DE2633039C3

DE2633039C3 - Aus einem becherförmigen Blechteil geformte Keilriemenscheibe und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2633039C3
Application number: DE2633039A
Authority: DE
Inventors: Nolte Vaughn Canton Ohio Sproul
Original assignee: DYNEER CORP CANTON OHIO US
Current assignee: DYNEER CORP CANTON OHIO US
Priority date: 1975-07-23
Filing date: 1976-07-22
Publication date: 1983-12-22
Also published as: SE422978B; CA1025241A; JPS5215955A; BR7603003A; US3977264A; NL175145B; FR2319057A1; GB1537564A; MX3882E; NL175145C; FR2319057B1; JPS5511817B2; SE7604273L; DE2633039A1; NL7605102A; IT1061894B; DE2633039B2

Description

Die Erfindung betrifft eine aus einem becherförmigen Blechteil geformte Keilriemenscheibe mit einer Nabe und einer davon abstehenden Ringwand, in welcher nahe deren Rand mehrere nach außen offene, im Querschnitt V-förmige Nuten ausgeformt sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Keilriemenscheibe.

Eine Keilriemenscheibe dieser Art, wie sie zum Antreiben von Ventilatoren, Pumpen, Lichtmaschinen, Servolenkeinrichtungen, Klimaanlagen und dgl. verwendet werden, <%t bekannt (US-PS 33 68 376). Es ist auch bekannt, eine solche Keilriemenscheibe durch Ausformen der Riemennuten aus der zylindrischen Wand eines becherförmigen Blechrohteiles herzustellen. Die Nuten dieser bekannten Keilriemenscheiben besitzen in den Scheitel- und Nutentalbereichen eine Wandstärke, die höchstens genauso groß ist wie die ursprüngliche Blechstärke der Ringwand des Rohteiles ist, aus welchem die Scheibe geformt wurde, in der Praxis meist sogar wegen des bei der Herstellung auftretenden Reckens und Ausdünnens eine gegenüber der ursprünglichen Blechstärke sogar geringere Wandstärke. Vor allem sind die zwischen den Scheiteln und Nutentälern liegenden Wandabsclmilte bei den bekannten Riemenscheiben stark verdünnt und gestreckt, wodurch solche bekannten Riemenscheiben nicht allzu stabil sind und die Gefahr besteht, daß sich die Riemenscheibe während des Gebrauchs verformt und dann kein ausreichender Reibungsschluß zwischen der Riemenscheibe und dem Keilriemen gewährleistet ist.

Entsprechendes gilt für eine andere vergleichbare Keilriemenseheibe dieser Art, bei der die Nuten zwar relativ scharfe Scheitel busitzen, die Nutentalwände jedoch wiederum eine Wandstärke besitzen.dienichtdickeristalsdie ursprüngliche Blechstärke der Ringwand des Rohteiles, aus welchem die Scheibe geformt wurde (»Kraftübertragung durch wup-MULTI-Rillenscneiben«, Sonderdruck aus »Antriebstechnik«, 11. Jahrgang. Nr. 8. August 1972. Seiten310-3l2,Fig.8).

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Keilriemenscheibe dieser Art zu schaffen, die im Bereich der Laufnuten für den Keilriemen eine hohe Steifigkeit besitzt und die sich auch bei höherer Beanspruchung nicht verformt, sowie ein einfaches Verfahren zu deren Herstellung aufzuzeigen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Keilriemenscheibe der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen insbesondere bezüglich eines einfachen Verfahrens zur Herstellung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine erfindungsgemäße Keilriemenscheibe besitzt infolge der gegenüber der ursprünglichen Blechstärke des Rohteiles wesentlich verdickten Nutentalwände

hervorragende Festigkeitseigenschaften; es besteht daher auch bei Überbeanspruchung keine Gefahr einer Verformung und damit Verringerung des Reibungsschlusses zwischen Riemenscheibe und Keilriemen, vor allem wenn im Sinne des Unteranspruchs 2 zusätzlich noch ein Vertiefungsflansch vorgesehen wird. Trotzdem ist eine erfindungsgemäße Keilriemenscheibe sehr einfach und wimchaftlichimSinnedesUnteranspruchesS herstellbar. Der hierbei anfänglich angewandte Verfahrensschritt, nämlich zunächst Teile der zylindrischen Wand des Blechrohteües nach außen bzw. innen so zu verlagern, daß mehrere weit offene wellenartige V-förmige Nuten geringer Tiefe mit abgerundeten Nutentälern und dazwischenliegenden abgerundeten Scheiteln entstehen, und das anschließende axiale Zusammendrücken is dieser VVandabschnitte der V-förmigen Nuten zu einer Sinusform, ist an sich bei der Herstellung von Keilriemenscheiben bekannt (DE-AS 1108 167 und DE-AS 23 23 003).

