DE19942966C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Sintermetall-Rohlings mit innenliegenden, wendelförmigen Ausnehmungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines aus plastischer Masse bestehenden, im wesentlichen kreiszylindrischen Körpers, insbesondere eines Sintermetall-Rohlings, der mindestens eine im Inneren des Körpers verlaufende, wendelförmige Innenausnehmung hat, gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 7.

Solche Körper werden insbesondere bei der Herstellung von Bohrwerkzeugen bzw. Bohrwerkzeug-Einsätzen aus Hartmetall oder keramischen Werkstoffen benötigt. Durch den wendel­ förmigen Verlauf der zumindest einen Innenausnehmung, die beim fertigen Bohrwerkzeug zur Zufuhr von Kühl- oder Schmiermittel in den Schneidenbereich dient, kann das Bohrwerkzeug mir wendelförmigen Spannuten ausgestattet werden, was oftmals zur Bereitstellung günstiger Schnitt- und Zerspanungseigenschaften von Vorteil und deshalb an­ gestrebt ist.

Man hat bereits frühzeitig versucht, solche Sintermetall- oder Keramikrohlinge im Extrusionsverfahren herzustellen, indem die aus Sintermetallpulver bzw. Keramikpulver und Bindemittel bestehende Masse durch eine Preßdüse gedrückt wird, die einen dem anzustrebenden Rohlingsquerschnitt entsprechenden Querschnitt und zumindest einen innenlie­ genden Kern in Form eines Stifts hat, der beim Extrudie­ ren der plastifizierten Masse für die Bildung der sich durch den gesamten Rohling erstreckenden Innenausnehmung dient.

Die aus der Preßdüse austretende Masse ist in der Regel sehr druckempfindlich, d. h. der austretende Rohling ver­ formt sich bei äußerer Krafteinwirkung äußerst leicht. Da solche Verformungen nicht mehr reversibel sind und damit zu zumindest abschnittsweise unbrauchbaren Rohlingen füh­ ren, hat man versucht, das Extrusionsverfahren so weiter zu entwickeln, daß der Rohling bereits beim Austreten aus der Strangpreßdüse wendelförmig verlaufende Kühlkanäle aufweist. Gemäß einem Vorschlag wird dies dadurch er­ zielt, daß am Innenumfang der Strangpreßdüse wendelförmig verlaufende Führungsleisten angebracht werden, die der austretenden, plastischen Masse eine Drallbewegung auf­ zwingen. Im Querschnitt der Preßdüse sind flexible Fäden mit einem dem Querschnitt der herzustellenden Innenaus­ nehmung entsprechenden Querschnitt befestigt, wobei die Fäden sich bis zum Austritt des Düsenmundstücks erstre­ cken. Durch die Flexibilität der Fäden können diese der Drallbewegung bzw. der Drallströmung der plastischen Masse folgen und somit den zumindest einen innenliegenden Kühlkanal im Rohling erzeugen.

Gemäß einem weiteren Vorschlag wird das Düsenmundstück und/oder eine propellerartig gestaltete Nabe, an der die vorstehend genannten flexiblen bzw. biegeschlaffen Fäden befestigt sind, während des Extrusionsvorgangs in Drehbe­ wegung versetzt, wodurch wiederum ein außenseitig glatter Rohling mit innenliegenden, wendelförmigen Kanälen bzw. Ausnehmungen hergestellt werden konnte.

Bei der Herstellung solcher Werkzeug-Rohlinge kommt es darauf an, daß der Steigungswinkel der zumindest einen wendelförmigen Innenausnehmung über die gesamte Länge des Rohlings konstant und innerhalb eng tolerierter Grenzen gehalten wird. Dies ist deshalb erforderlich, weil in den Werkzeugrohling nach dem Sinterprozeß regelmäßig Spannu­ ten eingeschliffen werden. Dieses Einschleifen erfolgt mit weitgehend automatisierten Maschinen, so daß sich bei ungenauer Herstellung der wendelförmigen Innenausnehmungen eine unkontrolliert hohe Ausschußrate ergeben kann. Dabei ist zu berücksichtigen, daß Werkzeuge mit Vollhart­ metall-Schneidteilen unter anderem deshalb eingesetzt werden, weil die hohe Beanspruchbarkeit des Werkstoffs, insbesondere die Torsionssteifigkeit, ausgenützt werden soll. Um dies sicherzustellen, darf die Innenausnehmung nicht zu nahe an die Spannut heran reichen, was bei unge­ nauer Herstellung der wendelförmigen Innenausnehmung je­ doch nicht wirksam ausgeschlossen werden kann.

