DE2455365A1

DE2455365A1 - Umlaufendes teil

Info

Publication number: DE2455365A1
Application number: DE19742455365
Authority: DE
Inventors: Frank Mickus
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1973-12-17
Filing date: 1974-11-22
Publication date: 1975-06-19
Also published as: GB1466458A; FR2254383A1; US3893818A; CA1032023A; JPS5093259A

Description

Patentanwalts Dipl. Ing. H. Hauck Dipl. Phys. W. Schmitz Dipl. Ing. E. Graalfs Dipl. Ing. VV. Wehnert Dipl. Phys. W. Carstens 8 München 2 Mozartstr. 23

BORG-WARNER CORPORATION

200 South Michigan Ave. 21. November 1974

Chicago, 111. 60604,USA Anwaltsakte M-3315

umlaufendes Teil

Die Erfindung betrifft ein umlaufendes Teil mit angeformter Nabe, ein Verfahren zu seiner Herstellung aus Blech sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bekannt, umlaufende Teiüewie Räder, Scheiben, Kupplungsscheiben und dergleichen, welche eine angeformte Nabe aufweisen, aus Blech herzustellen. Es ist ferner bekannt, Scheiben und dgl. mit einer V-förmigen Nut dadurch aus einem Blechrohling herzustellen, daß der Rohling an der Kante gespalten wird, so daß die Wände der Nut entstehen.

Die bekannten Gegenstände haben eine Wandstärke die gleich der Wandstärke des Materiales ist, aus dem sie hergestellt werden,

509825/0708

oder kleiner ist als dieselbe. Wird z.B. eine angeformte Nabe durch Ziehen hergestellt, so kann die Wandstärke der Nabe kleiner sein als die des Rohlings, aus dem sie hergestellt wird. Wird zur Herstellung einer V-förmigen Nut eine Scheibe gespalten, so ist die Dicke einer jeden Wand im wesentlichen die Hälfte oder weniger als die Hälfte der Dicke des Materiales, aus dem die V-förmige Nut hergestellt wird. Damit muß das Material zur Herstellung des Gegenstandes so ausgewählt werden, daß im dünnsten Teil des fertigen Gegenstandes die gewünschte Dicke erhalten wird.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein umlaufendes Teil geschaffen werden, das in vorgegebenen Abschnitten eine stärkere Wand aufweist. Ferner soll ein Verfahren zum Herstellen solcher umlaufenden Teile aus Blech angegeben werden und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens offenbart werden.

Bei der Herstellung der angeformten Nabe wird das Material gestaucht, so daß ganz allgemein die Wandstärke der Nabe vergrößert wird und zugleich ein kragenähnlicher, ringförmiger Wulst geschaffen wird. Bei der Herstellung einer Nut werden die Wände derselben hergestellt und verstärkt, wobei bei der Herstellung durch Rollen das Material verbreitert und beim Drehen gedrückt wird.

Als Vorteile der vorliegenden Erfindung sind unter anderem anzuführen, daß das Material erhalten bleibt, d.h. daß der Materialabfall bei der Herstellung vermindert wird, und daß ein robuster leichter Gegenstand erhalten wird, was bezüglich der Verminderung des Gewichtes und des Trägheitsmomentes vorteilhaft ist.

509825/0708

!,„ folgenden wird die Erfindung unter Bezugnatane auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigt=

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen kreisförmigen Blechrohrling;

Fig. 2 einen Schnitt durqh den in Fig. 1 dargestellten Blechrohling;

Fign. 3-6 aufeinanderfolgende Stadien beim Ziehen des Rohlinges;

Fig. 7 ein weiteres Stadium beim Herstellen einer angeformten Nabe des Rohlinges;

Fig. 8 eine teilweise Ansicht von Formteilen, welche zur Herstellung einer Nabe gewünschter Gestalt durch Fliespressen verwendet werden;

Fig. 9

einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes umlaufendes Teil mit einer angeformten Nabe und einer ringförmigen Radscheibe;

Fig.10,11

und 12 teilweise Schnitte durch Gegenstände, welche durch weitere Bearbeitung der ringförmigen Radscheibe erhalten werden;

Fig. 13 einen teilweisen Schnitt durch Zapfenformen und Formrollen, wobei ein erstes Stadium beim Einrollen einer i-jut in eine ringförmige Radscheibe dargestellt ist;

50 9825/07 08

Fig. 14 eine zu Fig. 13 ähnliche Ansicht, in der ein weiteres Stadium beim Einrollen einer Nut in eine ringförmige Radscheibe dargestellt ist;

