning machine, for example. In a cylindrical, hollow bearing section of the support arm 13 , the output shaft 15 of the drive 14 is arranged. Via a toothed belt 16 , the drive torque is transmitted to a drive pulley 26 , on which the annular mold 11 is releasably attached. The drive pulley 26 and the mold 11 are also mounted on the support arm 13 in a rotating bar via the mold bearing 27 .

An einer Ringinnenseite des Formwerkzeugs 11 ist eine In­ nenverzahnung 12 ausgebildet. Koaxial und beabstandet zu der Innenverzahnung 12 ist ein Werkstück 20 auf einem Drückfutter 34 angeordnet, welches mit der Spindel 33 dreh­ fest verbunden ist. Das Werkstück 20 ist über einen Reit­ stock 35 axial am Werkstückfutter 34 eingespannt.On a ring inside of the mold 11 , an internal toothing 12 is formed. A workpiece 20 is arranged coaxially and at a distance from the internal toothing 12 on a chuck 34 , which is connected in a rotationally fixed manner to the spindle 33 . The workpiece 20 is clamped axially on the workpiece chuck 34 via a tailstock 35 .

Durch Zustellung einer nicht dargestellten Druckrolle gegen eine Lauffläche 28 des Formwerkzeuges 11 wird dieses zusam­ men mit dem Trägerarm 13 und dem Antrieb 14 um die Schwenk­ achse 17 verschwenkt. Dabei gelangt die Innenverzahnung 12 in Kontakt mit der Außenseite des Werkstücks 20. In das Werkstück 20 wird eine Außenverzahnung 19 eingeformt, wie sie schematisch in der unteren Hälfte des Werkstücks 20 in Fig. 4 dargestellt ist.By delivering a pressure roller, not shown, against a tread 28 of the mold 11 , this is pivoted together with the support arm 13 and the drive 14 about the pivot axis 17 . The internal toothing 12 comes into contact with the outside of the workpiece 20 . An external toothing 19 is formed in the workpiece 20 , as is shown schematically in the lower half of the workpiece 20 in FIG. 4.

Um eine Auslenkung der Spindel 33 während des Umformvorgan­ ges möglichst zu vermeiden, sind Stützrollen 29 vorgesehen, welche gegen eine Lauffläche 30 an einer mit der Spindel 33 gekoppelten Andrückverlängerung 36 anliegen. Die Rollenach­ sen der Stützrollen 29 sind parallel zur Spindel- und Werk­ stückachse 37 gerichtet. In order to avoid any deflection of the spindle 33 during the forming operation, support rollers 29 are provided which bear against a running surface 30 on a pressure extension 36 coupled to the spindle 33 . The Rollenach sen the support rollers 29 are directed parallel to the spindle and workpiece axis 37 .

Insbesondere bei der Einformung einer Schrägverzahnung ist es vorteilhaft, daß zusätzlich wenigstens eine axiale Stützrolle 31 an die Frontseite des Formwerkzeuges 11 ange­ drückt wird, um eine Verformung des Formwerkzeuges 11 in axialer Richtung zu vermeiden. Die axiale Stützrolle 31 weist eine Rollenachse 32 auf, die senkrecht zur Spindel­ achse 37 steht.Particularly in the indentation of a helical gear, it is advantageous that in addition at least one axial supporting roller 31 presses 11 attached to the front side of the mold is to a deformation of the mold to avoid in the axial direction. 11 The axial support roller 31 has a roller axis 32 which is perpendicular to the spindle axis 37 .