Bei den vorstehend beschriebenen Ansätzen zur Herstellung der Rohlinge mit innnenliegenden, wendelförmigen Ausneh­ mungen ist es deshalb erforderlich, das Extrusionswerk­ zeug und/oder die Steuereinrichtungen für die Extrusi­ onsschnecke bzw. - falls vorhanden - für die drallerzeu­ genden Körper beim Extrusionsvorgang genauestens zu über­ wachen und auf den Massendurchsatz abzustimmen. Dies hat zur Folge, daß verhältnismäßig lange Umrüst- und Ein­ stellzeiten am Strangpreßwerkzeug erforderlich sind, mit der Folge, daß herkömmliche Verfahren wirtschaftlich in erster Linie für große Serien Anwendung finden. Für kleine Serien bzw. für die Herstellung von Bohrwerkzeugen mit größeren Nenndurchmessern ergeben sich unverhältnis­ mäßig hohe Maschinen-Einstellkosten, wodurch die Wirt­ schaftlichkeit des Herstellungsverfahrens in Frage ge­ stellt wird.

Aus Patent Abstracts of Japan, M-1339, 1992, Vol. 16, No. 553 bzw. der JP 4-210 407 A ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eines Endproduktes, in welchem spiral­ förmig verlaufende Ausnehmungen enthalten sind, bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren werden in einen Gummizy­ linder pulverförmiges Rohmaterial und mindestens zwei geradlinig verlaufende Drahtkerne eingebracht, wobei die Drahtkerne oben und unten am Deckel des Gummizylinders befestigt werden. Danach erfolgt ein Verdrillen des Gum­ mizylinders durch gegenläufiges Verdrehen des Zylinders an dessen oberem und unterem Ende. Nach dem Verdrillen erfolgt eine isostatische Druckbehandlung zur Bildung eines zylindrischen Körpers. In einem weiteren Schritt müssen dann von diesem Körper der Gummizylinder abge­ trennt und die im Inneren befindlichen spiralförmig ver­ laufenden Drahtkerne entfernt werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art zu schaffen, mit dem bzw. mit der Rohlinge der ein­ gangs beschriebenen Art wirtschaftlicher und nach wie vor mit hoher Präzision hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Vor­ richtung durch die Merkmale des Patentanspruchs 7 gelöst.

Erfindungsgemäß wird der Rohling nach wie vor im Strangpreßverfahren hergestellt, das sich aufgrund hoher, möglicher Durchsatzraten durch eine große Wirtschaftlich­ keit auszeichnet. Die Extrusion erfolgt so, daß die zu­ mindest eine innenliegende Ausnehmung geradlinig extru­ diert wird, was den Vorteil hat, daß sich die Produkti­ onsparameter beim Extrudieren, d. h. die Extrusions­ geschwindigkeit, der Massendurchsatz usw., nicht mehr auf den Verlauf der innenliegenden Ausnehmungen auswirken. Stattdessen wird ein mit im wesentlichen geradlinigen In­ nenausnehmungen extrudierter Körper auf eine vorbestimmte Länge zugeschnitten, d. h. abgelängt, und im abgelängten Zustand einem speziellen Verformungsprozeß unterzogen, der auf dem Prinzip einer den extrudierten Stab über des­ sen gesamte Länge erfassenden Wälzbewegung beruht. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß sich die Ge­ schwindigkeit der Wälzbewegung über die Länge des extru­ dierten Stabs bzw. Körper linear und stetig ändert, wobei über den Gradienten der Wälzbewegungsgeschwindigkeits­ verteilung die Steigung der wendelförmig verlaufenden Innenausnehmung bestimmt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der extrudierte Körper über seine gesamte Länge und unter Aufrechterhaltung günstiger, d. h. durch­ gehender Abstützungsverhältnisse gleichmäßig verdrillt, wobei sich durch die dabei stattfindende Wälzbewegung eine minimale Verformung des Rohling-Querschnitts er­ gibt. Dabei kommt die Konsistenz der extrudierten Strangpreßmasse dem erfindungsgemäßen Ansatz zugute. Die extrudierte Strangpreßmasse ist regelmäßig von klebriger Konsistenz, so daß über die Reibflächenanordnung eine weitgehend schlupffreie Mitnahme der Außenoberfläche des extrudierten Rohlings gewährleistet ist. Damit läßt sich die Genauigkeit des Verlaufs der zumindest einen innen­ liegenden wendelförmigen Ausnehmung auf einem besonders hohen Niveau halten.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung zur Herstellung des im wesentlichen kreiszylindrischen Rohling-Körpers mit wen­ delförmiger Innenausnehmung beschrieben.