Fig. 15 eine Teilaufsicht auf Preßformen, durch welche eine Wut die gewünschte Gestalt erhält, wobei diese Preßformen in der offenen Stellung dargestellt sind;

Fig. 16 einen teilweisen Schnitt durch die in Fig. 15 dargestellten Preßformen;

Fig. 17 einen Schnitt durch eine Scheibe mit einer V-förmigen Nut, welche unter Verwendung der Preßformen nach Fig.15 und 16 hergestellt worden ist;

Fig. 18 eine schematische Ansicht, in der das Einrollen einer Nut dargestellt ist;

Fig. 19 eine Teilansicht in vergrößertem Maßstabe, in welcher das Einrollen einer Nut dargestellt ist;

Fig. 20 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Einrollen einer Nut; und

Fig. 21 eine Ansicht der Profile der Rollen zum Einrollen einer Nut in vergrößertem Maßstabe.

-5-5098 2 5/0708

In den Fign. 1 und 2 ist eine runde Blechscheibe 25 dargestellt. Diese hat gegenüberliegende Oberflächen 26 und 27 sowie einen am umfang gelegenen Rand 28. Ein mittlerer Abschnitt der Blechscheibe wird in einem ersten Schritt herkömmlichen Ziehens so verformt, daß eine in Fig. 3 mit 29 bezeichnete schüsseiförmige Gestalt erhalten wird. Die Blechscheibe wird dann einem weiteren Schritt herkömmlichen Ziehens unterworfen, bei dem wie in Fig. 4 dargestellt ein tieferer, kleineren Durchmesser aufweisender schüssel-

31
förmiger Abschnitt/erzeugt wird. Der Rohling wird dann in einem weiteren Ziehschnitt so verfornvfc, daß ein vorstehender Abschnitt entsteht, der eine im wesentlichen zylindrische Wand 32 aufweist, die durch einen schüsseiförmigen Endabschnitt 33 abgeschlossen ist. Dabei erstreckt sich die zylindrische Wand im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Rohlings, bzw. der Blechscheibe, die in Fig. 5 durch die Oberflächen 26 und 27 vorgegeben ist. Der Rohling wird dann noch einmal tief-gezogen, so daß der Durchmesser der zylindrischen Wand vermindert wird. Damit wird ein Teil erhalten, bei dem ein schüsseiförmiges Ende 34 eine zylindrische Seitenwand 36 verschließt, wie Fig. 6 zeigt. Durch Stanzen wird dann ein Endabschnitt 37 des Rohlings abgetrennt und man erhält ein Teil mit einem rohrförmigen Abschnitt, der wie Fig. 7 zeigt in senkrechter Richtung von der Ebene der Blechscheibe wegläuft. Die bisher beschriebenen Arbeitsgänge sind dem Fachmann für spanlose Ver-j

ι formung bekannt, eine genauere Beschreibung der entsprechenden '

Herstellungsschritte ist daher nicht erforderlich. j

509825/070-8

Nach der Herstellung eines Teiles mit einer angeformten ringförmigen Radscheibe 39 und einer rohrförmigen Verlängerung 38 findet eine Preßform Verwendung; wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, welche ein erstes Formteil 41, ein zweites Formteil 42 und ein drittes stempeiförmiges Formteil 43 aufweist. Das erste Formteil 41 hat eine Klemmfläche 54 und weist einen Hohlraum 44 auf, der durch Wände 46 und 47 begrenzt wird. Das zweite Formteil 42 hat eine Klemmfläche 56 und weist einen Hohlraum 48 auf, der durch eine zylindrische Wand 49 und eine Auskehlung 51 begrenzt wird. Das dritte Formteil 43 weist eine Nase 52 auf, die ihrerseits eine zylindrische Wand 59 und eine Schulter 53 aufweist. Das dritte Formteil kann in Längsrichtung bezüglich der Formteile und 42 bewegt werden.

Die ringförmige Radscheibe 39 des Rohlings wird zwischen die Klemmflächen 54 und 56 der Formteile 41 und 42 eingeklemmt, wobei die rohrförmige Verlängerung 38 in dem Hohlraum 48 des Formteiles 42 angeordnet ist. Das dritte Formteil 43 wird durch die rohrförmige Veriängerung 38 eingeführt, wobei seine Schulter 53 zu dem Hohlraum 44 hinweist. Hiernach wird das dritte Formteil 43 unter Kraftanwendung in den Hohlraum 44 hinein bewegt, bis die Oberfläche des Rohlings die gleiche Gestalt annimmt wie die Wände 46 und 47 des Hohlraumes 44. Das dritte Formteil 43 wird weiter bewegt, wodurch ein plastisches Fliesen von Material in der rohr-

