DE2017709A1

DE2017709A1 - Werkzeug zum Einrollen von Längsnuten in zylindrische Werkstücke

Info

Publication number: DE2017709A1
Application number: DE19702017709
Authority: DE
Inventors: Otto 7778 Markdorf; Veittinger Heinz 7994 Langenargen; Jauch Karl 7980 Ravensburg Propach
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1970-04-14
Filing date: 1970-04-14
Publication date: 1971-11-04
Also published as: FR2086048A1; CH537762A; US3729970A; GB1320647A; JPS516632B1; SE387257B; FR2086048B1

Description

ZAHNRADPABRIK FRIEDRIOHSHAPEN Aktiengesellschaft Friedrichshafen

Werkzeug zum Einrollen von Längsnuten in zylindrische Werkstücke

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Einrollen von Längsnuten, beispielsweise Keilprofilnuten,. in zylindrische Werkstücke im Durchlaufverfahren mit in einem Aufnahmekörper quer zur Werkstückachse drehbar gelagerten Profilrollen.

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Bekannt sind Werkzeuge zum Kaltwalzen von Zahnrädern und Nutwellen. In diesen Walzen sind eine der Anzahl der Zähne entsprechende Zahl von Formwalzen in gleichzeitigem Eingriff mit dem Werkstück. Die Walzkräfte werden λ durch die Pormwalzen aufgenommen. Die lagerung muß daher ausreichend dimensioniert sein und bedingt eine Mindestgröße der Walzen. Mit der Walzengröße wird auch die gemeinsame Berührungsfläche mit dem Werkstück größer. Damit steigt wiederum die Walzkraft. Die leistung der bekannten Werkzeuge ist begrenzt.

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Die Erfindung stellt eine Verbesserung der bekannten Werkzeuge dar.

Die Erfindung besteht darin, daß in einem Werkzeug der eingangs beschriebenen Art die Profilrollen in Richtung der Einrollkraft beweglich gelagert sind und daß je zwei die Profilrollen an ihrem Umfang berührende Stützrollen vorhanden sind, welche in dem Aufnahmekörper drehbar und unverschieblich gelagert sind und die auf die Profilrolle wirkende Einrollkraft aufnehmen. Mit einer solchen Anordnung wird die Lagerung der Profilrolle entlastet. Die Lagerung und damit die ProfilrollV selbst können kleiner bemessen werden.

Bei Anordnung mehrerer Profilrollen im Kreise um das Werkstück sind die Aufnahmekörper keilförmig. Durch die Lage der Stützrollen in bezug auf das Werkstück hinter der Profilrolle, also an. einer breiteren Stelle des Aufnahmekörpers, wird daher Platz für ausreichend große Lager zur Aufnahme der Rollkräfte gewonnen.

Die Anordnung von Stützwalzen ist an sich bekannt, beispielsweise in Radialwalzwerken zur Herstellung von nach außen verjüngten Scheiben.

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Ferner sind Vorrichtungen zum Walzen von Verzahnungsprofilen mit mehreren im Kreise um das Werkstück liegenden Walzwerkzeugen bekannt. Diese stützen sich an leisten ab, die in einem ringförmigen Lagerkörper angeordnet .sind. Gleichzeitig rollen die Walzen auf den Leisten stb. Es sind daher sowohl die Walzwerkzeuge wie auch das Werkstück in Walarichtung beweglich. ,

Die Rollenträger von Werkzeugen nach der Erfindung sind dagegen in der Arbeitsrichtung unbeweglich, bzw* beweglich gegenüber einem feststehenden Stempel. Die Werkzeuge nach der Erfindung erfordern keine teuere Sonderkonstruktion und können auf jeder handelsüblichen Presse eingesetzt werden.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung betreffen

Werkzeuge welche zum gleichzeitigen Rollen mehrerer Längs- I nuten in einem topfförmi,gen Blechkörper bestimmt sind. Eine dieser Ausführungsformen besteht darin, daß ein das Innenprofil des Werkstückes aufweisender und zur Aufnahme des Werkstückes bestimmter Stempel vorhanden ist, der senkrecht zur Achse der Profilrollen beweglich ist. Bei der Bewegung des Stempels wird das Werkstück mit dem Boden voran durch den feststehenden Rollensatz geführt.

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In einer anderen Ausführungsform eines Werkzeuges zum Profilieren von topfförmigen Werkstücken sind ein das Innenprofil des Topfes aufweisender und das Werkstück aufnehmender Gegenhalter und ein Stempel vorhanden, welcher mit einer dem Topfboden entsprechend geformten Druckfläche versehen ist. Bei der Bewegung des Stempels und des Gegenhalters wird das Werkstück ait. dem offenen Ende voran durch den feststehenden Rollensatz geführt. Je nach der gewünschten Ausformung des Werkstückes und den Materialeigenschaften kann die eine oder die andere der "beiden beschriebenen Werkzeugarten mit Vorteil angewendet werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der folgenden Besehreibung enthalten, die anhand der beiliegenden Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung behandelt.

