DE3445942A1

DE3445942A1 - Method and apparatus for the production of a multi-groove driving pulley made of sheet metal

Info

Publication number: DE3445942A1
Application number: DE19843445942
Authority: DE
Inventors: Gerd 5090 Leverkusen Friedrichs
Original assignee: Klifa & Co GmbH
Current assignee: Klifa & Co GmbH
Priority date: 1984-12-17
Filing date: 1984-12-17
Publication date: 1986-07-10

Abstract

The invention provides a method for the production of a multi-groove V-belt pulley made of sheet metal, which has a circular base 3 which merges into a cup-shaped groove part 5, 6, 7. During this process, an essentially cup-shaped preform with a uniform thickness corresponding to the thickness of the circular base 3 is first of all produced. A conical form widening outwards away from the circular base 3 is imparted to a section 6 of the preform in the cup-shaped groove part. The preform is clamped fast in a chuck, the mandrel 8 used for the deforming process having a conical contact surface 11 and being arranged opposite a smoothing roller 15. By pressing this smoothing roller 15 against the mandrel 8, the section 6 is deformed in such a way that the cross-section situated at the base 3 is thickened and the cross-section decreases in a constant fashion towards the outside. Flanges corresponding to sections 4, 5 and 7 are formed integrally on both sides of the groove part corresponding to section 6. <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Method and apparatus for producing a

mehrrilligen Antriebsscheibe aus Blech Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer mehrrilligen Antriebsscheibe aus Blech mit einem kreisförmigen Boden gegebener Dicke und einem topfförmigen Rillenteil, dessen Querschnittsfläche durch Materialanhäufung größer ist als eine gleich lange Querschnittsfläche der Dicke des kreisförmigen Bodens, wobei zunächst eine im wesentlichen topfförmige Vorform mit überall gleicher Dicke entsprechend der Dicke des kreisförmigen Bodens hergestellt wird und daß in das Rillenteil V-förmige Rillen eingerollt werden. multi-groove drive pulley made of sheet metal The invention relates to a Method for producing a multi-groove drive pulley from sheet metal with a circular bottom of given thickness and a cup-shaped groove part, its cross-sectional area is larger than a cross-sectional area of the same length due to the accumulation of material Thickness of the circular bottom, initially an essentially cup-shaped Preform with the same thickness everywhere corresponding to the thickness of the circular bottom is made and that V-shaped grooves are rolled into the groove part.

Bei der Herstellung derartiger mehrrilliger Antriebascheiben aus Blech muß darauf geachtet werden, daß diese ein möglichst geringes Gewicht aufweisen, andererseits aber die erforderlichen Festigkeitseigenschaften erreicht werden. Dazu geht man so vor, daß zunächst eine kreisförmige Scheibe ausgestanzt wird, der dann durch Tiefziehen eine topfförmige Gestalt gegeben wird, so daß ein kreisförmiger Boden gebildet wird, der an seinem Außendurchmesser in einen zylindrischen Teil übergeht, in dem dann die Rillen angeordnet werden. Nachdem dieser zylindrische Teil für das Einwalzen der Rillen eine zu geringe Stärke aufweist, geht man so vor, daß dieser Teil gestaucht wird, so daß sich seine Länge verkürzt und hierbei eine radiale Wellung des Bleches erzeugt wird. Dieses gestauchte Teil wird dann von außen her durch eine Glättwalze zusammengedrückt, so daß das Material in diesem Bereich gegenüber dem kreisförmigen Boden verdickt ist. In diesen verdickten Teil werden dann die Rillen eingerollt.In the manufacture of such multi-groove drive pulleys from sheet metal Care must be taken that these are as light as possible, on the other hand, however, the required strength properties can be achieved. In addition one proceeds in such a way that first a circular disc is punched out, then the one a cup-shaped shape is given by deep drawing, so that a circular Bottom is formed, which at its outer diameter in a cylindrical part passes, in which the grooves are then arranged. After this cylindrical If the part for the rolling in of the grooves is too thin, proceed as follows: that this part is compressed so that its length is shortened and this is a radial corrugation of the sheet is generated. This compressed part is then externally pressed forth by a smoothing roller, so that the material in this area is thickened compared to the circular bottom. In this thickened part will be then rolled up the grooves.