; förmigen Verlängerung 38 herbeigeführt wird, so daß dieses sich

an die Gestalt der zylindrischen Wände 49 und 59 anpaßt. Damit wird die Wandstärke der rohrförmigen Verlängerung vergrößert, während zugleich die Lage ihrer Stirnflächen bezüglich der ring-

609825/0708

förmigen Radscheibe 39 festgelegt wird. Neben der Vergrößerung der Wandstärke der rohrförmigen Verlängerung wird zugleich ein ringförmiger/ kragenähnlicher Wulst bei der Auskehlung 51 und ein innenliegender Abschnitt 58 der Oberfläche 26 erhalten. Dabei bildet ein verformten innerer Abschnitt 57 der Radscheibe eine Verbindung mit der rohrförmigen Verlängerung, die jetzt in eine angeformte Nabe umgeformt worden ist, welche sich zu beiden Seiten der Radscheibe 39 erstreckt.

Die in der Preßform der Fig. 8 hergestellte Radscheibe mit angeformter Nabe ist in Fig. 9 dargestellt. Die Nabe weist eine Stirnfläche 61 auf, die durch die Wand 47 der Preßform hergestellt worden ist, sie hat ferner eine Stirnfläche 62, die durch die Schulter 53 der Preßform hergestellt worden ist, ferner weist sie eine Wand 63 mit vergrößerter Wandstärke auf, welche durch zylindrische Oberflächen 64 und 66 begrenzt wird und durch die zylindrischen Wände 49 und 59 der Preßform' hergestellt worden ist, und schließlich weist die Radscheibe mit angeformter Nabe einen angeformten, vorstehenden, kragenähnlichen Wulst 67 auf, der durch den Abschnitt 58 der Radscheibe und die Auskehlung 51 gebildet worden ist.

Damit wird ein für Drehbewegungen geeigneter Körper erhalten, der in ausgewählten Abschnitten eine Wandstärke aufweist, die größer ist als die Wandstärke anderer Abschnitte und größer ist als die Dicke des Ausgangsmaterxales. Durch den lokal verstärkten kragenähnlichen Wulst 67 wird die Radscheibe 39 abgestützt, so daß man ein starreres Teil erhält.

-8-50 9825/Ö7G8

Nach der oben beschriebenen Herstellung der Nabe kann die Radscheibe 39 weiter bearbeitet werden. Zum Beispiel kann die Radscheibe, wie in Fig. 10 dargestellt, durch ein Niet 69 mit einer Platte 68 verbunden werden; auch sie kann, wie Fig. 11 dargestellt, ein Reibbelag 71 aufgeklebt werden, so daß ein Kupplungsteil entsteht; die Radscheibe kann weitere Bearbeitungsgänge durchlaufen, in denen z.B. Propellerflügel oder Kettenradzähne hergestellt werden; oder die Radscheibe kann, wie in Fig. 12 dargestellt, so weiter bearbeitet werden, daß eine Scheibe mit V-förmiger Nut entsteht.

Die Erfindung betrifft ferner die Herstellung einer Riemenscheibe mit V-förmiger Nut aus einer Blechscheibe. Hierzu wird ein Rollverfahren verwendet, bei dem die Wände der V-förmigen Nut während des Herstellungsprozesses dicker werden, d.h. jede der Wände erhält eine größere Dicke als die halbe Dicke des Ausgangsmaterials. Das Verfahren zur Herstellung einer V-förmigen Nut kann bei vielen Rohlingsformen Anwendung finden. Vorzugsweise wird jedoch ein Rohling verwendet, der eine verstärkte angeformte Nabe aufweist, wie oben beschrieben worden ist.

110 In den Fign. 13 bis 16 ist ein Rohling/dargestellt, welcher einen eine Radscheibe 111 bildenden Abschnitt aus Blech aufweist. Dieser ist innerhalb von Zapfenformen angeordnet und wird wie noch genauer beschrieben durch Rollen und Pressen bearbeitet.