Mit diesem Verfahren allein könnte jedoch noch keine Keilriemenscheibe gemäß Hauptanspruch .lergestellt werden;dies wird erst durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene anschließende Walzendrückverfahren nach kennzeichnendem Teil des Anspruchs 5 möglich, wobei das Ausformen der V-förmigen Nuten zur Sinusform ohne Einwirkung von inneren oder äußeren radialen Werkzeugen erfolgt, wie dies noch bei den oben erwähnten bekannten Herstellungsverfahren üblich i.=t Durch das Weglassen vor allem von inneren radialen Werkzeugen bei der HerstellungderSinusform wird gewährleistet. daßdie nach Hauptanspruch angestrebten dicken Nutentalwändegut ausgeprägt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen verkürzten Schnitt durch ein Blechrohteil, aus dem sich eine erfindungsgemäße Mehrfach-Keilriemenscheibe herstellen läßt;

F i g. 2 eir.jn verkürzten Längsschnitt eines aus dem Blechrohteil nach F i g. 1 durch einen Ziehvorgang *o hergestellten becherförmigen Rohteils zur Verwendung als Ausgangs-Rohteil für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Riemenscheibe;

F i g. 3 einen F i g. 2 ähnelnden Längsschnitt, der den nächsten Arbeitsschritt bei der Herstellung der *5 erfindungsgemäßen Riemenscheibe veranschaulicht, bei dem der rohrförmige Abschnitt des Rohteils nach F i g. 2 mit einem Satz von eine geringe Tiefe aufweisenden, abgerundeten Nuten mit Tälern und Scheitelabschnitten versehen wird;

F i g. 4 einen F i g. 2 und 3 ähnelnden Längsschnitt der jedoch den nächsten Arbeitsschritt der Herstellung der Keilriemenscheibe zeigt, bei dem die Wellungen, mit denen das Zwischenrohteil nach Fig.3 versehen worden ist, axial zusammengepreßt werden, um ihnen einen sinusförmigen Querschnitt zu geben.;

F i g. 5 einen F i g. 2, 3 und 4 ähnelnden Schnitt zur Veranschaulichung des letzten Herstellungsstadiums der erfindungsgemäßen Mehrfach-Keilriemenschcibe, während dessen die relativ tiefen und engen Nuten mit ihren verdickten Nutentalwänden und ein Versteifungsflansch am freien Ende in ihre endgültige Form gebracht werden;

Fig.6 einen siark vergrößerten Teilschnitt des ringförmigen Abschnitts des becherförmigen Zwischenrohteilesnach Fig.2;

F i g. 7 einen ähnlichen, im gleichen Maßstab gezeichneten Teilschnitt wie in F i g. 6 der mit eine geringe Tiefe aufweisenden Nuten versehenen Wand des rohrförmigen Abschnitts des Rohteils nach F i g. 3;

F i g. 8 eine F i g. 6 und 7 ähnelnde Darstellung, in der die sinusförmige Querschnittsgestalt der Wand des rohrförmigen Abschnitts nach Fig.4 nach dem Zusammendrücken in axialer Richtung veranschaulicht ist;

F i g. 9 eine F i g. 6, 7 und 8 ähnelnde Darstellung, aus der die Profilform des kaltverformten ringförmigen Abschnitts nach dem Bilden der endgültigen Mehrf ach-Keilriemennuten entsprechend der Darstellung in F i g. 5 ersichtlich ist;

Fig. 10 einen Teil eines Längsschnitts einer Vorrichtung, die zum Durchführen eines ersten Rollendrückvorgangs zum Formen der eine geringe Tiefe aufweisenden Ringnuten an dem becherförmigen Rohteil nach F i g. 2 geeignet ist und benutzt werden kann, nachdem das Rohteil vor dem Drücken zwischen einem Spindelkasten-Drückwerkzeug und einem Rristock-Drückwerkzeug der Vorrichtung angeordnet wosden ist;

Fig. 11 eine einem Teil von Fig. 10 ähnelnde Schnittdarstellung, aus der die Stellung der Teile der Vorrichtung nach F i g. 10 für den Fall ersichtlich ist, daß der Arbeitsschritt zum Drücken der seichten Nuten zur Erzeugung des Zwischenrohteils nach Fig.3 abgeschlossen ist

Fig. 12 einen Längsschnitt eines Preßwerkzeugs mit Matrizen zum Verformen des Zwischenrohteils nach F i g. 3 derart, daß das axial zusammengedrückte Rohteil nach Fig.4 entsteht, wobei die Teile der Vorrichtung am Ende dieses Quetsch- oder Preßvorgangs, jedoch vor dem Abstreifen des Rohteils von den Matrizen wiedergegeben sind; und

Fig. 13 eine Fig. 10 ähnelnde Darstellung der Drückmatrizen, mittels welcher das Drücken und Kaltverformen des zusammengeschobenen Rohteils nach F i g. 4 zu Ende geführt wird, so daß men die fertige Keilriemenscheibe nach Fig.5 erhält, wobei die gezeigten Teile ihre Stellung nach Beendigung des Drf jkvorgangs einnehmen.