Mit der Erfindung ist die Herstellung einer äußeren, ge­ raden oder schrägen Evolventenverzahnung unter Laufbe­ dingungen möglich. Bei der Kaltumformung kann insbesonde­ re eine gewünschte flankenseitige Beeinflussung der aus­ zuformenden Zähne erreicht werden. So können durch meh­ rere Überläufe mit entsprechender Zustellung des Form­ werkzeuges eine gewünschte Qualität und Festigkeit des Werkstückes eingestellt werden. Das erfindungsgemäße Ver­ fahren kann in Kombination mit Drückwalzvorgängen bei der Hohlkörperformung oder bei der Massivkörperumformung ein­ gesetzt werden.With the invention is the manufacture of an outer, ge straight or inclined involute teeth under barrel conditions possible. In cold forming, in particular re desired influence on the flank side teeth to be formed. So by meh More overflows with appropriate delivery of the form a desired quality and strength of the Workpiece can be adjusted. The Ver can drive in combination with pressure rolling processes at Hollow body shaping or for solid body shaping be set.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung eines Getriebeteiles mit einer Außenverzahnung, bei dem ein zu verzahnendes Werkstück (20) auf einer Spindel (33) angeordnet und in Drehung versetzt wird sowie zum Einformen der Außenverzahnung (19) ein Formwerk­ zeug (11) in Drehung versetzt und an das Werkstück (20) zugestellt wird, wobei das Formwerkzeug (11) unabhängig von der das Werkstück (20) tragenden Spindel (33) angetrieben wird und eine Drehzahl des Formwerkzeuges (11) in Abhängigkeit von der Drehzahl der Spindel (33) durch eine Steuer­ einrichtung gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet,
  • 1. daß ein ringförmiges Formwerkzeug (11) mit einer Innenverzahnung (12) an seiner Ringinnenseite koa­ xial und beabstandet zum Werkstück (20) angeordnet wird,
  • 2. daß das ringförmige Formwerkzeug (11) mittels we­ nigstens einer Druckrolle (22) gegen das Werkstück (20) gedrückt und durch die Innenverzahnung (12) des ringförmigen Formwerkzeugs (11) die Außenver­ zahnung (19) eingeformt wird, und
  • 3. daß zur Erzeugung einer bestimmten Zähnezahl auf dem Werkstück (20) durch die Steuereinrichtung die Drehzahl des ringförmigen Formwerkzeuges (11) zu der Drehzahl der Spindel (33) in einem Verhältnis eingestellt wird, welches dem Verhältnis der be­ stimmten Zähnezahl des zu formenden Werkstücks (20) zu der Zähnezahl der Innenverzahnung (12) des ring­ förmigen Formwerkzeuges (11) entspricht.
1. A method for producing a gear part with an external toothing, in which a workpiece to be toothed ( 20 ) is arranged on a spindle ( 33 ) and set in rotation and for molding the external toothing ( 19 ) a molding tool ( 11 ) set in rotation and is delivered to the workpiece ( 20 ), the molding tool ( 11 ) being driven independently of the spindle ( 33 ) carrying the workpiece ( 20 ) and a rotational speed of the molding tool ( 11 ) depending on the rotational speed of the spindle ( 33 ) by a Control device is controlled, characterized in
  • 1. that an annular molding tool ( 11 ) with an internal toothing ( 12 ) on its ring inside is arranged coaxially and at a distance from the workpiece ( 20 ),
  • 2. that the annular mold ( 11 ) by means of we at least one pressure roller ( 22 ) pressed against the workpiece ( 20 ) and through the internal toothing ( 12 ) of the annular mold ( 11 ) the external toothing ( 19 ) is molded, and