Der in Fig. 13 dargestellte Rohling 110 wird auf eine untere, drehbare Zapfenform 113 gelegt. Eine obere drehbare Zapfenform 112 wird abgesenkt, so daß ein wesentlicher Teil der Radscheibe

509825/0708 ~⁹~

zwischen ringförmigen Flächen 114 und 116 der Zapfenformen eingeschlossen wird, wobei ein äußerer, am Umfang lisgsnto Raaü to Radscheibe 111 über die Flächen 114 und 118 nach außen übersteht, die ihrerseits durch zylindrische Oberflächen 117 und 118 begrenzt sind. Vorzugsweise weist die Zapfenform 113 eine Führungsfläche 119 und die Zapfenform 112 eine entsprechende Führungsfläche 121 auf. Diese bilden bei geschlossener Form Führungsflächen, durch welche Formrollen 122 und 123 an einen mittleren Abschnitt des Randes des Rohlings herangeführt werden, so daß sie an diesem anliegen. Die untere Zapfenform 113 wird in Ümfangsrichtung angetrieben, in axialer Richtung ist sie jedoch feststehend. Die obere Zapfenform 112 wird in ümfangsrichtung angetrieben und läßt sich in axialer Richtung verschieben, um die Radscheibe 111 einzuklemmen bzw. freizugeben. Vorzugsweise befinden sich zwischen den Flächen 114 und 118 der Zapfenformen urid entsprechenden Oberflächen 127 und 128 der Radscheibe Ölfilme 124 und 126. Es ist vorteilhaft, in ähnlicher Weise zwischen den Führungsflächen 119 und 121 der Zapfenformen und Oberflächen 132 und 133 der Formrolle 122 sowie zwischen den Führungsflächen 119 und 121 und Oberflächen 134 und 136 der Formrolle 123 Ölfilme 129 und 131 vorzusehen. Ein zwischen einer Führungsfläche einer Zapfenform und einer Oberfläche einer Formrolle befindlicher Ölfilm ermöglicht wegen der Viskosität des Öles einen Antrieb der entsprechenden Zapfenform über eine umlaufende Formrolle. Falls gewünscht können die Formrollen und die Zapfenformen in ein Ölbad eingetaucht werden, während das Rollen des Rohlings erfolgt.

509825/0708

Zu Beginn wird der Rohling 110 auf die untere, umlaufende Zapfenform 113 gelegt, und der Ölfilm 126 wirkt wie eine Viskositätskupplung, so daß der Rohling in Drehung versetzt wird. Danach wird die obere Zapfenfarm 112 auf den Rohling abgesenkt, bis dieser zwischen den beiden Zapfenformen eingeschlossen ist. Durch den Ölfilm 124 wird dann die Wirkung der Viskositätskupplung weiter verstärkt, so daß der Rohling mit der Drehgeschwindigkeit der Zapfenformen angetrieben wird.

Dann wird die. angetriebene Formrolle 122 bzw. werden die beiden angetriebenen Formrollen 122 und 123 zur Drehachse des Rohlings hin vorgeschoben und rollen den freiliegenden, äußeren, am Umfang liegenden Rand des Rohlings. Vorzugsweise tragen die Formrollen in ihrer Mitte eine Kante, welche durch den Schnitt gekrümmter Seitenwände gebildet wird. Die Formrollen werden mit solcher Geschwindigkeit angetrieben, daß am Umfang der Kante eine lineare Geschwindigkeit erhalten wird, die im wesentlichen gleich der anfänglichen linearen Geschwindigkeit der äußeren Kante des sich drehenden Rohlings ist. Berührt daher eine Formrolle die Kante des Rohlings, so erfolgt nur geringer oder gar kein Schlupf zwischen dem Rohling und der Formrolle, so daß der Rohling gerollt werden kann. Bewegt sich die Formrolle nach innen auf die Drehachse des Rohlings zu, so bestimmt die Geschwindigkeit der Formrolle die Drehgeschwindigkeit des Rohlings, der bezüglich der Zapfenformen 112 und 113 auf den Ölfilmen 124 Und 126 schlüpft. Vorzugsweise werden die Formrollen auf die Drehachse des Rohlings mit einer konstanten Vorschubkraft zu bewegt, wobei man zuläßt, daß die Vorschubgeschwindigkeit sich gemäß dem beim Rollen

509825/0708

des Rohlings hervorgerufenen Widerstand ändert.

Vorzugsweise wird eine solche Kombination des Profils der Formrolle, ihrer Drehgeschwindigkeit und der Kraft zu ihrem Vorschub verwendet, die zusammen mit den physikalischen Eigenschaften des Rohlings ein plastisches Fliesen des vor der Kante der Formrolle liegenden Materiales herbei-führt. Damit wird der Durchmesser des Rohlings verkleinert, während zugleich seine Dicke vergrößert wird und der so größere Dicke aufweisende Abschnitt verbreitert wird, so daß ein Paar auseinander laufender Seitenwände entsteht. Gleichzeitig werden die Seitenwändebeim Drehen gedrückt, so daß ihr Durchmesser vermindert wird, während die Dicke der zuvor verstärkten Seitenwände erhalten bleibt. Damit werden becherförmige Abschnitte 138 und 139 erhalten, die von der Radscheibe weglaufen.