Die erfindungsgemäße Konstruktion einer Mehrfach-Keilriemenscheibe ist in F i g. 5 und 9 dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen dieser Keilriemenscheibe ist in F i g. 1 bis 4 durcn die gezeigten Zwischenstadien eines Rohteils veranschaulicht, und vergrößerte Teile dieser Darstellungen sind in F i g. 6, 7 und 8 wiedergegeben. Typische Vorrichtungen zum Durchführen der verschiedenen erfindungsgemäßen Verfahrensschritte sind in F i g. 10 und 13 dargestellt

Die erfindungsgemäßen Riemenscheiben können jeden gewünschten Durchmesser erhalten, wie es den Erfordernissen eines Mehrfach-Keilriemenantriebes entspricht, bei dem die neuartigen Riemenscheiben verwendet werden sollen. Im Hinblick hierauf sind in F i g. 1 bis 5 die Riemenscheibenrohteile bzw. die fertige Rimenscheibe in verkürzten Schnitten dargestellt, um erkennen zu lassen, daß die Rohteile bzw. die Riemenscheibe jed^n gewünschten Durchmesser erhalten können.

Gemäß F i g. 5 besitzt die insgesamt mit 1 bezeichnete Riemenscheibe einen zweiten becherfön.iigen Nabenabschnitt 2, der bei einem Mehrfach-Keilriemenantrieb auf beliebige Weise drehbar gelagert sein kann. Der Nabenabschnitt 2 kann durch eine in Fig.5 in einer typischen Form dargestellte konische Wand 3 mit dem insgesamt mit 4 bezeichneten rohrförmigen Abschnitt verbunden sein, der mit den Mehrfach-Keilriemennuten versehen in. Die genutete Wand 4 d?s rohrförmigen

Abschnitts ist dem offenen Ende des größeren becherförmigen Abschnitts der Riemenscheibe 1 benachbart, und an den genuteten Abschnitt 4 schließt sich ein nach außen abgewinkelter, radial verlaufender Flansch 5 an.

Bei der erfindungsgemäßen Mehrfachkeilriemenscheibe ist es nicht unbedingt erforderlich, einen Nabenabschnitt 2 oder eine konische Wand 3 in der dargestellten Form vorzusehen, denn an den genuteten rohrförmigen Abschnitt 4 könnte sich auch eine beliebige andere glocken- oder scheibenförmige Wand anschließen, um eine Verbindung zu dem Nabenabschnitt an dem von dem radialen Versteifungsflansch 5 abgewandten Ende des rohrförmigen Abschnitts 4 zu bilden; dies richtet sich jeweils nach der Art der erforderlichen Lagerung der Riemenscheibe bei dem betreffenden Mehrfachkeilriementrieb.

Die neuartigen konstruktiven merkmale eier genuteten ringförmigen Wand 4 der Mehrfachkeilriemenscheibe 1 gehen am deutlichsten aus F i g. 9 hervor. Die ringförmige Wand 4 kann durch einen ringförmigen, mit einer Schulter versehenen Eckenabschnitt 6 mit der konischen Wand 3 verbunden sein. Der Eckenabschnitt 6 der Wand der Riemenscheibe verläuft bei 7 vorzugsweise radial nach außen, um dann in den abgerundeten Eckenabschnitt 8 überzugehen, der mit dem ringförmigen Wandabschnitt 9 der ersten Keilriemennut tO verbunden ist, zu der ein Tal 11 und ein Scheitelabschnitt 12 gehören. Der Scheitelabschnitt 12 bildet gleichzeitig einen Scheitelabschnitt auf einer Seite der nächsten Keilriemennut 13, zu der ein Tal 14 und ein auf der Gegenseite liegender Scheitelabschnitt 15 gehören. Der Scheitelabschnitt 15 kann gleichzeitig einen Scheitelabschnitt einer weiteren Nut 16 mit einem Tal 17 bilden. Die äußere Wand 18 der Nut 16 erstreckt sich unter einen· V^inke! zur Achse d**r Riemenscheibe nach außen und ist mit einem runden Wandabschnitt 19 verbunden, der das offene äußere Ende der Riemenscheibe 1 bildet. An den Wandabschnitt 19 schließt sich gemäß Fig.9 der radial nach außen abgewinkelte Versteifungsflansch 5 an.

Die aus Metall bestehenden Wandabschnitte 20, die die Wände der Täler 11, 14 und 17 des genuteten rohrförmigen Abschnitts 4 bilden, haben jeweils radial zu den Tälern eine erheblich größere Wandstärke als das in F i g. 6 dargestellte Grundmetall 21, mit dem die Nuten 10,13 und 16 versehen worden sind

Die V-förmigen Nuten 10, 13 und 16 sind gemäß F i g. 9 relativ schmal und tief, und die Scheitelabschnitte 12 und 15 sind im Vergleich zur abgerundeten Form der Innenfläche der Wandabschnitte 20, welche die Wände der Nutentäler 11, 14 und 17 bilden, ziemlich scharf ausgebildet