Der wesentliche Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß zur Herstellung des verdickten Teils zahlreiche Verfahrensschritte erforderlich sind, die eine entsprechende Vielzahl von Werkzeugen, d.h. verschiedene Spannfutter und Formrollen sowie Qlättwalzen erforderlich machen. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, daß die Verdickung im Rillenteil der Keilriemenscheibe über die ganze Länge gleichmäßig erfolgt, was im Hinblick auf die Beanspruchungen dieses Teiles überhaupt nicht erforderlich ist. so daß dadurch ein unnötiger Materialeinsatz und damit zusätzliches Gewicht erforderlich wird. Eine solche Verstärkung der Riemenscheibe an der Außenseite wird aber überhaupt nicht gebraucht, da die vom gespannten Riemen aufgebrachte Querschnittabelastung (oder - heanspruchung) an den äußeren Rillen am kleinsten ist und gegen den Boden hin zunimmt.The main disadvantage of this known method is that that numerous process steps are required to produce the thickened part are that a corresponding variety of tools, i.e. different chucks and make forming rollers as well as smoothing rollers necessary. Another essential one The disadvantage is that the thickening in the groove part of the V-belt pulley over the entire length is done evenly, which is in view of the stresses of this Part is not required at all. so that thereby an unnecessary use of material and thus additional weight is required. Such a reinforcement of the pulley on the outside, however, is not needed at all, because that of the tensioned belt applied cross-sectional load (or stress) on the outer grooves is smallest and increases towards the bottom.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung einer mehrrilligen Antriebsscheibe unter sparsamster Verwendung des eingesetzten Materials vorzunehmen.The invention is based on the object of producing a multi-groove Drive pulley using the material used sparingly.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß einem Abschnitt der Vorform im topfförmigen Rillenteil eine sich vom kreisförmigen Boden weg nach außen erweiternde kegelige Form gegeben wird, deren Länge in etwa dem fertigen Rillenteil entspricht, daß durch Abstützung der kegeligen Form und gleichzeitigem Andrücken durch eine zylindrische Außenform dem Rillenteil eine sich gleichmäßig von außen nach innen zum Boden hin durch Materialanhäufung verdickende Querschnittsfläche gegeben wird.This object is achieved in that a portion of the preform in the cup-shaped groove part an outwardly widening from the circular bottom conical shape is given, the length of which corresponds approximately to the finished groove part, that by supporting the conical shape and simultaneously pressing through a cylindrical outer shape the groove part is evenly from the outside to the inside is given towards the bottom by material accumulation thickening cross-sectional area.

Ein vorteilhafter Verfahrensschritt besteht darin, daß am Übergang des kreisförmigen Bodens in den Rillenteil zur Bildung eines verdickten gefalteten Flansches in der Vorform ein bogenförmiges Übergangsteil vorgesehen wird.An advantageous process step is that at the transition of the circular bottom in the groove part to form a thickened folded Flange in the preform an arcuate transition part is provided.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß an der äußeren Stirnseite des Rillenteiles ein in etwa zylindrischer Abschnitt angeformt ist, der zu einem Außenflansch geformt wird.Furthermore, it is advantageous that on the outer end face of the groove part an approximately cylindrical section is formed, which is formed into an outer flange will.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit einem aus einem Dorn und Gegendorn bestehenden rotierenden Spannfutter zur Aufnahme der Vorform und einer achsparallel mit dem Spannfutter rotierenden und gegen dieses verschiebbaren Glättwalze besteht darin, daß der Dorn des Spannfutters eisen kegelig sich vom Gegendorn aus erweiternden Abschnitt aufweist und daß dz Glättwalze eine zylindrische, parallel zur Rotationsachse des Spannfutters verlaufende Oberfläche besitzt.An advantageous device for performing the method with a consisting of a mandrel and counter mandrel rotating chuck for receiving the Preform and one axially parallel to the chuck and rotating against it sliding smoothing roller is that the mandrel of the chuck iron is conical has from the counter-mandrel expanding portion and that dz smoothing roller a cylindrical surface running parallel to the axis of rotation of the chuck owns.

Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß der Dorn anschließend an den kegeligen Abschnitt eine Stufe zu einem größeren Außendurchmesser aufweist und daß die im kegeligen Abschnitt des Dorns wirkende Oberfläche der Glättwalze gegenüber seitlichen Druckflachen vorspringend angeordnet ist.An advantageous embodiment is that the mandrel then on the conical section has a step to a larger outer diameter and that the surface of the smoothing roller acting in the conical section of the mandrel is arranged protruding opposite side printing surfaces.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Steigung der Kegelfläche des Dorns wenigstens 40 beträgt.Furthermore, it is advantageous that the slope of the conical surface of the Mandrel is at least 40.

Die Erfindung bringt den wesentlichen Vorteil, daß eine bestmögliche Ausnutzung des Werkstoff es erreicht wird, wobei man für die Herstellung der Keilriemenscheibe mit einem Minimum an Verfahrensschritten auskommt. Damit lassen sich auch Werkzeugkosten sparen.The invention has the essential advantage that the best possible Utilization of the material it is achieved, one being responsible for the manufacture of the V-belt pulley gets by with a minimum of procedural steps. This also reduces tool costs save.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is in the following description based on a Explained in more detail in the drawings illustrated embodiment.

Es zeigen, Fig. 1 einen Querschnitt durch die Ausgangsronde, die aus einem Blech gestanzt wird, Fig. 2 einen Querschnitt der aus dieser Ronde geformten topfförmigen Vorform, Fig. 3 die in einer Vorrichtung zum Herstellen der Riemenscheibe eingespannte Vorform gemäß Fig. 2 Fig. 4 die Form der Keilriemenscheibe als Teilschnitt nach dem Durchführen des Verfahrens und Fig. 5 einen Teilschnitt der fertigen Keilriemenscheibe nach dem Einrollen der Rillen.1 shows a cross section through the starting round blank, which is made from a sheet is punched, Fig. 2 is a cross section of the formed from this round blank pot-shaped preform, Fig. 3 in a device for producing the pulley clamped preform according to FIG. 2, FIG. 4, the shape of the V-belt pulley as a partial section after the method has been carried out and FIG. 5 shows a partial section of the finished V-belt pulley after rolling in the grooves.

Ausgangspunkt für die Herstellung einer derartigen Keilriemenscheibe ist eine Ronde 1 aus Blech, wobei die Materialstärke mit den TeilEn der geringsten Materialstärke an der fertigen Keilriemen, scheibe übereinstimmt.Starting point for the production of such a V-belt pulley is a round blank 1 made of sheet metal, the material thickness with the parts being the least Material thickness on the finished V-belt, pulley matches.

Diese Scheibe 1 wird dann mit einer zentrischen Aufnahme 2 versehen und wie in Fig. 2 gezeigt, zu einem Topf geformt, wofür die üblichen Tiefzieh- und tdalzverfahren eingesetzt werden. Dieser Topf ist im Bereich seines kreisförmigen Bodens 3 etwas eingezogen und geht zum Rand hin in einen bogenförmigen Übergangsteil 4 über, an den sich zunächst ein kleiner zylindrischer Teil 5 anschließt, der weiter übergeht in einen sich kegelig erweiternden Teil 6, an dem wiederum ein kurzer zylindrischer Teil 7 anschließt. Diese Teile 5, 6, 7 ergeben zusammen bei der fertigen Keilriemenscheibe den fertigen Rillenteil.This disk 1 is then provided with a central receptacle 2 and as shown in Fig. 2, shaped into a pot, for which the usual deep-drawing and Tdalzverfahren can be used. This pot is in the area of its circular Bottom 3 is slightly drawn in and goes towards the edge in an arcuate transition part 4 over, which is initially followed by a small cylindrical part 5, which continues merges into a conically widening part 6, on which in turn a short cylindrical one Part 7 follows. These parts 5, 6, 7 together result in the finished V-belt pulley the finished groove part.