In der Zeichnung bedeutet:

Pig. 1 einen teilweisen Längsschnitt nach der Linie I-I der Pig. 2,

Pig. Z einen teilweisen Grundriß mit einem Teilschnitt nach der Linie II-II der Pig. 1,

Pig. 3 Stempel und Werkstückauf nähme einer weiteren Ausführungsform eines Werkzeuges in schematischer Darstellung.

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In Pig, 1 und 2 ist mit 1 die Grundplatte und mit 2 die bewegliche Kopfplatte eines Werkzeuges nach der Erfindung bezeichnet, welches durch eine in ihren Einzelheiten nicht weiter dargestellte Presse betätigt werden kann. An der Zopfplatte ist der Stempel 9 mittels Schrauben 35 befestigt. Das untere Ende des Stempels weist das Innenprofil 9A des fertigen Werkstückes W auf und dient zur Auf- ^ nähme des Werkstückes. Ein Auswerfer 10 ist in einer Iiängsbohrung des Stempels untergebracht und durch eine nicht gezeichnete Betätigungseinrichtung aus der gezeichneten Stellung nach unten bewegbar. Der Auswerfer trägt einen Dauermagneten 51» der das Werkstück hält. >

Auf der Grundplatte 1 ist ein Armierungsring 3 mittels Schrauben 38 und nicht gezeichneter Paßstifte konzentrisch zur Längsachse des Stempels befestigt. An der Innenwand 3A des Armierungsringes stützen sich mehrere Aufnahmekörper ab, die jeweils symmetrisch zur einer Radialebene der Innenwand 3A angeordnet sind. Die Anzahl dieser Aufnahmekörper ist gleich der Zahl der Nuten 21 des Werkstückes. Auf der oberen Fläche des Armierungsringes 3 sind Platten 8 in der, gleichen Zahl wie die Nuten 21 mittels je eines Nutensteines 25 radial ausgerichtet und mittels Schrauben 39 befestigt.

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Zwischen jedem Aufnahmekörper und der Innenwand .:■*, ues Armierungsringes ist ein Yersteilkeil 5 eingesetzt. Dieser kann durch je zwei Zugschrauben 13 eingestellt werden, welche die Platte 8 durchdringen und sich an dieser abstützen. Eine weitere Schraube 18 (Pig. 2) ist in einer nicht dargestellten Gewindebohrung der Platte 8 eingeschraubt und gesichert und liegt mit ihrem unteren Ende an dem Verstellkeil 5 an. Dieser wird dadurch gegen Bewegung aus der in Pig. 1 gezeichneten Lage nach oben gesichert. Je ein Nutenstein 26 und zwei weitere Nutensteine 27 und 28 dienen zur radialen Ausrichtung des Aufnahmekörpers 4 gegen die Platte 8 bzw. die Grundplatte 1. Ankerschrauben 11 und 12 dienen zur Befestigung der Aufnahmekörper 4 auf der Grundplatte 1.

Im Kreise um das Werkstück' ¥ sind die Profilrollen 6 in der gleichen Zahl wie die zu bearbeitenden Nuten 21 angeordnet! Bei der Bewegung des Stempels 9 durch den Rollensatz 6 hindurch nach unten werden in das zunächst in zylindrischer Topfform gezogene Werkstück die Längsnuten 21 eingerollt. Die Innenform des entstandenen Profils wird durch den Profildorn 9A hergestellt. Die resultierende Kraft auf

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eine Profilrolle wirkt in Richtung der Geraden P, die mit der Wagerechten einen spitzen Winkel "bildet. Spiegelbildlich zu. der Seraden P sind zwei mit Lagerzapfen versehene Stützrollen 7 und 7A angeordnet, welche gleich große Komponenten der resultierenden Kraft der Profilrolle aufnehmen und über die Lagerzapfen, Lagernadeln 4-8 und Lagerschalen 14, 15 bzw. 16, 17 auf den Aufnahmekörper 4 tibertragen. Die Lager schalen sind durch Schrauben 41 mit dem Aufnahmekörper 4 verbunden. Die Lagerzapfen der Stützrollen 7 und 7A sind durch Sprengringe 49 gesichert.