Es hat sich gezeigt, daß es bereits mit einer Abstützung des Rohlings entlang einer Linie gelingt, den zumindest einen wendelförmigen Kühlkanal ohne unzulässig große Ver­ formungen des Rohling-Querschnitts herzustellen. Eine besonders einfache Vorrichtung zur Durchführung dieser verfahrensmäßigen Weiterbildung ist Gegenstand der An­ sprüche 8 und 9. Eine solche Vorrichtung benötigt ledig­ lich eine Auflagefläche und eine dazu parallel um eine Achse senkrecht zur Auflage schwenkbar gelagerte Fläche. Über die Absolutgröße des Relativ-Verschwenkwinkels zwi­ schen Auflage und Reibflächenanordnung läßt sich die Steigung der zumindest eine wendelförmigen Innenausneh­ mung bestimmen. Diese Steigung ist zur Größe des Schwenk­ winkels direkt proportional.

Mit der Weiterbildung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 4 bzw. 10 läßt sich die Verformung des extrudierten Rohlings beim Verdrillen in noch engeren Grenzen halten. Die Unterstützung des extrudierten Roh­ lings beim Verdrillen erfolgt vorzugsweise mit einem Um­ schlingungswinkel von im wesentlichen 180°, wobei in die­ sem Fall die schwerkraftbedingten äußeren Kräfte minimal gehalten werden können. Mit der Weiterbildung der Vor­ richtung gemäß Patentanspruch 12 ergibt sich ein beson­ ders einfacher Aufbau der Vorrichtung mit einem Minimum an Komponenten und dabei gleichzeitig eine besonders schonende Abstützung des verformungsempfindlichen, extru­ dierten Rohlings. Diese Vorrichtung eignet sich deshalb in besonderem Maße für Strangpreßmassen mit einem hohen Plastifiziermittel-Anteil.

Da sich der Rohling beim Verdrallen tendentiell verkürzt, ist es von Vorteil, wenn sich die vom Folien- oder Tex­ tilmaterial gebildete Fläche aus einer Vielzahl von axial entlang der Achse des Körpers aneinander gereihten Teil­ flächen zusammensetzt, zwischen denen jeweils ein Spalt vorgesehen ist. Das Folien- oder Textilmaterial kann da­ mit die Verkürzung des Rohling-Stabes ohne übermäßige Krafteinwirkung auf den Rohling mitmachen, was der Her­ stellungsgenauigkeit des zumindest einen innenliegenden Kühlkanals weiter zugute kommt.

Wenn die Antriebsrichtung gemäß Anspruch 16 an den Sei­ tenrändern des Folien- oder Textilmaterials angreift, so entsteht ein verhältnismäßig großer Spielraum für die Gestaltung der Antriebseinrichtung. Durch geeignete Wahl der Länge des Folien- oder Textilmaterials bzw.. eines entsprechenden Tuchs kann die Antriebseinrichtung in einen beliebigen Bereich oberhalb der Tuchbiegung, d. h. oberhalb des umzuformenden Rohlings gelegt werden. Dem Konstrukteur verbleiben somit viele Möglichkeiten der Unterbringung einer Antriebseinrichtung.

Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung eines an den Sei­ tenrändern zusammenhängenden Tuchs vier an den Ecken angreifende Hub- bzw. Senkantriebe genügen, um den ex­ trudierten Rohling über die gesamte Länge gleichmäßig zu verdrillen. Vorzugsweise werden als Antriebsaggregate Schrittmotoren verwendet, die vorzugsweise programmgesteuert sind. Damit läßt sich die Verformung auf einfache Weise einstellen und beispielsweise an unterschiedliche Nenndurchmesser des herzustellenden Bohrwerkzeugs anpassen, wobei ein Minimum an Umrüstaufwand erforderlich ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zur Herstellung eines aus einer plastischen Masse bestehenden Sintermetall-Roh­ lings mit einer innenliegenden wendelförmigen Ausnehmung;

Fig. 2 die Ansicht entsprechend II in Fig. 1;

Fig. 3 in einer der Fig. 1 entsprechenden Ansicht die Vorrichtung nach der Verdrillung des extrudierten Rohlings;

Fig. 4A eine schematische Ansicht einer weiteren Vorrich­ tung zur Herstellung eines mit mindestens einer innenliegenden, wendelförmigen Ausnehmung verse­ henen Sintermetallrohlings in einer Vorberei­ tungsphase;

Fig. 4B die Vorrichtung gemäß Fig. 4A in einer zweiten Vorbereitungsstufe

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 4A bzw. 4B vor dem Verdrillvorgang des Rohlings;

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht der Vor­ richtung nach dem Verdrillvorgang;

Fig. 7 in einer der Fig. 5 ähnlichen Ansicht eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung zur Herstellung eines aus plastischer Masse bestehenden, im we­ sentlichen kreiszylindrischen Sintermetall-Rohlings mit einer im Inneren des Körpers verlaufen­ den, wendelförmigen Innenausnehmung; sowie

Fig. 8 die Darstellung eines modifizierten Querschnitts des Sintermetall-Rohlings.

In den Fig. 1 bis 3 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein für eine vorbestimmte Länge L* zugeschnittener, d. h. abgeläng­ ter Sintermetall-Rohling bezeichnet, der beispielsweise aus einem Hartmetallpulver mit eingeknetetem Binde- bzw. Klebe­ mittel besteht. Dieser Sintermetall-Rohling ist beispiels­ weise im Strangpreßverfahren hergestellt, und zwar derart, daß er eine geradlinige und durchgehende, in den Figuren mit strichpunktierter Linie dargestellte Innenausnehmung 12 hat, die sich parallel zur Mittelachse 14 des kreiszylin­ derförmigen Rohlings 10 erstreckt.

Die Herstellung des Sintermetall-Rohlings erfolgt vorzugs­ weise im Extrusionsverfahren unter Zuhilfenahme einer Strangpreßdüse mit geeignetem Kern. Der Rohling 10 hat eine verhältnismäßig weiche Konsistenz, so daß die Handhabung, wie z. B. der Transport sehr vorsichtig erfolgen muß, um irreversible Verformungen zu verhindern. Deshalb wird der Rohling vorzugsweise unmittelbar nach dem Austritt aus der Strangpreßdüse auf einem Luftkissen geführt und auf die in den Figuren gezeigte Unterlage 16 geleitet, die in den Fig. 1 und 3 mit der Darstellungsebene zusammenfällt. Der Rohling ist bedingt durch die Konsistenz der Strang­ preßmasse auf seiner Außenseite klebrig, so daß sich eine gute. Haftung mit der Auflagefläche 16 ergibt.

Um den Rohling 10 derart umzuformen, daß die geradlinige Innenausnehmung gemäß Fig. 1 bzw. 2 in eine wendelförmige Ausnehmung umgeformt wird, ist folgende Anordnung getrof­ fen:
Parallel zu ebenen Auflagefläche 16 in Vertikalabstand AV ist eine Kreissegmentscheibe 18 mit einer bodenseitigen Reibungsfläche 20 angeordnet. Die Kreissegmentscheibe 18 ist um eine Achse 22 drehbar, die auf der Oberfläche der Auflage 16 bzw. auf der Reibungsfläche senkrecht steht. Der Vertikalabstand AV zwischen den Flächen 16 und 20 ist vor­ zugsweise einstellbar, was durch den Doppelpfeil V in Fig. 2 angedeutet ist. Dieser Vertikalabstand AV entspricht dem Durchmesser D des Rohlings 10.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird der Rohling 10 so auf die Auf­ lage 16 gelegt, daß seine Längsachse 14 die Drehachse 22 der Kreissegmentscheibe 18 schneidet. Anschließend wird die Kreissegmentscheibe kontrolliert abgesenkt, so daß sie den Rohling 10 entlang einer Linie tangiert, die diametral zur bodenseitigen Kontaktlinie des Rohlings 10 mit der Auflage 16 versetzt ist. Diese Ausrichtung ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt.

