DE3016799A1

DE3016799A1 - Verfahren zur herstellung von keilriemenscheiben.

Info

Publication number: DE3016799A1
Application number: DE19803016799
Authority: DE
Inventors: Yukio Kobe Hyogo Kanemitsu
Original assignee: GOSHI KAISHA KANEMITSU DOKO YA
Current assignee: GOSHI KAISHA KANEMITSU DOKO YA
Priority date: 1979-09-04
Filing date: 1980-05-02
Publication date: 1981-03-12
Also published as: JPS5639136A; JPS5653453B2; US4313323A; CA1137286A

Description

12 050 :2 :

PATENTANWALT DIPL.- ING. ULRICH KINKELIN 7032 Sindelfingen -Auf dem Goldberg- Weimarer Str. 32/34 Telefon 07031/86501

Telex 7265509 rose d

28. April ¹⁹⁸⁰

Goshi Kaisha Kanemifsu Doko Yosetsu-sho, 20-26 Ookurahonmachi, Akashi-shi, Hyogo-ken/Japan

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON KEILRIEMENSCHEIBEN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs 1.

Es sind verschiedene Arten von Vielfach-Keilriemenscheiben für Vielfachkeilriemen entwickelt worden, die Keilriemen ersetzen sollen.

Die US-PS 3 977 264 zeigt ein solches Verfahren. Dabei wird kurz ein einstöckiger, topfförmiger metallischer Rohling vorgegossen, der eine Anzahl von wellenförmigen Tälern an seinem äußeren Umfang einer ringförmigen Flanschwand hat, die an den offenen Endbereich angrenzt. Die Flanschwand wird dann axial komprimiert und dann durch drehbare Formrollen so gepreßt, daß aus den Tälern Keilnuten bestimmter Form am Außenumfang entstehen.

Dabei entstehen jedoch Probleme insbesondere beim Preß- und Zusammendrückvorgang der Flanschwand. Obwohl man die Flanschwand durch obere und untere

130011/0590

12 050 3 . ^: ..^:

Preßformen zusammendrückt, die die inneren und äußeren Oberflächen der Flanschwand zwischen festen Wandflächen von inneren und äußeren Formen festhalten, ist es trotzdem schwierig zu bewerkstelligen, daß sich die Flanschwand regelmäßig zickzack-artig faltet. Obwohl die Flanschwand so vorgegossen ist, daß sie einen wellenförmigen Querschnitt hat, wird der Fall trotzdem selten sein, daß die Erhebungen unid Täler der Wellung regelmäßig durch die oberen und unteren Preßformen gebogen werden. Stattdessen sind unregelmäßige Abbiegungen der Regelfall.

Daher wird die Steigung zwischen den Tälern unregelmäßig und der nachfolgende Rolliervorgang, der unter Anpressen von drehbaren Rollen geschieht, wird schwierig. Zusätzlich verursacht die unregelmäßige Abbiegung der Wellen Erhebungen und Täler, die mit Überdruck gegen die festen Wandflächen der inneren und äußeren Formen gedrückt werden, die die Flanschwand umschließen. Es ist daher schwierig, den komprimierten, mit Wellen versehenen Rohling von den Formen abzuziehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben geschilderten Nachteile auf einfache Weise zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst.

Durch die Erfindung ist man in der Lage, die Hilfsrollen genau und einfach zu bedienen, so daß die Flanschwand nicht unregelmäßig gebogen wird. Man kann solide Formrollen verwenden, die jeweils genügend dick sind, und zwar auch dann, wenn die Steigung zwischen benachbarten Keilnuten klein ist. ■ ^: 130011/0590

Die Erfindung wird nunmehr anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen topfförmigen Rohling,

Fig. 2 einen Querschnitt der vorgeformten Flanschwand des topfförmigen Rohlings,

Fig. 3 einen Schnitt durch die axial zusammengedrückte Flanschwand des

topf förmigenRohl ings,

Fig. 4 einen Querschnitt der Flanschwand einer fertigen Mehrfach-V-Riemenscheibe ,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Endstufe des Vorform-Verfahrens,

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Anfangsphase des Verfahrensschritts

zum axialen Zusammenpressen,

Fig. 7 einen Querschnitt, der die mittlere Phase dieses Verfahrens zeigt,

Fig. 8 einen Querschnitt, der die Endphase dieses Zusammendrückens zeigt,

Fig. 9 einen Querschnitt, der die Endphase des am Ende stehenden Formschrittes zeigt und

Fig. 10 einen Querschnitt durch die Flanschwand eines anderen Ausführungsbeispiels einer Vie I fach-V-Riemenscheibe.