Bei der speziellen Profilform und der erhöhten Wandstärke der Abschnitte 20 der genuteten rohrförmigen Wand 4 der erfindungsgemäßen einstückigen Mehrfachkeilriemenscheibe 1 aus Blech handelt es sich um wichtige Merkmale der Erfindung, die sich aus den bei ihrer nachstehend beschriebenen Herstellung angewendeten Verfahren ergeben. Angesichts der besonderen Umrißform und der verdickten Teile des rohrförmigen Abschnitts 4 erhält die Riemenscheibe 1 in Verbindung mit dem Versteifungsflansch 5 eine bis jetzt nicht erzielbare Starrheit, Steifigkeit, Festigkeit, Rundheit und Unverformbarkeit gegen eine Verlagerung von Teilen gegenüber ihrer Achse, wodurch die bei bis jetzt bekannten Mehrfachkeilriemenscheiben auftretenden Schwierigkeiten vermieden werden, wobei gleichzeitig eine genaue Formgebung, eine einwandfreie dynamische Auswuchtung und die Eigenschaften von kaltverformtem Metall bei den gedrückten Riemenscheiben aus Stahlblech erzielt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Riemenscheiben 1, die durch die Kombination der vorstehend genannten Merkmale gekennzeichnet sind, ist in Fig. 1 bis 9 dargestellt. Bei der Herstellung wird zunächst ein in Fig. 1 dargestelltes Rohteil aus Blech mit den richtigen Abmessungen auf bekannte Weise mit Hilfe von Ziehvorgängen in einer Presse mit Hilfe mehrerer Becherziehmatrizen in die in F i g. 3 dargestellte Form eines insgesamt mit 23 bezeichneten Rohteils mit der Gestalt eines Bechers gebracht. Zu dem Rohteil 23 gehören der becherförmige Nabenabschnitt 2 und der konische Wandabschnitt 3, die bereits beschrieben wurden. Von der konischen Wand 3 aus erstreckt sich eine vorzugsweise nngfcruSigc Wsndzcnc 24 radial nach außen zu einem auf bestimmte Weise profilierten, allgemein rohrförmigen Abschnitt 25, an dessen offenes Ende sich der radial nach außen umgelegte Versteifungsflansch 5 anschließt.

Der profilierte rohrförmige Abschnitt 25 weist gemäß F i g. 6 am einen Ende eine Kröpfung 26 und am anderen Ende eine Kröpfung 27 auf, und der dazwischenliegende, vorzugsweise zylindrische Abschnitt 21 verbindet die K.äpfungen ²⁶I ²⁷ miteinander und enthält den Grundwerkstoff, der später mit den Keilriemennuten 10,13 und 16 nach F i g. 9 versehen werden soll. Gemäß Fig.6 liegt der zylindrische Abschnitt 21 in radialer Richtung vorzugsweise in der Mitte zwischen der zylindrischen Innenfläche 28 der Kröpfung 26 und der zylindrischen Außenfläche 29 der Kröpfung 27.

Während des nächsten Arbeitsschritts zum Herstellen der Riemenscheibe 1 werden in das becherförmige Zwischenrohteil 23 nach F i g. 2 und 6 im Bereich des zylindrischen Abschnitts 21 mehrere sich weit öffnende, eine geringe Tiefe aufweisende. Wellungen ähnelnde, abgerundete Nuten von V-förmigem Querschnitt im Wege des Kaltwalzens so eingewalzt, daß man das Zwischenrohteil 30 nach F i g. 3 und 7 mit abgerundeten Nuten erhält Dieser Kaltwalzvorgang kann in einer nachstehend beschriebenen Weise mit Hilfe einer Rollendrückvorrichtung mit Drückwerkzeugen durchgeführt werden, wie sie in F i g. 10 dargestellt ist

Beim Kaltwalzen der Nuten, mit denen der zylindrische Abschnitt 21 des Zwischenrohteils 23 versehen werden soll, um das Zwischenrohteil 30 nach F i g. 3 und 7 zu erhalten, wird das gemäß Fig.6 in dem rohrförmigen Abschnitt 21 enthaltene Metall teilweise nach außen und zum anderen Teil nach innen verlagert, so daß gemäß F i g. 7 abgerundete Nutentäler 32 mit dazwischen liegenden abgerundeten Scheitelabschnitten 33 entstehen.

Die abgerundeten Innenflächen der Täler 32 haben vorzugsweise einen kleinsten Durchmesser, der gleich dem Durchmesser der zylindrischen Innenfläche 28 der Kröpfung 26 ist Entsprechend haben die am weitesten außen liegenden Teile der abgerundeten Scheitelabschnitte 33 den gleichen Durchmesser wie die Außenfläche 29 der Kröpfung 27.

Wenn die in der beschriebenen Weise profilierte zylindrische Wand 25 nach F i g. 6 mit den eine geringe Tiefe aufweisenden abgerundeten Nuten nach Fig.7 versehen wird, ergibt sich eine minimale Reckung des Grundmetalls innerhalb des zylindrischen Abschnitts 21 des becherförmigen Rohteils 23. Diese minimale Reckung führt zu einer nur geringen Verkleinerung der

Wandstärke des Blechs in den abgerundeten Talabschnitten 32 und den Scheitelabschnitten 33, und diese Reckung sowie die auf sie zurückzuführende Verringerung der Wandstärke wird dadurch auf einem Minimum gehalten, daß beim Bilden der V-förmigen Nuten das Metall des rohrförmigen Abschnitts 21, der in radialer Ricking in der Mitte zwischen den Kröpfungen 26 und 27 liegt, gleichzeitig einerseits nach außen und andererseits nach innen verlagert wird.