Nun wird die Kreissegmentscheibe 18 mit einer Winkelge­ schwindigkeit ω verschwenkt. Durch den Reibkontakt zwischen der Oberfläche 20 der Kreissegmentscheibe 18 und dem Roh­ ling 10, wird der Rohling mitgenommen, indem er auf der Fläche der Auflage 16 mit einer Geschwindigkeit abwälzt, die sich entlang der Achse des Rohlings 10 linear und ste­ tig ändert. Die Wälzgeschwindigkeit am inneren Ende des Rohlings 10 ist mit VWI und die Wälzgeschwindigkeit am äußeren Ende des Rohlings 10 ist mit VWA bezeichnet. Wenn somit die Segmentscheibe 18 einen bestimmten Verschwenkwin­ kel ϕ durchläuft, ergibt sich entlang des stabförmigen Roh­ lings 10 eine lineare Verteilung der Wälzstrecke, mit der Folge, daß der kreiszylindrische Rohling 10 während der Wälzbewegung verdrillt wird, und zwar derart, daß sich ein Steigungswinkel der Verdrillung und damit ein Steigungswin­ kel der wendelförmigen Innenausnehmung 12 ergibt, der direkt proportional zum Verschwenkwinkel ϕ ist.

Vorzugsweise wird die Kreissegmentscheibe 18 mit möglichst geringer Auflagekraft in Kontakt mit dem stabförmigen Roh­ ling 10 gehalten, und zwar während des gesamten Verdrill­ vorgangs, d. h. während der gesamten Verschwenkung um den Verschwenkwinkel ϕ (s. Fig. 3). Hier kann es von Vorteil sein, mit Drucksensoren zu arbeiten, die auf die nicht näher dargestellte Hub- und Senkeinrichtung für die Kreis­ segmentscheibe 18 einwirken.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß bei der ersten Ausführungsform eine lineare Abstützung des Sin­ termetall-Rohlings 10 während des Verdrillvorgangs vor­ liegt. Nachfolgend wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der die Abstützung während des Verdrillens flächig er­ folgt. Hierzu wird auf die Fig. 4 bis 6 Bezug genommen.

Die Verdrillvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform besteht im wesentlichen aus einem biegeschlaffen oder fle­ xiblen Folien- oder Textilmaterial 26, das zunächst flach auf eine Unterläge 28 gelegt wird. Auf das Folien- oder Textilmaterial 26 wird anschließend der beispielsweise extrudierte plastische Rohling 10 gelegt, der wiederum mit einer geradlinigen Innenausnehmung 12 ausgestattet ist. Nun werden - wie in Fig. 4A durch die Pfeile H angedeutet - die Seitenränder 30A und 30B nach oben geschlagen, so daß der Zustand gemäß Fig. 4B eingenommen wird. Hierbei umschlingt das Folien- oder Textilmaterial 26, das in der einfachsten Ausgestaltung als Tuch ausgebildet sein kann, den Rohling 10 über einen Umschlingungswinkel β von etwa 180°. Der Roh­ ling 10 hängt somit im Tuch 26, das die Form eines "U" ein­ nimmt.