Die Figuren 1 bis 7 zeigen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird eine Metallplatfe durch ein Preßverfahren oder dergleichen in einen topfförmigen Rohling 1 gemäß Fig. 1 geformt. Der topfförmige Rohling 1 umfaßt einen Topfbereich 2 mit einem kleineren Durchmesser, einen Stufenbereich 3 und eine Flanschwand 4 mit einem größeren Durchmesser, die durch den Stufenbereich 3 abgesetzt ist.

130011/0590

12 050 k ■"■■■■".

Die Flanschwand 4 des Rohlings 1 wird so vorgeformt, daß sie einen wellenförmigen Bereich mit einer Reihe von Tälern ό am äußeren Umfang der Flanschwand 4 gemäß Fig. 2 aufweist.

Die wellenförmige Flanschwand 4 wird dann axial gemäß Fig. 3 zusammengepreßt, so daß sie Zick-Zack-Verlauf hat.

Am Schluß werden die Täler 6 der gefalteten Flanschwand 4 einem rotatorischen Arbeitsgang unterworfen, bei dem man durch Rollensätze V-Nuten 7 einer bestimmten Art formt, so daß man auf diese Weise die in Fig. 4 gezeigte Vielfach-V-Riemenscheibe erhält.

Jeder der oben erwähnten Verfahrensschritte wird nun genauer beschrieben.

Wie Fig. 5 zeigt, wird das Vorformen der Flanschwand 4 des Rohlings 1 so bewerkstelligt, indem der Rohling 1 zwischen einem Paar oberer und unterer, säulenförmiger, drehbarer Supports 10 und 11 gehalten wird. Während man ihn um seine Mittenachse dreht, werden innere und äußere Rollierflächen 12 und 13 von beiden Seiten gegen die Flanschwand 4 gepreßt. Der untere drehbare Support 11, welcher die Rollierfläche 12 eines kleineren Durchmessers als der äußere Umfang aufweist, wird exzentrisch so gedreht, daß seine innere Rollierfläche 12 gegen und längs des inneren Umfangs der Flanschwand 4 gepreßt wird. Eine zum Vorformen benutzte Rolle 14 , die die Rollierfläche 13 an ihrem äußeren Umfang aufweist, wird gegen die Flanschwand 4 von der Außenfläche der Flanschwand 4 her angepreßt, so daß die Flanschwand 4 zwischen den Rollierflächen 12, 13 rolliertwird und damit einen wellenförmigen Querschnitt mit

130011/0590

einer Anzahl Täler 6 an ihrer Umfangsfläche aufweist. Mit Hilfe eines Schraubenbolzens llb'ist auf der Oberseite des unteren Supports 11 ein Futter 11a aus nichtkristallinem Metall wie z. B. Gußmetall und einer ultraharten Legierung abnehmbar befestigt. Die Oberseite des Futters 11a ist so angeordnet, daß sie in Gleitkontakt mit der Innenfläche des Bodens des Rohlings steht.

Wenn die Fläche des unteren drehbaren Supports aus kristallinem Metall wie z. B. Gußstahl gemacht ist und in Reibungsberührung mit dem Rohling 1 steht, der aus
kristallinem Metall wie z. B. Blech besteht, dann verursacht man an den in Reibungskontakt stehenden Flächen ein Fressen und die innere Fläche des Rohlings 1 wird abradiert. Dieser Nachteil kann jedoch vermieden werden, indem man das Futter 1 la aus nichtkristallinem Metall macht.

Die Druckkraft zur Herstellung der wellenförmigen Flanschwand 4 erhält man dadurch, indem man jeden äußeren Umfangsbereich 16a der axial beweglichen Hilferollen 16 in jedem Tal 6 laufen läßt, wie dies die Figuren 6-8 zeigen. Hierzu werden bei
diesem Verfahrensschritt ein Paar oberer und unterer drehbarer Schubformen 17 und verwendet, mit denen die Flanschwand 4 von ihren beiden Enden her komprimiert
werden kann. Eine Innenform 19 ist nahe der Innenfläche der Flanschwand 4 vorgesehen, zusammen mit einer Hilfs-Formrollenvorrichtung 20, die die Hilfsrollen. 16 besitzt. Die obere drehbare Schubform 17 dient dazu, den Topfbereich 2 und den Stufenbereich 3 des Rohlings 1 von außen zusammenzuschieben. Die untere drehbare Schubform 18, die eine Ausnehmung hat, dient dazu, die Flanschwand 4 zusammenzuschieben und die Stirnfläche der Flanschwand 4 in einer Ringnut 21 aufzunehmen, die auf