Jede Profilrolle 6 ist mittels Lagernadeln 47 auf einem Achsbolzen 22 drehbar gelagert. Der Achsbolzen wird in zwei Gleitsteinen 19 und 20 aufgenommen. Diese sind in je einer rechteckigen öffnung 29 bzw. 30 des Aufnahmekörpers in Richtung der Geraden P verstellbar gelagert. Zur Verstellung und Abstützung der Gleitsteine nach innen dienen zwei Stellkeile 23 und 24, welche durch eine Schraubverbindung 44 in der - ' Höhe verstellbar sind. Nach außen werden die Stellkeile durch denAchsbolzen und über die Profilrolle durch die Stützrollen gehalten. Zwischen der Außenwand der Gleitsteine 19, 20 und der in Fig. 1 gestrichelt gezeichneten Wand der Öffnung 29 bzw. 30 ist ein Spalt 31 vorhanden. Der Achsbolzen 22 ist

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mittels einer Madenschraube 46 an dem Nutenstein 19 axial befestigt und durch eine nicht dargestellte angefräste Fläche gegen Drehen gesichert»

Zur Einstellung der drei Rollen 6, 7 und 7A für die Bearbeitung eines Werkstückes mit bestimmten Außenmaßen wird der Aufnahmekäper 4 durch Drehen der Schrauben 13 bzw. 18 und dadurch bewirktes Verschieben des Keiles 5 auf einen gewünschten radialen Abstand von der senkrechten Achse des Stempels 9 gebracht. Bei eingetretener Abnutzung der Rollen kann die Profilrolle 6 mittels der Stellkeile 23» 24 den Stützrollen genähert werden. Diese Stellkeile ermöglichen auch die Verwendung von Profilrollen mit etwas verschiedenem Außendurchmesser.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform von ™ Stempel und Gegenhalter mit in Bearbeitungsrichtung vorn liegendem Werkstückboden werden die umzuformenden Materialbereiche in Bewegungsrichtung des Stempels 9 auf Zug beansprucht.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welchem der Boden des Werkstückes in Bearbeitungsrichtung hinten

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liegt. Der Stempel 60 trägt an seinem unteren Ende ein Teil 61, dessen am Werkstück anliegende Fläche 62 entsprechend dem Werksttickboden geformt ist. Der Gegenhalter 63 trägt an seinem oberen Ende einen Körper 64 in der "Form des Profildornes, der das Werkstück W aufnimmt. Im Innern des Auswerfers ist ein durch eine Hydraul ike inr ich-τ tung 65 zu steuernder Auswerfer 66 untergebracht. Bei der Bearbeitung der Längsnuten 21 wird das Werkstück mit dem offenen Ende voran durch den Rollensatz gedrückt. Dabei werden die umzuformenden Materialbereiche in Bewegungsrichtung des Stempels 60 auf Druck beansprucht.

1Ό.4.197Ο

A/blJ-. Akte: 4939

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Claims

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Patentansprüche:

.)Werkzeug zum Einrollen von Längsnuten, beispielsweise Eeilprofilnuten, in zylindrische Werkstücke, im
Durchlauf verf ahr en mit in Aufnahmekörpern quer zur Werkstückachse drehbar gelagerten Profilrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilrollen (6) in Richtung der
Einrollkraft beweglich gelagert sind und daß je zwei die
Profilrollen an ihrem Umfang berührende Stützrollen (7)
und (7A) vorhanden sind, welche in dem Aufnahmekörper (4) drehbar' und unverschieblich gelagert sind und die auf die Profilrolle in Richtung ihrer Beweglichkeit wirkende Einrollkraft aufnehmen.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine der Anzahl der Längsnuten entsprechende Zahl von keilförmigen Aufnahmekörpern (4) im Innern eines Armierungsringes (3) im Kreise um das Werkstück (W) angeordnet sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufnahmekörper (4) über je einen Tersteilkeil (5) an der Innenwand des Armierungsringes abstützen.

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4« Werkzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrollen (7) und (7A) symmetrisch zu beiden Seiten der Angriffsgeraden (P) der auf die Profilrolle wirkenden resultierenden Kraft angeordnet sind..

5. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn- · zeichnet, daß es zum Einrollen von Keilprofilnuten in tiefgezogenen, topfförmigen Blechkörpern (W) verwendet wird.

6. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (23, 24) zum radialen Nachstellen der Profilrolle gegenüber den Stützrollen vorhanden ist.

7. Werkzeug roh Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Innenprofil des topfförmigen Werk-Stückes aufweisender und zur Aufnahme des Werkstückes bestimmter Stempel (9) vorhanden ist, der senkrecht zur Achse der Profilrollen beweglich ist, derart daß bei der Bewegung des Stempels das Werkstück mit dem Boden voran durch den Rollensatz geführt werden kann.

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8. Werkzeug nach, Anspruch. 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Innenprofil des Werkstückes aufweisender und zur Aufnahme des Werkstückes bestimmter Gegenhalter (63, 64) und ein Stempel (61) mit einer dem Boden des Werkstücks entsprechend geformter Druckfläche (62) vorhanden sind, wobei der Stempel senkrecht zur Achse der Profilrollen beweglich ist, derart daß bei der Bewegung des Stempels das Werkstück mit dem offenen Ende voran durch den Rollensatz geführt werden kann.

10.4.1.970

Akte: 4939

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