Die Fig, 3 veranschaulicht im wesentlichen den Verfahrensablauf nach der Erfindung, wobei die Vorform gemäß Fig. 2 in ein Spannfutter eingespannt wird, das aus einem Dorn 8 und einem Gegendorn 9 besteht. Dieses Spannfutter 8, 9 dreht sich um eine Rotationsachse 10, wobei die Vorform der Keilriemenscheibe rotationssymmetrisch eingespannt ist Der Rillenteil 5, 6, 7 verläuft hierbei in Richtung der Rotationsachse 10. FIG. 3 essentially illustrates the process sequence according to FIG of the invention, wherein the preform according to FIG. 2 is clamped in a chuck, which consists of a mandrel 8 and a counter mandrel 9. This chuck 8, 9 rotates around an axis of rotation 10, the preform of the V-belt pulley being rotationally symmetrical is clamped. The groove part 5, 6, 7 runs in the direction of the axis of rotation 10.

Die Oberfläche des Domes, die als Andruckfläche für das Herstellen des Rillenteiles dient, besitzt eine sich vom Gegendorn 9 weg kegelig erweiternde Ringfläche 11, deren Länge der Länge des fertigen Rillenteiles 12 angepaßt ist. Der Kegelwinkel dieser Fläche 11 sollte zur Achse 10 wenigstens 40 betragen. Diese Fläche 11 geht dann über in eine Stufe 13, an die sich dann ein zylindrischer Abschnitt 14 anschlieBt. Diesem Dorn gegenüberliegend befindet sich eine Glättwalze 15, deren Rotationsachse parallel zur Rotationsachse 10 verläuft, wobei diese Walze 15 einen Vorsprung 16 mit einer ringfdrmigen parallel zur Rotationsachse 10 verlaufenden Oberfläche 17 aufweist, und dieser Vorsprung 16 zu beiden Seiten geneigte Anlageflächen 18 besitzt. Vor dem Verformen befindet sich der aus den Abschnitten 5, 6, 7 bestehende Rillenteil in einem Abstand zur Oberfläche 11, 13, 14 des Dorns 8, wobei durch diesen Überstand im Bereich des Bodens 3 ein erster Flansch 19 angeformt werden kann, der sich aus dem überstehenden Material in der Rundung 4 und dem anschließenden Teil 5 zusammensetzt. Weiterhin wird beim Andruck durch die Glättwalze 15 der Rillenteil 12 einmal gegen die kegelige Fläche 11 gedruckt und gleichzeitig durch die zylindrische Gegenfläche so verformt, daß im Bereich des Flansches 19 der stärkste Querschnitt erreicht wird und sich dieser Querschnitt nach außen, d.h. weggerichtet vom Boden 3 verringert. The surface of the dome, which is used as a pressure surface for manufacturing of the groove part is used, has a conical widening away from the counter-mandrel 9 Annular surface 11, the length of which is adapted to the length of the finished groove part 12. The cone angle of this surface 11 should be at least 40 to the axis 10. These Surface 11 then merges into a step 13, which is then adjoined by a cylindrical section 14 then. Opposite this mandrel is a smoothing roller 15 whose The axis of rotation runs parallel to the axis of rotation 10, this roller 15 having a Projection 16 with an annular parallel to the axis of rotation 10 Has surface 17, and this projection 16 on both sides inclined contact surfaces 18 owns. Before the deformation is the one consisting of sections 5, 6, 7 Groove part at a distance from the surface 11, 13, 14 of the mandrel 8, whereby through this Overhang in the area of the bottom 3, a first flange 19 can be formed, which from the protruding material in the rounding 4 and the adjoining part 5 composed. Furthermore, when the pressure is applied by the smoothing roller 15, the groove part 12 pressed once against the conical surface 11 and at the same time through the cylindrical Opposite surface deformed so that in the region of the flange 19 the strongest cross-section is reached and this cross-section is directed outwards, i.e. away from the ground 3 decreased.