130011/0590

der oberen Stirnfläche der Schubform 18 eingearbeitet ist. Die geteilte zylindrische Innenform 19 wird durch die Ausnehmung der unteren drehbaren Schubform 18 eingeführt und dort so gelagert, daß sie ihren Durchmesser frei vergrößern oder verkleinern kann und daß sie in vertikaler Richtung sich frei auf- und abwärts bewegen kann. Die Innenform 19 wird mit Hilfe einer Ringfeder 22 in die Richtung gedrängt, in welcher der Durchmesser der Innenform 19 verkleinert wird und kann sich radial im Durchmesser vergrößern oder verkleinern und nach oben oder nach unten in vertikaler Richtung bewegt werden, und zwar mit Hilfe einer axial beweglichen Antriebswelle 25, die zwei jeweils in die andere Richtung weisende Konusbereiche 23 und 24 hat. Der Außenumfang der Innenform 19 dient als fixierte Wandfläche, mit der man von innen die Flanschwand 4 zum Zeitpunkt des Kompressions-Formungsschrittes abstützen kann. Die HiIfs-Formrollenvorrichtung 20 umfaßt eine Welle 26 parallel zur Mittenachse der Schubformen 17, 18 . An der Welle 26 sind die Hilfsrollen 16 befestigt. Sie sind dort parallel zueinander und können frei mit Hilfe von Federn verschoben werden. Jeder Umfangsbereich 16a der Hilfsrollen 16 hat dreieckförmige Querschnittsgestalt ähnlich derjenigen der V-Nuten 7, die beim End-Form Vorgang hergestellt werden sollen. Zwei Wellen 26, von denen eine in den Figuren weggelassen ist, nehmen die jeweiligen Lagen ein und stören einander nicht. An einer der Wellen 26 sind zwei der Hilfsrollen 16 befestigt, die in ungradzahligen Tälern 6 laufen, d. h. im ersten und dritten Tal 6. Die anderen beiden Werkzeuge der Hilfsrollen 16 laufen in geradzahligen Tälern 6, d. h. im zweiten und vierten Tal 6. Die Hilfsrollen 16, die man im vierten Tal 6 laufen läßt, hat die komplementäre Gestalt zur Hilftrolle 16_r die man im ersten TaI 6 laufen läßt .

Der Rohling 1 wird für den Kompressionsschritt zwischen die Schubformen 17 und 18

130011/0590

eingesetzt, wobei die Innehform 19 in ihrer oberen Lage ist, wie dies Fig. 6 zeigt. Der sich drehende Rohling 1 wird mit seinem Stufenbererch 3 zwischen der oberen Schubform 17 und der Innenform 19 gehalten ,und die Flanschwand 4 wird von ihrer! beiden Enden her durch die Schubformen 17 _r 18 komprimiert. Während diese Arbeit durchgeführt wird, laufen die Umfangsbereiche loa der Hilfsrollen 16 in den entsprechenden Tälern ό. Die innere Form 19 wird nach und nach in die Ausnehmung der unteren Schubform abgesenkt, so wie der Kompressionsvorgang voranschreitet, und die Flanschwand 4 wird in Zick-Zack-Form gefaltet, wie dies Fig. 7 zeigt. Ihre Form folgt dabei der Gestalt des Umfangsbereichs 16a der Hilfsrollen 16, die in den entsprechenden Tälern 6 laufen. Die Gestalt der Täler 6 wird bei ihrer Umwandlung durch die Hilfsrollen 16 bestimmt und haben eine regelmäßige Form mit einer festgelegten Steigung dazwischen. Wie oben beschrieben wird die Innenfläche der Flanschwand 4 zur gleichen Zeit durch die Innenform gestützt und in ihrer Gestalfumwandlung begrenzt, welche Innenform als feste Wandfläche dient, die in Kontakt mit der Innenfläche der Flanschwand 4 steht. Nach dem Schubvorgang werden die Hilfsrollen 16 rückgestellt und die Antriebswelle 25 wird abgesenkt, so daß der Durchmesser der Innenform 16 radial verkleinert wird, und zwar durch die kombinierte Wirkung des Konusbereichs 23 und der Feder 22 , so daß die Innenfläche der Flanschwand 4 von der Innenform 19 frei wird und so, daß man den Rohling 1 nunmehr herausnehmen kann.