Obwohl das Metall im Bereich der Täler 32 und der Scheitelabschnitte 33 eine etwas geringere Wandstärke erhält, bleibt jedoch bei den die Täler und Scheitel verbindenden Nutenwänden 34 eine Wandstärke erhalten, die nicht wesentlich geringer ist als die Stärke des Grundmetalls bei dem zylindrischen Abschnitt 21 is des becherförmigen Zwischenrohteils 23 und F i g. 6.
_ Der nächste Arbeitsschritt bei der Herstellung der Riemenscheibe 1 ist in Fig.4 und 8 dargestellt Die abgerundeten V-förmigen Nutenwände zwischen den Tälern 32 und den Scheiteln 33 des Zwischenrohteils 30 nach F i g. 3 und 7 werden axial so zusammengedrückt, daß sie die in Fig.4 und 8 bei 35 angedeutete sinusförmige Gestalt annehmen. Dieser Arbeitsschritt kann auf eine noch zu erläuternde Weise mit Hilfe einer Preßwerkzeuganordnung 36 durchgeführt werden, wie sie in F i g. 12 dargestellt ist.

Während des axialen Zusammendrückens der Nutenwände 34 nach F i g. 7 zur Erzielung der sinusförmigen Gestalt nach Fig.8 wird der Durchmesser bzw. die radiale Abmessung der abgerundeten Innenflächen der Nutentäler 32 nach F i g. 7, deir dem Durchmesser der zylindrischen Innenfläche 28 der Kröpfung 26 entspricht, konstant gehalten.

Somit vergrößert sich die in Fig.8 bezeichnete. Abmessung 37 der Sinusform zwischen den inneren und äußeren Scheiteln der V-Nuten nach Fig.7 im Vergleich zu der entsprechenden Abmessung bei dem Rohteil nach Fig.7, wenn die Nutenwände 34 zusammengelegt und in die in F i g. 8 bei 38 dargestellte Lage gebracht werden. Während dieses Quetsch- und «o Zusammendrückvorgangs kann sich die Wandstärke des Rohteils innerhlab der Täler 32 und der Scheitel 33 nach F i g. 7, die während des beschriebenen Bildens der Nuten an dem Rohteil 30 nach Fig.7 etwas abgenommen hat, wieder etwas vergrößern, wenn das Metall beim Bilden der Sinuswellenform 35 nach F i g. 8 verlagert wird.

Wenn man von den kleinen Hohlräumen 39 absieht, die gemäß Fig.8 zwischen den verschiedenen Falten der zusammengelegten Wände 38 vorhanden sind, hat so das Metall innerhalb des sinusförmig gewellten Abschnitts 35 nach dem axialen Zusammendrücken des Rohteils 40 gemäß F i g. 8 entsprechend der Abmessung 37 eine radiale Dicke, die mehr als doppelt so groß ist wie die Dicke des Grundmetalls 21 bei dem becherförmigen Rohteil 23 nach F i g. 6. Der sinusförmig gewellte Abschnitt 35 hat im Vergleich zu dem zylindrischen Abschnitt 21 nach Fig.6 eine erheblich geringere Länge. Somit ist bei dem Zwischenrohteil 40 eine verlagerte Metallzone von größerer Wandstärke entstanden, die mit mehreren Keilriemennuten versehen werden kann.

Der abschließende Arbeitsgang zum Bilden der Keilrieinennuten ist in F i g. 5 und S dargestellt,- hierbei wird das Metall des sinusförmig gewellten Abschnitts 35 nach F i g. 8 mit Hilfe von Walzen oder Rollen verformt, zusammengedrückt, verlagert und in verschiedenen Bereichen extrudiert, so daß die scharfen V-förmigen Nuten 10,13 und 16 entstehen, die durch die V-förmigen Scheitel 12 und 15 sowie die Täler U₁14 und 17 gebildet werden, zu welch letzteren abgerundete Talwände 20 von großer Wandstärke gehören. Dieser Arbeitsschritt zum Formen der Keilriemennuten kann auf eine noch zu erläuternde Weise mit Hilfe einer Rollendrückvorrichtung 41 durchgeführt werden, wie sie in Fig. 13 dargestellt ist

Auch während des Bildens der V-förmigen Keilriemennuten, das zu der endgültigen Gestalt nach F i g. 9 führt, wird der Durchmesser bzw. die radiale Abmessung der abgerundeten Innenflächen der dickwandigen Talabschnitte 20, der dem Durchmesser der zylindrischen Innenfläche 28 der Kröpfung 26 nach F i g. 6, 7 und 8 entspricht, konstant gehalten. Jedoch wird innerhalb des sinusförmig gewellten Abschnitts 35 nach F i g. 8 das Metall aus Teilen der zusammengelegten Wände 38 in seitlicher Richtung, nach innen und nach außen verlagert, so daß die verdickten abgerundeten Talwände 20, die scharfen Scheitel 12 und 15 sowie die relativ engen und tiefen Keilriemennuten 10,13 und 16 entstehen. Genauer gesagt, handelt es sich bei dem die scharfen Scheitel 12 und 15 bildenden Metall um Metall, das aus den abgerundeten Abschnitten des sinusförmig gewellten Teils 35 nach F i g. 8 heraus verlagert oder extrudiert worden ist. Während dieser Verlagerung des Metalls werden die Hohlräume 39 nach F i g. 8, die sich nach innen öffnen, geschlossen, so daß nur noch die in F i g. 9 dargestellten Berührungszonen 39a verbleiben.