Vorzugsweise wird das Rollen in zwei Schritten ausgeführt, wie in den Fign. 13 und 14 der Zeichnung dargestellt ist. Bei dem ersten, in Fig. 13 dargestellten Schritt ist die Radscheibe I'll so zwischen die Flächen 114 und 116 der Zapfenformen eingeschlossen, daß nur ein begrenzter äußerer, am Umfang liegender Rand aus den Zapfenformen herausragt, so daß er von der Formrolle oder den Formrollen bearbeitet v/erden kann. Durch das Einschließen der Radscheibe wird ein Verbiegen derselben in axialer Richtung oder ein Umstülpen der Radscheibe während des Rollens verhindert.

Das Rollen kann durch.eine einzige Formrolle ausgeführt werden oder auch durch eine Gruppe von Formrollen, die'ähnliches oder auch unterschiedliches Profil aufweisen. Vorzugsweise werden beim

609825/0708

ersten, in Fig. 13 dargestellten Rollen zwei Formrollen unterschiedlichen Profils verwendet. Die Rolle 123 ist mit einer breiten Nase 141 und weit hinten liegenden Schultern 142 versehen, während die Formrolle 122 eine demgegenüber schmalere Nase 143 und demgegenüber nur wenig zurückliegende Schultern 144 aufweist. Die Breite der Nase ist ein sehr wichtiger Faktor bei der Einstellung der Materialdicke. Eine breitere Formrolle führt zu einer größeren Dicke, während die gleichzeitige Verwendung einer breiten und einer schmalen Formrolle zu einer Dicke führt, die zwischen den Dicken liegt, die bei Verwendung nur einer dieser Formrollen für sich allein erhalten würde. Wird ein Paar Formrollen verwendet, so wird zum Vorschieben beider Formrollen vorteilhafterweise eine gleich große Kraft verwendet, so daß sich die Vorschubgeschwindigkeit jeder der Formrollen unabhängig gemäß dem dieser Formrolle entgegengesetzten Widerstand ändert. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung zweier Formrollen mit gleicher Vorschubkraft ist der, daß die Formrollen einander gegenüberliegend angeordnet werden können, so daß sie sich gegenseitig ins Gleichgewicht bringen. Damit werden Spannungen und dergleichen am Mittelpunkt des Rohlings vermieden. Als weiterer Vorteil bei der Verwendung ungleichartiger Formrollen beim ersten Rollen ist anzuführen, daß die breitere Formrolle ein Profil erhalten kann, das dem Profil der Formrolle oder der Formrollen ähnelt, welche beim zweiten Schritt des Rollens Verwendung finden.

Eine Formrolle zum Fertigrollen ist in Fig. 14 dargestellt. Der in der Vorrichtung nach der Fig. 13 hergestellte Rohling ist in Fig. 14 an einen zweiten Satz Zapfenformen 151 und 152 weiterge-

509826/0708

geben. Die Zapfenformen 151 und 151 ähneln den Zapfenformen 112 und 113, haben jedoch kleinere ringförmige Oberflächen 153 und 154. Beim zweiten Rollschritt erstreckt sich ein weiterer, innerer, konzentrischer, ringförmiger Abschnitt der Radscheibe von den Oberflächen 153 und'154 der Zapfenformen nach außen, welcher durch eine oder zwei Formrollen 161, 162 bearbeitet werden soll. Vorzugsweise haben die Formrollen 161 und 162 dasselbe Profil wie die Formrolle 123, die beim ersten Rollschritt verwendet wird. Die Profile stimmen insbesondere in dem Teil der Formrollen überein, durch welchen beim ersten Rollschritt die flanschförmigen Seitenwände 146 und 147 geformt werden. Damit ist beim zweiten Schritt ein ruckfreies Zustellen der Formrollen möglich, da diese in die vorgeformten, flanschförmigen Seitenwände 146 und 147 eingreifen.

Während des zweiten Rollschrittes werden die Formrollen weiter nach innen auf die Drehachse des Rohlings zu bewegt, wodurch der Durchmesser des Fußes 171 der Seitenwände vermindert wird, während die Radscheibe verbreitert wird, so daß die Materialstärke vergrößert wird, und während die flanschförmigen Seitenwände und 149 beim Drehen gedrückt werden, so daß der Durchmesser der tieferen becherförmigen Abschnitte 156 und 157 vermindert wird. Das Rollen wird so lange fortgesetzt, bis der gewünschte Durchmesser des Fußes 171 erreicht wird. Die flanschförmigen Seitenwände 148 und 149 sind dann beim Drehen gedrückt worden, um die Wandstärke gleich zu halten. Sie können daher ein Profil aufweisen, das sich von dem gewünschten endgültigen Profil unterscheidet.