  • 3. that to generate a certain number of teeth on the workpiece ( 20 ) by the control device, the speed of the annular mold ( 11 ) to the speed of the spindle ( 33 ) is set in a ratio which is the ratio of the certain number of teeth of the workpiece to be formed ( 20 ) corresponds to the number of teeth of the internal toothing ( 12 ) of the ring-shaped mold ( 11 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Formwerkzeug (11) radial zuge­ stellt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the annular mold ( 11 ) is supplied radially. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (33) mittels einer Stützrolle (29) radial abgestützt wird, welche entgegen der Zustell­ richtung des ringförmigen Formwerkzeuges (11) an die Spindel (33) angedrückt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the spindle ( 33 ) by means of a support roller ( 29 ) is supported radially, which is pressed against the feed direction of the annular mold ( 11 ) on the spindle ( 33 ). 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Formwerkzeug (11) axial zuge­ stellt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the annular mold ( 11 ) is axially supplied. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Formwerkzeug (11) mittels einer Stützrolle (31) axial abgestützt wird, deren Rollen­ achse (32) im wesentlichen senkrecht zur Spindelachse (37) gerichtet ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the annular mold ( 11 ) is axially supported by means of a support roller ( 31 ), the roller axis ( 32 ) is directed substantially perpendicular to the spindle axis ( 37 ). 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem ringförmigen Formwerkzeug (11) eine Schrägverzahnung eingeformt wird und daß das ringförmige Formwerkzeug (11) dabei radial und axial abgestützt wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a helical toothing is formed with the annular mold ( 11 ) and that the annular mold ( 11 ) is supported radially and axially. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Formwerkzeuge mit unterschiedlichen Ver­ zahnungen in einem axialen Abstand zueinander vorge­ sehen werden und daß Bereiche mit unterschiedlicher Verzahnung in das Werkstück eingeformt werden. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized, that several molds with different ver serrations at an axial distance from each other will see and that areas with different Gearing into the workpiece.   8. Vorrichtung zur Herstellung eines Getriebeteiles mit einer Außenverzahnung, mit
  • 1. einer Spindel (33),
  • 2. einem Antrieb zum drehenden Antreiben der Spindel (33),
  • 3. einem an der Spindel (33) angeordneten Werkstück­ futter (34) zur Aufnahme eines umzuformenden Werk­ stücks (20),
  • 4. einem Formwerkzeug (11), welches von einem Antrieb (14) angetrieben ist, der vom Antrieb der Spindel (33) unabhängig ist, und
  • 5. einer Steuereinrichtung zum Steuern der Drehzahl des Formwerkzeuges (11) in. Abhängigkeit von der Drehzahl der Spindel;
dadurch gekennzeichnet,
  • 1. daß das Formwerkzeug (11) ringförmig ausgebildet ist, an dessen Ringinnenseite eine Innenverzahnung (12) vorgesehen ist,
  • 2. daß das ringförmige Formwerkzeug (11) in einer Aus­ gangsposition koaxial und beabstandet zum Werkstück (20) angeordnet und an dieses zustellbar gelagert ist,
  • 3. daß eine Druckrolle (22) vorgesehen ist, welche zur Zustellung des ringförmigen Formwerkzeuges (11) an dieses andrückbar ist, und
  • 4. daß durch die Steuereinrichtung zur Erzeugung einer bestimmten Zähnezahl auf dem Werkstück (20) die Drehzahl des ringförmigen Formwerkzeuges (11) zu der Drehzahl der Spindel (33) auf ein Verhältnis gesteuert ist, welches dem Verhältnis der bestimm­ ten Zähnezahl des Werkstücks (20) zu der Zähnezahl der Innenverzahnung (12) des ringförmigen Werkzeu­ ges (11) entspricht.