An den Enden 30A und 30B des Tuchs 26 greifen Antriebsein­ richtungen 32A und 32B an, die nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 5 und 6 näher beschrieben werden sollen:
Auf jeder Seite des Tuchs 26 sind zwei Antriebsvorrichtun­ gen in Form von Hub- und Senkantrieben vorgesehen, die mit 32AV und 32AH bzw. mit 32BV und 32BH bezeichnet sind. Diese Antriebsvorrichtungen befinden sich an den Ecken des Tuchs bzw. des Folien- oder Textilmaterials 26. Der Antrieb er­ folgt nun derart, daß die benachbarten Ecken des Tuchs 26 gegensinnig gesenkt bzw. gehoben werden, wie dies durch die Pfeile H und S in Fig. 5 angedeutet ist. Da der Rohling 10 im Tuch 26 hängt, wird er auch in diesem Fall unter Zuhil­ fenahme der Schwerkraft des Rohlings 10 einer Wälzbewegung unterworfen, deren Größe sich über die Länge des Rohlings 10 linear und stetig ändert. Die Anordnung wird vorzugs­ weise so getroffen, daß die Wälzbewegung in der Mitte M des Rohlings 10 null ist. Die Wälzbewegung wird dadurch hervor­ gerufen, daß sich die vom Tuch 26 gebildete Auflage unter dem Rohling 10 so wegbewegt, daß das Verschiebungsmaß zwischen der Auflage 26 und dem Rohling 10 über die Länge des Rohlings 10 einer linearen Verteilung folgt. Mit ande­ ren Worten ausgedrückt, ergibt sich durch die vorstehend beschriebene Antriebsbewegung des Folien- oder Textilmate­ rials 26 der Effekt, daß in einer Ebene senkrecht zur Längsachse 14 des Rohlings 10 betrachtet die Tangentialbe­ wegung des Tuchs 26 bezüglich des Rohlings 10 längs dessen Achse linear verändert wird, wobei beim gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel diese Tangentialbewegung in der Mitte M des Rohlings 10 null ist.

Fig. 6 zeigt den Zustand der Verdrillvorrichtung und des Rohlings 10 nach erfolgter Verdrillung. Das vordere linke Eck des Tuchs 26 und das hintere rechte Eck sind angehoben, während die anderen beiden Ecken abgesenkt wurden. Der in Fig. 5 geradlinig dargestellte innenliegende Kanal 12 ist im Zustand gemäß Fig. 6 wendelförmig verdrillt. Das Maß der Verdrillung wird bestimmt durch das Ausmaß der Hebe- bzw. Senkbewegung entsprechend den Pfeilen H und S.

Vorzugsweise werden für die Hebe- und Senkantriebe an den Ecken des Folien- oder Textilmaterials 26 Schrittmotoren verwendet, die geeigneterweise programmgesteuert sind, so daß eine schnelle Anpassung an unterschiedlich einzuhal­ tende Parameter bei der Herstellung des Rohlings vorgenom­ men werden kann.

Da sich der Rohling 10 bei dem Verdrillen tendentiell ver­ kürzt, ist das Folien- oder Textilmaterial - wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt - so gestaltet, daß es die Verkür­ zung ohne große Reaktionskrafteinwirkung auf den Körper 10 mitmachen kann. Zu diesem Zweck ist im Folien- oder Textil­ material 26 eine Anzahl von axialversetzten Schlitzen 34 vorgesehen, und zwar derart, daß noch zusammenhängende Sei­ tenränder 30A und 30B bestehen bleiben. Die Schlitze 34 ermöglichen somit - wie in Fig. 6 gezeigt - eine reaktions­ kraftfreie Kontraktion des Folien- bzw. Textilmaterials 26, wodurch unerwünschte Verformungen des Rohlings 10 und damit Maßabweichungen wirksam ausgeschlossen werden.

In Fig. 7 ist eine Variante der Vorrichtung zur Verdrillung des mit geradlinigen Innenausnehmungen hergestellten Sintermetall-Rohlings 10 angedeutet. Abweichend von der Ausgestaltung gemäß Fig. 5 und 6 wird hier eine Vielzahl von im Axialabstand zueinander stehende Bändern 36 verwen­ det, denen jeweils ein gesonderter Antrieb in Form eines Hub- oder Senkaggregats zugeordnet ist. Der Antrieb der Bänder 36 erfolgt ähnlich wie bei der Ausgestaltung nach Fig. 5 und 6 derart, daß sich eine lineare Bewegungsvertei­ lung längs des Rohlings 10 ergibt. Diese Bewegungsvertei­ lung ist in Fig. 7 durch die Pfeile H1 bis H5 bzw. S1 bis S5 angedeutet.