• ' -14-

509825/0708

Wie die Fign. 16 und 17 zeigen, werden Preßformen dazu verwendet, einer zwischen den Seitenwänden 148 und 149 ausgebildeten Nut die gewünschte Gestalt zu geben. Zwei geteilte Formteile 1,73 und 174 weisen gekrümmte Abschnitte 176 und 177 auf, die das Profil der Nut aufweisen, die zwischen den Seitenwänden 148 und 149 hergestellt werden soll. Die Formteile 173 und 174 werden in radialer Richtung zur Achse des Rohlings hin bewegt, so daß sie um den Fuß 171 der Seitenwände herum einen geschlossenen Ring bilden. Ein weiteres Paar von Formteilen 178 und 179 weist Oberflächen 181 und 182 auf, die zu dem Profil der gekrümmten Abschnitte 176 und 177 komplementäre Profile aufweisen. Die Formteile 178 und 179 werden in axialer Richtung auf einander zu und auf die Formteile 173 und 174 zu bewegt, wobei die Seitenwände 148 und 149 eine der gewünschten Gestalt entsprechende Form erhalten* Eine nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellte Riemenscheibe- 185 mit V-förmiger Nut ist in Fig. 17 dargestellt. Sie weist eine Nabe 186, eine ringförmige Radscheibe 187, auseinander laufende Seitenwände 188 und 189 sowie Randabschnitte 191 und 192 auf. Die Nabe 186 und die Radscheibe 181 haben die in Fig. 9 dargestellte Gestalt.

Fig. 18 zeigt eine Darstellung, welche die Vergrößerung der Dicke der Wände während der Herstellung einer V-förmigen Nut erläutert. Eine Blechscheibe 210 hat eine Dicke W, die z.B. 2,6 mm (0,105 Inch) sein kann. Eine Formrolle 211 weist eine Kante 212 und gekrümmte Seitenwände 213 und 214 auf. Sie wird mit der Kante in die Scheibe hinein gedrückt. Der Kantenabschnitt der Formrollfi bewirkt, daß das in dem Fuß 215 seit-

-15-

509825/0708

lieber Wände 216 und 217 befindliche Material plastisch sowohl Tvactv irvtverv als auch in axialer Richtung fließt. Damit werden auseinander laufende Seitenwände 216 und 217 erhalten, die eine größere Dicke aufweisen als die halbe Dicke der Scheibe, aus der sie hergestellt werden. Ist z.B. die Dicke der Scheibe W 2,6 mm, so kann die Dicke jeder der Seitenwände W/2 + A gleich 1,5 mm sein, d.h. man erhält eine Verstärkung von etwa 15 %.-Die Vergrößerung der Dicke erklärt sich aus der Verschiebung von Material vor der Formrolle. Es'sei darauf hingewiesen, daß die Seitenwände 216 und 217 dazu neigen, vom mittleren Teil der ' Radscheibe weg zu laufen, bzw. sich zu strecken, wenn der Durchmesser des unterhalb des Fußes-215 liegende Abschnitt der Scheibe im Durchmesser verkleinert wird, um die Vergrößerung der Wandstärke herbei zu führen. Die Seitenwände 216 und 217 werden dann dünner, so daß der Gewinn an Wandstärke zunichte gemacht wird. · Diese Schwierigkeit-wird dadurch vermieden, daß die Seitenwände 216 und 217 gleichzeitig beim Drehen dadurch gedruckt werden, daß sie an profilierten seitlichen Oberflächen der Formrolle anliegen. Eine Seitenwand wie die Seitenwand 217 wird durch die Mase der Formrolle in axialer Richtung verschoben, während ihr äußerer Rand 218 in radialer Richtung verschoben wird. Werden wie bei dem in Fig. 13 dargestellten Schritt breite und schmale Formrolle verwendet, so kann die breite Formrolle dazu verwendet werden, die axiale Verschiebung der Seitenwände. herbeizuführen, während die Formrolle mit wenig zurückliegenden Schultern dazu verwendet werden kann, die radiale Verschiebung der Seitenwände herbeizuführen. Wird eine einzige Formrolle verwendet oder werden zwei gleiche Formrollen verwendet, so wird die Profilform

-16-

50 9 825/070 8

der Formrolle so ausgesucht, daß gleichzeitig das gewünschte Ausmaß der axialen Verschiebung der Seitenwände der Nut und das gewünschte Ausmaß der radialen Verschiebung derselben erhalten wird.