Der Kegelwinkel des Teiles 6 ist unabhängig vom Kegelwinkel der Ringfläche 11. Er wird beim Teil 6 z.B. größer gewählt, wenn eine grö-Berge Verdickung des Rillenteiles 12 gewünscht wird. Hierbei dient der Ringabschnitt 7 zur Anformung eines weiteren Flansches 20, in dem sich das Teil 7 entsprechend den beiden Flächen 13, 18 umlegt und weiterhin durch die Glättwalze an der Schulter 21 gestaucht wird. Gegebenenfalls kann man das Teil 5, 6, 7 insgesamt zylindrisch ausbilden und dann das Rillenteil 12 durch die Werkzeuge 15, 8 verformen.The cone angle of part 6 is independent of the cone angle of the annular surface 11. For part 6, it is selected larger, for example, if there is a larger thickening of the Groove part 12 is desired. Here, the ring section 7 is used for molding another flange 20 in which the part 7 is located in accordance with the two surfaces 13, 18 knocked down and then through the smoothing roller on the shoulder 21 is compressed. If necessary, the part 5, 6, 7 can be cylindrical as a whole form and then deform the groove part 12 by the tools 15, 8.

In einem letzten Arbeitsgang werden dann in dieses Rillenteil 12 Rillen 22 eingerollt und es ergibt sich hierbei die in Fig. 5 dargestellte fertige Keilriemenscheibe. Hierbei ist die Restwanddicke des mit den Rillen 22 versehenen Bereichs an der vorderen Rille 22' kleiner als an der hintersten Rille 22 " .In a final operation, 12 grooves are then made in this groove part 22 rolled up and this results in the finished V-belt pulley shown in FIG. 5. Here, the remaining wall thickness of the area provided with the grooves 22 is at the front Groove 22 'smaller than on the rearmost groove 22 ".

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Claims

Claims 1) Method for producing a multi-groove drive pulley made of sheet metal with a circular base of a given thickness and a cup-shaped groove part, whose cross-sectional area is greater than an equal length due to the accumulation of material Cross-sectional area of the thickness of the circular bottom, initially being essentially one cup-shaped preform with the same thickness everywhere corresponding to the thickness of the circular Soil is produced and that V-shaped grooves are rolled into the groove part, characterized in that a portion of the preform in the cup-shaped groove part given a conical shape that widens outwards from the circular bottom whose length projection in the central axis direction is approximately the finished groove part corresponds to that by supporting the conical shape and pressing it at the same time Due to a cylindrical outer shape, the groove part is uniform from the outside cross-sectional area thickening inwards towards the bottom due to the accumulation of material is given.

2) Method according to claim 1, characterized in that the transition of the circular bottom in the groove part to form a thickened folded Flange in the preform an arcuate transition part is provided.

3) Method according to claim 1 and 2, characterized in that on the outer end face of the groove part has an approximately cylindrical section formed on it which is formed into an outer flange.

4) Device for performing the method according to claims 1 to 3 with a rotating chuck consisting of a mandrel and counter mandrel for receiving the preform and one axially parallel to the chuck and rotating against it displaceable smoothing roller, characterized in that the mandrel (8) of the chuck has a conical section (11) widening from the counter-mandrel (9) and that the smoothing roller (15) has a cylindrical, parallel to the axis of rotation (10) of the Chuck (8, 9) has a running surface.

5) Device according to claim 4, characterized in that the mandrel (8) Subsequently to the conical section (11) a step (13) to a larger one Outside diameter and that the in the tapered section t11) of the mandrel (8) effective surface (17) of the smoothing roller (15) opposite lateral pressure surfaces (18) is arranged protruding.

6) Device according to claim 4 and 5, characterized in that the slope of the conical surface (1g) of the mandrel (8) is at least 40.