8. Device for producing a gear part with an external toothing, with
  • 1. a spindle ( 33 ),
  • 2. a drive for rotatingly driving the spindle ( 33 ),
  • 3. a workpiece chuck ( 34 ) arranged on the spindle ( 33 ) for receiving a workpiece to be formed ( 20 ),
  • 4. a molding tool ( 11 ) which is driven by a drive ( 14 ) which is independent of the drive of the spindle ( 33 ), and
  • 5. A control device for controlling the speed of the mold ( 11 ) in dependence on the speed of the spindle;
characterized,
  • 1. that the molding tool ( 11 ) is annular, on the inside of the ring an internal toothing ( 12 ) is provided,
  • 2. that the annular mold ( 11 ) is arranged in a starting position coaxially and at a distance from the workpiece ( 20 ) and is deliverable to it,
  • 3. that a pressure roller ( 22 ) is provided, which can be pressed against it for the delivery of the annular mold ( 11 ), and
  • 4. that the control device for generating a certain number of teeth on the workpiece ( 20 ) controls the speed of the annular mold ( 11 ) to the speed of the spindle ( 33 ) to a ratio which corresponds to the ratio of the determined number of teeth of the workpiece ( 20 ) corresponds to the number of teeth of the internal toothing ( 12 ) of the ring-shaped tool ( 11 ).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
  • 1. daß das ringförmige Formwerkzeug (11) und dessen An­ trieb (14) als eine Umformeinheit (10) auf einem Trägerarm (13) angeordnet sind, der um eine zur Spindelachse (37) parallele Schwenkachse (17) schwenkbar gelagert ist und
  • 2. daß der Trägerarm (13) mit dem ringförmigen Form­ werkzeug (11) durch die Druckrolle (22) verschwenk­ bar ist, wobei eine Schwenkbahn (21) der Mittenachse des ringförmigen Formwerkzeuges (11) durch die Spindelachse (37) verläuft.
9. The device according to claim 8, characterized in that
  • 1. that the annular mold ( 11 ) and its drive ( 14 ) as a forming unit ( 10 ) are arranged on a support arm ( 13 ) which is pivotally mounted about a spindle axis ( 37 ) parallel pivot axis ( 17 ) and
  • 2. that the support arm ( 13 ) with the annular molding tool ( 11 ) by the pressure roller ( 22 ) is pivotable bar, a pivot path ( 21 ) of the central axis of the annular molding tool ( 11 ) through the spindle axis ( 37 ).
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
  • 1. daß eine Abtriebswelle (15) des Antriebes (14) und die Mittenachse des ringförmigen Formwerkzeuges (11) parallel und versetzt zueinander angeordnet sind,
  • 2. daß das ringförmige Formwerkzeug (11) und der An­ trieb (14) über ein Getriebe in Verbindung stehen, und
  • 3. daß die Abtriebswelle (15) koaxial zur Schwenkachse (17) des Trägerarms (13) ist.
10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that
  • 1. that an output shaft ( 15 ) of the drive ( 14 ) and the center axis of the annular mold ( 11 ) are arranged parallel and offset to one another,
  • 2. that the annular mold ( 11 ) and the drive ( 14 ) are connected via a gear, and
  • 3. that the output shaft ( 15 ) is coaxial with the pivot axis ( 17 ) of the support arm ( 13 ).
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
  • 1. daß eine radial zustellbare Stützrolle (29) vorge­ sehen ist, und
  • 2. daß an der Spindel (33) eine Andrückverlängerung (36) mit einer Lauffläche (30) ausgebildet ist, ge­ gegen die die radiale Stützrolle (29) andrückbar ist.
11. The device according to one of claims 8 to 10, characterized in that
  • 1. that a radially adjustable support roller ( 29 ) is easily seen, and
  • 2. that on the spindle ( 33 ) a pressure extension ( 36 ) with a tread ( 30 ) is formed, against which the radial support roller ( 29 ) can be pressed.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine axial zustellbare Stützrolle (31) vorgesehen ist, deren Rollenachse (32) im wesentlichen senkrecht zur Spindelachse (37) gerichtet ist.12. Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that an axially adjustable support roller ( 31 ) is provided, the roller axis ( 32 ) is directed substantially perpendicular to the spindle axis ( 37 ).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3711927C1 (en) * 1987-04-13 1988-10-13 Leifeld & Co Method for the production of metal hollow bodies with profiles running in the axial direction on their outer circumference, especially teeth, and an apparatus for carrying out the method
EP0463200A1 (en) * 1990-06-25 1992-01-02 Leifeld GmbH & Co. Device for producing formed contours on the outside circumference of rotationally symmetrical workpieces made of sheet metal and method for using the same

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