Vorteilhafte Profile für breite und schmale Formrollen sind in vergrößertem Maßstabe in Fig. 21 dargestellt. Ein Profil für eine breite Formrolle ist durch ausgezogene Linien dargestellt, ein Profil für eine schmale Formrolle ist durch strichpunktierte Linien dargestellt. Eine breite Formrolle wie die Formrolle 123 hat ein Paar sich schneidender, gekrümmter seitlicher Oberflächen 221 und 222, welche jede einen ersten konvex gekrümmten Abschnitt 223 bzw. 224 aufweist (diese Abschnitte schneiden sich), der in einen konkav gekrümmten Abschnitt 226 bzw. 227 übergeht. Die konkav gekrümmten Abschnitte bilden im Abstand voneinander angeordnete Schultern, während die konvex gekrümmten Abschnitte sich gegenseitig im wesentlichen unter rechtem'Winkel schneiden, so daß eine einen Winkel von etwa 90° einschließende Kante gebildet wird. Die schmalere Formrolle 122 hat zwar eine unterschiedliche Größe, ihr Profil wird jedoch ebenfalls durch zwei sich schneidende konvexe seitliche Oberflächen, z.B. die Oberflächen 228 und 229 gebildet, welche in zwei konkav gekrümmte seitliche Oberflächen 131 und 132 übergehen, die Schultern zum Drücken der Seitenwände des Rohlings beim Drehen bilden.

Fig. 20 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Einrollen einer Nut. Eine untere Zapfenform 236 läßt sich in vertikaler Richtung nicht verschieben und kann durch einen Motor 2 37 angetrieben werden. Die untere Zapfenform 236 kann jedoch auch

509825/0708

durch Reibung über den oben beschriebenen Ölfilm durch Forrarollen 242 und 243 angetrieben werden. Eine obere Zapfenform 231 wird durch einen Motor 239 in Drehung versetzt. Sie läßt sich nach oben und unten bewegen, so daß sie an die untere Zapfenform 236 herangeführt und von ihr entfernt werden kann. Durch einen Druckstempel 241 wird eine Schließkraft ausgeübt/ wenn die Zapfenformen zusammengebracht v/erden, um die Radscheibe des · Rohlings einzuklemmen.

Zwei Formrollen 242 und 243 sind so angeordnet, daß sie zur Achse der Zapfenformen 236 und 238 vorgeschoben und von ihr wegbewegt werden können. Vorschubantriebe 246 und 247 werden vorzugsweise durch Strömungsmittelmotoren mit expandierendem Arbeitsraum gebildet, welche gleiche Arbeitsflächen aufweisen. Die Vorschubantriebe sind über Leitungen 248 bzw. 249 und über eine gemeinsame Leitung 251 mit einer gemeinsamen Druckmittelquelle 252 verbunden. Damit ist die Vorschubgeschwindigkeit einer jeden der Formrollen durch den der jeweiligen Formrolle entgegengesetzten Widerstand bestimmt. Jede Formrolle wird durch einen Motor, z.B. den Motor 252 bzw. 253 in Drehung versetzt.

In dieser Beschreibung sind damit für umlaufende Bewegung geeignete Körper beschrieben worden, die aus dünnem Material hergestellt sind und bei denen die Wandstärke bestimmter Abschnitte gezielt vergrößert ist. Zugleich ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Körper,beschrieben worden.

-18-50 9 825/070 8

Claims

Patentansprüche

1.J Umlaufendes Teil, gekennzeichnet durch eine angeformte Nabe (63), die sich zu beiden Seiten der Oberfläche einer Radscheibe (28) in axialer Richtung nach außen erstreckt und durch einen vorstehenden Wulst (67), der an der Radscheibe (28) bei einer seiner seitlichen Oberflächen (26) anliegt.

2. Umlaufendes Teil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Abschnitt der ringförmigen Radscheibe (28) eine Nut (188,189) aufweist, wobei der Wulst (67) einen angeformten, die Radscheibe (28) stützenden Kragen bildet, der von der Nut (188,189) radial nach innen versetzt angeordnet ist.

3. Verfahren zum Herstellen eines umlaufenden Teiles nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittlerer Abschnitt eines scheibenförmigen Rohlings in seitlicher Richtung von der Ebene des Rohlings weggezogen wird, so daß ein

-19-

509825/0708

rohrförmiger Abschnitt entsteht, der seitlich der Ebene des Rohlings angeordnet ist; und daß der rohrförmige Abschnitt in axialer Richtung zusammengedrückt wird, so daß seine Länge verkleinert wird, während die Dicke ausgewählter Abschnitte seiner Wand vergrößert wird, wodurch eine angeformte Nabe und eine ringförmige Radscheibe gebildet v/erden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abschnitt des Rohlings gepreßt wird, während der rohrförmige Abschnitt zusammengedrückt wird, um die Lage gegenüberliegender Enden der Nabe bezüglich der Ebene des Rohlings festzulegen, wodurch eine Nabe gebildet wird, die sich auf beiden Seiten der Oberfläche einer sie umgebenden ringförmigen Radscheibe nach außen erstreckt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem rohrförmigen Abschnitt eine lokal verstärkte Wand hergestellt wird, v/elehe einen in der Nabe ausgebildeten, angeformten ringförmigen Wulst begrenzt, der an der ringförmigen ν Radscheibe anliegt.