Abweichend von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispie­ len ist es selbstverständlich möglich, Modifikationen vorzunehmen, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So können selbstverständlich auch andere Antriebseinrichtungen verwendet werden, solange der vorstehend beschriebene Effekt erzielt wird. Auch kann der Rohling unterschiedliche Quer­ schnittsgestaltungen aufweisen, insbesondere kann er auch eine von der Kreisform geringfügig abweichende Querschnittgestal­ tung haben. Während die beschriebenen Ausführungsformen Roh­ linge 10 mit nur einer Innenausnehmung zeigten, ist es selbst­ verständlich auch möglich, mehrere Innenausnehmungen unter­ schiedlicher Formgebung vorzusehen. Fig. 8 zeigt eine mögliche Querschnittsgestaltung mit zwei Innenausnehmungen 112, die beim späteren Werkzeug die Kanäle für die Zufuhr von Kühl- oder Schmiermittel zum Schneidenbereich bilden sollen. Mit den Bezugszeichen 114 sind im Querschnitt größere Ausnehmungen be­ zeichnet, die so gelegt sind, daß sie in der Kontur der in strichpunktierten Linien dargestellten, später einzuschleifen­ den Spannut 116 liegen. Aufgrund dieser Gestaltung kann Hart­ metall eingespart und das zu zerspanende Volumen beim Ein­ schleifen der Spannuten 116 kleiner gehalten werden. Radial außerhalb der Ausnehmung 114 verbleibt noch genügend Material, um den Verformungswiderstand beim Abwälzen des Rohlings 110 so groß zu halten, daß irreversible Verformungen ausgeschlossen werden.

Das vorstehend beschriebene Verfahren und die hierzu geeignete Vorrichtung können selbstverständlich auch dann verwendet wer­ den, wenn der Verlauf des innenliegenden Kühlkanals im extru­ dierten Sintermetall-Rohling lediglich korrigiert werden soll. Auch ist das Verfahren nicht auf die Bearbeitung von Rohlingen beschränkt, die aus Hartmetall oder Keramik bestehen. Es ist anwendbar auf jedes Material, das mit plastischer Konsistenz vorliegt und dementsprechend eine sehr große Verformungsemp­ findlichkeit hat. Schließlich ist es auch nicht erforderlich, daß der Umschlingungswinkel β 180° beträgt. Es ist auch denk­ bar, mit Umschlingungswinkeln zu arbeiten, die wesentlich kleiner sind. In diesem Fall ist es lediglich erforderlich, mit einer den Körper abschnittsweise umschlingenden, biegsamen Fläche zu arbei­ ten, die entsprechend angetrieben ist.

Die Erfindung schafft somit ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Herstellung eines aus plastischer Masse bestehen­ den, im wesentlichen kreiszylindrischen Körpers, insbeson­ dere eines Sintermetall-Rohlings, der mindestens eine im Inneren des Körpers verlaufende, wendelförmige Innenausneh­ mung hat. Zur Vermeidung von übermäßigem Umrüstaufwand beim Wechsel einer Herstellungsserie wird der mit plastischer Konsistenz vorliegende Körper zunächst mit einem im wesent­ lichen geradlinigen Verlauf der Innenausnehmung herge­ stellt, vorzugsweise extrudiert. Anschließend wird der Kör­ per auf eine bestimmte Länge abgelängt und schließlich un­ ter Abstützung über seine ganze Länge auf einer Auflage mittels einer Reibflächenanordnung einer Wälzbewegung un­ terworfen, deren Geschwindigkeit sich über Länge des Kör­ pers linear und stetig ändert, so daß der Körper gleich­ mäßig verdrillt wird.

Claims (18)