Bei der fertigen Mehrfachkeilriemenscheibe 1 nach F i g. 9 ist die Kröpfung 26 nach F i g. 6, 7 und 8 gemäß F i g. 9 zu dem ringförmigen Schulter- oder Eckenabschnitt 6 der Riemenscheibe geworden. Ferner ist die Kröpfung 27 nach F i g. 6 und 7, die beim Formen des Zwischenrohteils 40 nach Fig.8 etwas nach außen verlagert wird, weiter nach außen verlagert wird, weiter nach außen verlagert worden, bzw. sie hat einen größeren Umfang erhalten, so daß sie gemäß F i g. 9 den runden Wandabschnitt 19 bildet, dessen Außenfläche in Fluchtung mit den Scheiteln 12 und 15 der Keilriemennuten steht

Somit liefert das beschriebene Verfahren zum Herstellen der Mehrfachkeilriemenscheibe 1 mit dem genuteten Abschnitt 4 nach Fig.5 und 9 die beschriebene besondere Profilform mit den verdickten Abschnitten der Wand 4, welche der Riemenscheibe in der erwähnten Weise die gewünschte Starrheit, Steifigkeit, Festigkeit und Rundheit verleihen und die Wand 4 in ihrer parallelen Lage zur Achse der Riemenscheibe halten.

Fig. 10 und 11 zeigen eine typische Drückvorrichtung mit auf besondere Weise ausgebildeten Matrizen oder Drückfuttern, die es ermöglichen, das becherförmige Zwischenrohteil 23 nach F i g. 2 in das Zwischenrohteil 30 nach Fig.3 umzuformen. Typische, einer Drehmaschine ähnelnde Drückmaschinen sind in den US-PSen 28 69 223,28 92 431 und 38 52 863 beschrieben und dargestellt Fig. 10 zeigt die Spindel 42 des Spindelkastens und die Reitstockspindel 43 einer solchen Maschine. Auf der Spindelkastenspindel 42 kann ein Zwischenstück 44 zum Anbringen eines Drückfutters angeordnet sein, mit dem das zugehörige Drückfutter 45 durch Kopfschrauben 46 verbunden wird. Ferner ist gemäß F i g. i0 eine dem Spindeikasten zugeordnete Dornbetätigungsstange 47 mit einem konischen Abschnitt 48 zum Betätigungen von Segmenten des Drückwerkzeugs und einem Führungsdornansatz 49 vorhanden.

Gemäß Fig. 10 sind auf spreizbare Drückfuttersegmente 50 vorhanden, die in dem Werkzeugteil 45 radial bewegbar gelagert sind und normalerweise durch eine Schlauchfeder 5 J in ihrer inneren Stellung gehalten werdea Die Segmente 50 werden dadurch aus ihrer inneren Stellung nach Fig. 10 in ihre äußere Stellung nach F i g. 11 gebracht, daß der konische Dornabschnitt

48 mit ihnen zusammenarbeitet, wenn er gemäß F i g. 11 in Richtung des Pfeils 52 vorgeschoben und in die gezeigte Lage gebracht wird. Auf der Reitstockspindel 43 ist ein ReitstockdrUckfutter 53 angeordnet, und eine Walze 54 zum Drücken von V-förmigen Nuten ist nahe dem Spindelkastenfutter 45 und dem Reitstockfutter 53 so gelagert, daß sie sich auf die Drehachse der Drückmaschine zu und von ihr weg bewegen läßt.

Zum Gebrauch der Vorrichtung nach F i g. 10 werden die Futter 31 und 53 voneinander entfernt und ein becherförmiges Rohteil 23 wird auf das Spindelkastenfutter 45 aufgesetzt, wobei es durch den Dornabschnitt

49 zentriert und geführt wird. Dann wird das Reitstockfutter 53 axial auf das Spindelkastenfutter 31 zu bewegt, um das Zwischenrohteil 23 gemäß Fig. 10 zwischen den ineinanderschiebbaren Abschnitten der Futterteile 45 und 53 einzuspannen. Hierauf werden die Futterteile zusammen mit dem eingespannten Rohteil gedreht, und die Drückwalze 54 wird gegen die Futterteile vorgeschoben, bis sie die Stellung nach F i g. 11 erreicht hat. Während des Drückvorgangs werden die Segmente 50 dadurch aufgespreizt und in ihre aus F i g. 11 ersichtliche Lage gebracht, daß der Dorn 48, 49 in Richtung des Pfeils 52 vorgeschoben wird.