6. Verfahren zum Herstellen eines kreisförmigen, eine Nut aufweisenden Körpers gekennzeichnet durch folgende Schritte: Herstellen eines metallischen Rohlings mit einer scheibenförmigen Radscheibe; Einschließen eines inneren Abschnittes der Radscheibe zwischen entsprechenden ringförmigen Flächen zweier Formen, wobei ein äußerer, ringförmiger Abschnitt der Radscheibe nach außen über die ringförmigen Flächen der Formen

-20-5098 2 5/0708

übersteht; Drehen des Rohlings, der sich in Berührung mit zumindest einer umlaufenden Formrolle befindet, während die Formrolle auf die Drehachse des Rohlings zu bewegt wird, um in dem mittleren Teil des überstehenden Abschnittes der Radscheibe zunehmend ein plastisches Fließen von Material in radialer und axialer Richtung herbeizuführen, wobei ein Fuß und ein Paar auseinanderlaufender Wände gebildet wird, von denen jede eine größere Wandstärke als die halbe Dicke der Radscheibe aufweist, und wobei gleichzeitig die entstehenden Wände beim Drehen gedrückt werden, so daß ein Paar in entgegengesetzter Richtung weisender, becherförmiger Abschnitte gebildet wird, die von der Radscheibe weglaufen; und Formen der Wände der becherförmigen Abschnitte, so daß eine Nut mit der gewünschten Gestalt erhalten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen und der Rohling zusammen mit einer Geschwindigkeit umlaufen, bei der eine gewünschte lineare Geschwindigkeit des äußeren ümfanges der Radscheibe erhalten wird, und daß danach eine Drehung des Rohlings bezüglich der ringförmigen Flächen der Formen möglich ist, während der Rohling in Berührung mit der Formrolle steht.

8. Vorrichtung zum Herstellen einer Nut in einer Scheibe durch Rollen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Formrolle aufweist, die zusammenlaufende, gekrümmte seitliche Oberflächen (221,222) hat; daß die seitlichen Oberflächen (221,222) erste, konvex gekrümmte Abschnitte (223,224) aufweisen, die einander

5 0 9 8 2 5/0708

schneiden und eine scharfe Außenkante bilden; und daß jeder der konvex gekrümmten Abschnitte (223,224) in einen ihm zugeordneten, konkav gekrümmten Abschnitt (226,227) übergeht, wodurch in Abstand von der Außenkante angeordnete Schultern gebildet werden.

9, Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine erste Formrolle (242) und eine zweite Formrolle (243), welche unabhängig von einander zugestellt werden können, durch einen ersten und einen zweiten, druckmittelbetätigten Vorschubantrieb (246,247) , der mit der ersten bzw. zweiten Formrolle (242,243) verbunden ist und diese antreibt? und durch eine Druckmittelquelle (252), die durch kommunizierende Leitungen (248,249,251) mit dem ersten und zweiten druckmittelbetätigten Vorschubantrieb (246,247) verbunden ist, so daß die Vorschubgeschwindigkeit einer jeden der Formrollen (246,247) sich gemäß dem dieser Formrolle entgegengesetzten Widerstand ändert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine iriotorgetriebene Formrolle (122,123) mit einer Außenkante, die an eine Scheibe (210) anlegbar ist; durchmöt/orgetriebene, umlaufende Klemmformen (112,113) mit Flächen, die in Anlage an gegenüberliegende Oberflächen (127,128) der Scheibe (110) gebracht werden können, um die Scheibe (110) bezüglich der Außenkante der Formrolle (122,123) in die richtige Lage zu

und
bringen;/durch Flächen (114,116) der Klemmformen (112,113),

-22-509825/0708

die zusammen mit den Oberflächen (127, 128) der Scheibe (110) eine Kupplung (124, 126) bilden, wodurch die Scheibe (110) normalerweise zwangsweise mit den Klemmformen (112, 113) gedreht wird und bezüglich derselben schlüpfen kann, wenn sie in Berührungmit der Formrolle (122,123) steht.

5 0 9 8 2 5/0708