1. Verfahren zur Herstellung eines aus plastischer Masse bestehenden, im wesentlichen kreiszylindrischen Körpers, insbesondere eines Sintermetall-Rohlings, der mindestens eine im Inneren des Körpers verlaufende, wendelförmige Innenausnehmung hat, dadurch gekennzeichnet, daß der plastische Körper zunächst mit einem im wesentli­ chen geradlinigen Verlauf der Innenausnehmung hergestellt wird und der auf bestimmte Länge abgelängte plastische Körper (10, 110) anschließend unter Abstützung über seine ganze Länge auf einer Auflage (16, 26, 36) mittels einer Reibflächenanordnung (18, 26, 36) einer Wälzbewegung un­ terworfen wird, deren Geschwindigkeit sich über die Länge des Körpers (10, 110) linear und stetig ändert, wodurch der Körper gleichmäßig verdrillt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Körper (10, 110) während des Ver­ drillens linear abgestützt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reibflächenanordnung (18) am Körper (10, 110) entlang einer Linie angreift, die diamentral zur Abstützungslinie auf der Auflage (16) versetzt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Körper (10, 110) während des Ver­ drillens flächig abgestützt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reibflächenanordnung mit der Auf­ lage (26, 36) zusammenfällt und die Wälzbewegung durch die Schwerkraft des Körpers (10, 110) bewirkt wird, indem die Auflage (26, 36) unter dem Körper (10, 110) derart wegbewegt wird, daß die Verschiebung (H, S, H1 bis H5, S1 bis S5) zwischen Auflage (26, 36) und Körper (10, 110) über dessen Länge linear verläuft und in der Mitte (M) des Körpers null ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der plastische Kör­ per zunächst mit einem im wesentlichen geradlinigen Ver­ lauf der Innenausnehmung extrudiert wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Auflage (16, 26, 36) zur Unterstützung des Körpers (10, 110) über dessen gesamte Länge (L*), einer am Körper ebenfalls über dessen gesamte Länge (L*) angreifende Reibflächenanordung (18, 26, 36), und einer Antriebsein­ richtung (ω, 32A, 32B), mit der die Auflage (16, 26, 36) und/oder die Reibflächenanordnung (18, 26, 36) einer Be­ wegung (ϕ, S, H, S1 bis S5, H1 bis H5) unterworfen wird, welche am Körper eine Wälzbewegung induziert, deren Ge­ schwindigkeit sich über die Länge des Körpers stetig und linear ändert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auflage (16) von einer ebenen Flä­ che gebildet ist, und die Reibflächenanordnung eine zur Auflage (16) im Parallelabstand (AV) liegende Fläche (20) aufweist, wobei die Antriebseinrichtung eine Drehan­ triebseinrichtung ist, mit der eine Relativ-Drehbewegung (ω) zwischen Auflage (16) und Reibflächenanordnung (18) bezüglich einer Drehachse (22) erzeugbar ist, die auf der Auflage (16) senkrecht steht und die Längsachse (14) des Körpers (10) schneidet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fläche der Reibflächenanordnung von einer Kreissegmentscheibe (18) gebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auflage mit der Reibflächenanordnung (26, 36) zusammenfällt und von einer den Körper (10) zumindest abschnittsweise umschlingenden, biegsamen Flä­ che (26, 36) gebildet ist, die sich an den Körper (10) anschmiegt und derart mit der Antriebseinrichtung (32A, 32B) gekoppelt ist, daß sich die auf einer durch die Längsachse (14) des Körpers (10) verlaufenden Ebene senk­ recht stehende Tangentialbewegung (H, S, H1 bis H5, S1 bis S5) der Fläche (26, 36) über die Länge des Körpers (10) stetig und linear ändert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tangentialbewegung (H, S) der Flä­ che (26, 36) im Bereich der Mitte (M) des Körpers (10) null ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die sich an den Körper (10) an­ schmiegende Fläche (26, 36) von einem Folien- oder Tex­ tilmaterial gebildet ist, das den Körper (10) über einen Winkelbereich (β) von 180° umschlingt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Körper (10) vom Folien- oder Tex­ tilmaterial hängend getragen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Fläche (26) aus einer Vielzahl von axial entlang der Achse des Körpers (10) aneinandergereihten Teilflächen (26*) zusammensetzt, zwischen denen jeweils ein Spalt (34) liegt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Teilflächen (26*) miteinander über randseitige Stege (30A, 30B) verbunden sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (32A, 32B) an den Seitenrändern (30A, 30B) des Folien- oder Textilmaterials (26, 36) angreift.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (32AV, 32AH, 32BV, 32BH) an den Ecken des Folien- oder Textil­ materials angreift.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrich­ tung (32AV, 32AH, 32BV, 32BH) vorzugsweise programmge­ steuerte Schrittmotoren aufweist.