Fig. 9 zeigt den Endarbeitsgang unter Verwendung der drehbaren Rollen. Dabei wird der Rohling 1 zwischen einem oberen und unteren drehbaren Support 27, 28 gehalten, der ein Paar darstellt und drehbar ist. Die Rotation findet um seine Mittenachse statt, wobei die Z ick-Zack-ge faltete Flanschwand 4 sowohl von außen durch

130011/0590

eine Rollenfläche 29 mit Vielfach-V-Formen für den Schlußarbeitsgang als auch von innen durch eine passive Rolfferfläche 30 gedrückt wird. Der untere Support hat an seiner Rollierfläche 30 einen kleineren Durchmesser als an seiner Außenumfangsfläche und wird relativ zum Rohling 1 exzentrisch rotiert, so daß die passive Rollierfläche 30 die Innenfläche der Flanschwand 4 berührt. Die Rollenfläche 29 hat Erhöhungen, mit denen die Steigung zwischen den V-Nuten begrenzt wird. Sie wird mit Kraft von außen gegen die Flanschwand 4 gedrückt, wobei die Erhöhungen der Rollenfläche 29 in den entsprechenden Tälern 6 der Flanschwand 4 laufen. Durch den abschließenden Arbeitsschritt wird die Flanschwand 4 so ausgebildet, daß sie eine Anzahl von V-Nuten bestimmter Gestalt an ihrem Außenumfang aufweist. An der Oberseite des Supports 28 ist mit Hilfe eines Schraubenbolzens 28b ein Futter 28a aus nicht-kristallinem Metall wie z. B. Gußmetall und ultraharter Legierung befestigt. Die Oberseite des Futters 28a steht in Gleitkontakt mit der Innenfläche des Bodens des Rohlings 1.

Gemäß dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren nach der Erfindung zur Herstellung von Vielfach-V-Nuten-Riemenscheiben erreicht man den Kompressionsschritt, indem man die jeweiligen Umfangsbereiche 16a axial beweglicher Hilfsrollen 16 in den entsprechenden Tälern 6 laufen läßt, die in den Umfang der Flanschwand 4 des Rohlings 1 einrolliert sind, so daß die Flanschwand 4 des Rohlings 1 durch die Hilftrollen 16 daran gehindert werden kann, unregelmäßig verbogen zu werden. Stattdessen ist man in der Lage, die Flanschwand 4 regelmäßig in Zick-Zack-Form zu falten. Daher können die Steigungen zwischen den Tälern 6 der Flanschwand 4 gleich gemacht werden, so daß es einem leicht gemacht wird, den nachfolgenden End-Arbeitsschritt durchzuführen, bei dem man drehbare Formrollen verwendet.

130011/0590

Da die Flanschwand 4 regelmäßig gefaltet wird, hindert man die Erhebungen und Täler der We I lung daran, daß sie über das gewollte Maß hinaus gegen die festen Wandflächen der inneren und äußeren Formen gedrückt werden, die die Flanschwand 4 umschließen, so daß man es leicht hat, die komprimierten, mit Wellen versehenen Rohlinge 1 von den Formen abzuziehen.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel haben die Erhöhungen 4a der Flanschwand 4 etwa die gleiche Höhe wie dies Fig. 4 zeigt. Durch die Erfindung ist man jedoch offensichtlich auch in der Lage, hiervon abzuweichen. Man kann z. B. die beiden Enderhebungen 4'α der Flanschwand 4^r so ausbilden, daß sie einen größeren Durchmesser als die anderen Erhebungen A' b haben, wie dies Fig. 10 zeigt.

130011/0590

Claims

PA TE NT AN WA LT DIPL .--/ING'.: U LR ICK K\ N KELlN Sindelfingen -Auf dem Goldberg- Weimarer Str. 32/34 -Telefon 07031/86501 Telex 7205509 rose d 28. April 1980 12 050 Pa ten tansprUche:

1. ) Verfahren zur Herstellung von Keilriemenscheiben mit mehreren V-Nuten, bei dem man zunächst die Flanschwand eines topfförmigen Rohlings so vorformt,
daß sie wellenförmigen Querschnitt mit einer Anzahl von Tälern am Außenumfang hat, bei dem man dann die wellenförmige Flanschwand des Rohlings axial komprimiert und bei dem man eine drehbare Formrolle gegen die Täler am Außenumfang der Flanschwand drückt und so aus den Tälern V-Nuten einer bestimmten Gestalt formt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des axialen Komprimierens durchgeführt wird, indem man weiterhin die jeweiligen Umfangsbereiche axial beweglicher Hilfsrollen in ihren zugehörigen Tälern arbeiten läßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wellen parallel zur Mittenachse des Rohlings vorgesehen sind, auf denen die Hilfsrollen frei gleitend gelagert sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in sich nicht störender Weise zwei Wellen parallel zur Mittenachse des Rohlings vorgesehen sind und daß eine Vielzahl von Hilfsrollen an der einen Welle befestigt sind, die für die ungradzahligen Täler bestimmt sind, während die andere Vielzahl der Hilfsrollen für die gradzahligen Täler bestimmt sind.

4. Vorrichtung zur Herstellung nach Anspruch 1.

130011/0590