Auf diese Weise werden an dem becherförmigen Rohteil 23 die beschriebenen abgerundeten V-förmigen Nuten ausgebildet, so daß man das Zwischenrohteil 30 nach F i g. 3 erhält, das auch in F i g. 11 zu erkennen ist

Das axiale Zusammendrücken der Nuten des Zwischenrohteils 30 zum Erzeugen des sinusförmig gewellten Abschnitts 35 des Zwischenrohteils 40 nach Fig.4 kann mit Hilfe de- in Fig. 12 etwas vereinfacht dargestellte Presse durchgeführt werden, zu der ein Stößel 55 gehört, mit dem sich ein Stempelhalter 56 in der bei 57 angedeuteten Weise verspannen läßt Ferner ist ein oberer Matrizenring 58 vorhanden, der in axialer Richtung schwimmend gelagert ist, sich beim Aufbringen von Druck bewegen kann und durch einen äußeren Ring 78 in seiner Lage gehalten wird, der mittels Kopfschrauben 59 an dem Stempelhalter 56 befestigt ist; weiterhin ist ein Matrizen- und Auswerferteil 60 vorhanden, das an einer Auswerferstange 61 befestigt und gegenüber dem Matrizenring 58 axial bewegbar ist Das obere Matrizenteil 60 bildet zusammen mit dem Matrizenring 58 den Matrizenraum.

Auf dem Bett 62 der Presse ist ein Matrizenschuh 63 angeordnet, der den unteren Matrizenring 64 und die untere Matrize 65 trägt Die untere Matrize 65 ist auf Kolbenstangen 66 angeordnet, die von einem Druckluft-Zylinder 67 aus nach oben ragen, so daß sich die untere Matrize gegenüber dem unteren Matrizenring 64 axial bewegen läßt; normalerweise befindet sich die untere Matrize 65 in ihrer oberen Stellung, wenn die Presse geöffnet ist

Zum axialen Zusammendrücken eines Teils des Rohteils 30 wird das Rohteil, in das V-förmige Nuten eingewalzt worden sind, auf die ihre obere Stellung einnehmende untere Matrize 65 aufgesetzt; dann wird der Stößel 55 nach unten bewegt, um den oberen Matrizenring 58 und die Stempelmatrize 60 über das Rohteil 30 zu schieben und die konische Wand 3 des Rohteils zwischen der Stempelmatrize 60 und der unteren Matrize 65 einzuspannen. Während sich der Stößel 55 weiter nach unten bewegt, wird die durch den Druckluftzylinder 67 aufgebrachte Kraft überwunden, so daß die untere Matrize 65 ihre Schließstellung nach Fig. 12 einnimmt, wobei die Nutenwände 34 des Zwischenrohteils 30 in der aus Fig. 12 ersichtlichen Weise axial zusammengedrückt werden, um die bei 35

to dargestelle sinusförmige Gestalt anzunehmen.

Der radiale Abstand zwischen der äußeren Umfangsfläche 68 der unteren Matrize 65 und der inneren Umfangsfläche 69 des oberen Matrizenrings 58 entspricht einem allseitig abgeschlossenen Raum, durch

is den die in Fig.8 eingezeichnete Abmessung 37 des sinusförmig gewellten Abschnitts 35 bestimmt wird, der mit Hilfe der Matrizenanordnung 36 erzeugt wird.

Nach dem Zusammendrücken des Abschnitts 25 wird die Presse geöffnet und der Stößel 55 nach oben bewegt.

Hierbei wird die Auswerferstange 61 betätigt bzw. nach unten vorgeschoben, so daß der Auswerferstempel 60 das Zwischenrohteil 40 aus der Matrizenordnung auswirft.

Der letzte Arbeitsschritt zum Formen der Keilriemennuten durch einen Walzendrückvorgang kann mit Hilfe der in F i g. 13 dargestellten Vorrichtung durchgeführt werden, zu der Teile gehören, die entsprechenden Teilen der anhand von Fig. 10 und 11 beschriebenen Drückvorrichtung ähneln. Zu der Drückfutteranord-

jo nung 41 kann ein Spindelkastenfutter 70 gehören, das auf einem Zwischenstück 71 angeordnet ist, welches seinerseits mit der Spindelkastenspindel 72 verbunden ist, wobei sich ein Dorn 73 durch diese Teile erstreckt Das Reitstockfutter 74 ist auf einer Reitstockspindel 75 angeordnet, und eines Drückwalze 76 zum Formen mehrerer Keilriemennuten ist nahe den Futtern 70 und 74 so gelagert, daß sie sich auf die Achse der Drückvorrichtung zu und von ihr weg bewegen läßt

Zur Benutzung der Vorrichtung nach F i g. 13 werden zunächst die Drückfutter 70 und 74 voneinander getrennt; dann wird ein gemäß Fig. 12 teilweise axial zusammengedrücktes Rohteil 40 auf das Spindelkastenfutter 70 aufgesetzt und hierbei durch den als Führungsbolzen wirkenden Dorn 73 zentriert und geführt Nunmehr wird das Reitstockfutter 74 axial auf das Spindelkastenfutter 70 zu bewegt, um das Rohteil 40 zwischen den ineinandergreifenden Teilen der beiden Futter in der aus F i g. 13 ersichtlichen Weise einzuspannen. Dann werden die Futter 70 und 74 zusammen mit dem dazwischen eingespannten Rohteil 40 gedreht und die Drückwalze 76 wird in Richtung auf die Futter bewegt, bis sie die in F i g. 13 gezeigte Stellung erreicht hat Während des Drückvorgangs wird das Metall des Rohteils in der weiter oben beschriebenen Weise verlagert, so daß sich die beschriebene Profilform nach F i g. 9 ergibt und die Wand 4 mit den Keilriemennuten 10,13 und 16 versehen wird; hiermit ist die Herstellung der Riemenscheibe 1 abgeschlossen.

Während des Drückens der Keilriemennuten mit Hilfe der Vorrichtung nach F i g. 13 werden die Durchmesser der Innenflächen der abgerundeten Talwände 20 des genuteten rohrförmigen Abschnitts 4 durch die zylindrische Umfangsfläche 77 des Spindelkastenfutters unverändert gehalten, so daß sie den gleichen Durchmesser haben wie die zylindrische Innenfläche 28 der Kröpfung 26 nach F i g. 8.

Durch die Erfindung sind somit eine neuartige einstückige, becherförmige, durch Drücken aus Blech

hergestellte Mehrfachkeilriemenscheibe mit der beschriebenen Form und ein Verfahren geschaffen •vorden, welch letzteres es ermöglicht, eine solche Riemenscheibe mit einem auf spezielle Weise profilierten und genuteten, allgemein rohrförmigen Abschnitt herzustellen, wobei verdickte Wandabschnitte und ein radial nach außen gerichteter Versteifungsflansch vorhanden sind, so daß sich Riemenscheiben der

beschriebenen Art leicht und mit sehr geringem Kostenaufwand unter Verwendung einfacher Drückfutter herstellen lassen; ferner löst die Erfindung die gestellte Aufgabe, und sie beseitigt die Schwierigkeiten und die konstruktiven Schwächen, die sich b\s jetzt bei der Herstellung von Keilriemenscheiben aus Blech ergeben.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. Aus einem becherförmigen Blechteil geformte Keilriemenscheibe mit einer Nabe und einer davon abstehenden Ringwand, in welcher nahe deren Rand mehrere nachaußenoffene,imQuerschnitt V-förmige Nuten mit relativ scharfen Scheiteln ausgeformt sind, dadurchgekennzeichnet, daßdie Nuten(10, 13,16) gegenüberder ursprünglichen Blechstärke der Ringwand (21) radial dickere Nutentalwände (20) be- ίο sitzen.
2. Keilriemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Nuten (10, 13, 16) versehene Ringwand (21) an ihrem Rand einen radial nach außen abgewinkelten Versteifungsflansch (5) aufweist
3. Keilriemenscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsflansch (5) Ober eine nach außen gerichtete Kröpfung (27, 29) mit der Ringwand (21) verbunden ist
A. Keilriemenscheibe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand (21) mit einer nach innen gerichteten Kröpfung (26, 28) in den Nabenabschnitt (24) abergeht
5.Verfahrenzum HerstelleaeinerKeilriemenscheibe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, bei dem zunächst Teile der zylindrischen Wand der Blechrohteile nach außen bzw. innen so verlagert werden, daß mehrere weit offene wellenartige V-förmige Nuten geringer Tiefe mit abgerundcten Nutentälern i*nd da*'/ischenliegenden abgerundeten Scheiteln ent-rtehen und daßdann die Wandabschnittedieser V-förmigen R ten in eine Sinusform axial zusammengedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß letzteres ohne Einwirkung von inneren oder äußeren radialen Werkzeugen erfolgt und daß anschließend durch ein Walzendrückverfahren das Material der sinusförmigen Wandabschnitte durch Drücken, Kaltverformen,Zusammenpressen und Extrudieren zu den im Querschnitt V-förmigen Nuten mit ihren scharfen Scheiteln und verdickten Nutentalwändenverformtwird(F i g. 9).
6. Verfahren nach Anspruch 5 zum Herstellen einer Keilriemenscheibe mit einem nach außen abgewinkelten Versteifungsflansch nach Anspruch 2, insbesondere mit Übergangskröpfungen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsflansch (5) und die Kröpfungen (26, 27) während der Ausformung des becherförmigen BlechrohrteileK(3) geformt werden (F i g. 2 und 6).
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kröpfungen (26, 27) zwischen Versteifungsflansch (5) und Nabenabschnitt (24) so geformt werden, daß die zylindrische Wand (21) des Blechrohteiles radial in der Mitte zwischen der zylindrischen Innenfläche (28) der nach innen gerichteten Kröpfung (26) und der zylindrischen Außenfläche (29) der nach außen gerichteten Kröpfung (27) liegt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, «> dadurch gekennzeichnet, daß während des Ausformens der wellenartigen V-förmigen Nuten Material aus der zylindrischen Wand (21) des Rohteiles teilweise nach außen und teilweise nach innen in Richtung der abgerundeten Nutentäler und Scheitel verlagert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß während des axialen Zusammendrückens der wellenartigen V-förmigen Nuten zur Sinusform die radialen Abmessungen der inneren und äußeren abgerundeten Umfangsflächen der Nutentäler und Scheitel konstant gehalten werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch das axiale Zusammendrücken der Nuten die vorher während des Ausformens der Nuten verringerte Wandstärke wieder vergrößert wird.