Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Zahnrädern
mittels Reibschweißen. Zahnräder werden bekanntlich durch unterschiedlichste
Verfahren hergestellt. Je nach Anforderung an Genauigkeit,
Laufruhe usw. erfolgt dies durch Gießen, Pressen,
Schmieden im Gesenk und Walzen. Die Verzahnungen werden auf
Zahnradstoßmaschinen oder Abwälzfräsmaschinen geschaffen. Um
später einen ruhigen Lauf der Zahnräder zu erhalten, werden sie
in der Regel nach dem Härten geschliffen.The invention relates to the manufacture of gears
by means of friction welding. As is well known, gears are made by different
Process manufactured. Depending on the requirement for accuracy,
Smooth running etc., this is done by casting, pressing,
Drop forging and rolling. The teeth are on
Gear shaping machines or gear hobbing machines created. Around
later they will get a smooth running of the gears
usually ground after hardening.
Als Nachteil wird es empfunden, daß dazu ein großer maschinentechnischer
Aufwand für Zahnradstoßmaschinen, Abwälzfräsmaschinen
erforderlich ist sowie Materialabfällen durch spanabhebende
Formgebung entstehen und ein hoher Energie- und Zeitaufwand benötigt
wird.It is perceived as a disadvantage that a large mechanical engineering
Effort for gear shaping machines, gear hobbing machines
is required as well as material waste by cutting
Shaping arise and a high expenditure of energy and time is required
becomes.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, das an sich bekannte
Reibschweißverfahren mittels einer neuen Vorrichtung für die
Herstellung von Zahnrädern anwendbar zu machen und damit den
Herstellungsaufwand zu verringern. Der Grundkörper für das Zahnrad
soll dabei durch Gießen, Pressen, Schmieden oder Walzen hergestellt
werden. Die Zahnsegmente werden kontinuierlich hergestellt
im Querschnitt mit ihrer späteren Kontur durch Walzen
oder Strangguß und anschließendem Zuschneiden auf die erforderliche
Länge.
The invention has as its object the known
Friction welding process using a new device for the
To make the manufacture of gears applicable and thus the
To reduce manufacturing costs. The basic body for the gear
should be produced by casting, pressing, forging or rolling
will. The tooth segments are manufactured continuously
in cross section with its later contour by rolling
or continuous casting and then cutting to the required size
Length.
Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung aus nachstehenden Einzelheiten,
die entsprechend der Zähnezahl über den Umfang des
Zahnrad-Grundkörpers verteilt angeordnet sind und das jeweilige
Zahnsegment einschließen: Einer oder mehrere Preßvorrichtung(en),
Gegenhalter, Magazin für das Zahnsegment und entgegengesetzt dazu
einen Auflagering, wie in den Patentansprüchen angegeben.According to the invention, the device consists of the following details,
which correspond to the number of teeth over the circumference of the
Gear main body are arranged distributed and the respective
Include tooth segment: One or more pressing device (s),
Counterholder, magazine for the tooth segment and opposite to it
a support ring as specified in the claims.
Erforderlichenfalls sollte der Grundkörper für das Zahnrad vorgedreht
werden. Zum Reibschweißen wird er senkrecht, bei Vollmaterial
beidseitig bzw. bei axial vorhandener Bohrung, in diese
eingespannt. Die Zahnsegmente sind in einer starren Haltevorrichtung
um den Grundkörper angeordnet. Nach Erreichen der für den
Schweißvorgang erforderlichen Drehzahl des Grundkörpers werden
die Zähne an diesen vermittels einer Preßvorrichtung gedrückt
und durch die Rotation auf die erforderliche Schweißtemperatur
gebracht. Danach wird der Grundkörper entsprechend schnell abgebremst,
so daß anschließend die Zahnsegmente mit dem Grundkörper
verschweißen. Nach einer Erwärmungseinheit der aneinander reibenden
Oberfläche des Grundkörpers mit denen der Zahnsegmente von
1 . . . 30 s wird der Grundkörper in 0,1 . . . 0,5 s abgebremst, um sofort
und ohne Übergang den Schweißprozeß nach einem vorgegebenen
Druckprogramm für die Preßvorrichtung in 1 . . . 5 s zu realisieren.If necessary, the base body for the gear should be turned
will. For friction welding, it becomes vertical, with solid material
on both sides or in the case of an axially existing bore
clamped. The tooth segments are in a rigid holding device
arranged around the base body. After reaching the for the
Welding process required speed of the base body
the teeth on this pressed by means of a pressing device
and by rotating to the required welding temperature
brought. Then the base body is braked accordingly quickly,
so that the tooth segments with the base body
weld. After a heating unit the rubbing against each other
Surface of the base body with those of the tooth segments of
1 . . . The base body becomes 0.1 in 30 s. . . Braked 0.5 s to immediately
and without transition the welding process according to a predetermined
Printing program for the pressing device in FIG. 1. . . To realize 5 s.
AusführungsbeispielEmbodiment
In Fig. 1 sind die Hauptmerkmale der erfindungsgemäßen Lösung
in der Draufsicht dargestellt.
Fig. 2 stellt alle Vorrichtungselemente dar.In Fig. 1, the main features of the solution according to the invention are shown in plan view. Figure 2 illustrates all of the device elements.
Die senkrechte Anordnung des Grundkörpers 3 und der Zahnsegmente
4 ist erforderlich, da bei einer waagerechten Lage die oberhalb
angeordneten Zahnsegmente 4 bereits während des Beschleunigungsvorgangs
des Grundkörpers 3 auf diesem aufliegen würden,
sich stärker erwärmten als die unterhalb angeordneten Zahnsegmente
4 und unterschiedlicher Materialabtrag die Folge wäre.
Die Preßvorrichtung 1 bewegt sich nach Erreichen der erforderlichen
Drehzahl des Grundkörpers 3 im gleichen Drehsinn wie der
Grundkörper 3 und drückt dabei gleichzeitig die Zahnsegmente 4
an diesen an. Der Fixierung und genauen Ausrichtung der Zahnsegmente
4 dient der Gegenhalter 2, der starr angeordnet ist.
Nachdem der Grundkörper 3 abgebremst und der anschließende
Schweißvorgang abgeschlossen ist, wird die Preßvorrichtung 1
wieder in ihre Ausgangslage gebracht. Die Bohrung 5 dient der
Aufnahme der Spannvorrichtung. Nach Fig. 2 dient als Auflage
für die Zahnsegmente 4 ein Auflagering 7. Die Zahnsegmente 4
werden durch ein Magazin 6 zugeführt.The vertical arrangement of the base body 3 and the toothed segments 4 is necessary since, in a horizontal position, the toothed segments 4 arranged above would already rest on the base body 3 during the acceleration process, would heat up more than the toothed segments 4 arranged below and different material removal would result . After the required speed of the base body 3 has been reached, the pressing device 1 moves in the same direction of rotation as the base body 3 and at the same time presses the toothed segments 4 against it. The counter-holder 2 , which is arranged rigidly, serves to fix and precisely align the toothed segments 4 . After the base body 3 is braked and the subsequent welding process is completed, the pressing device 1 is brought back into its starting position. The bore 5 serves to accommodate the tensioning device. According to FIG. 2, a support ring 7 serves as a support for the tooth segments 4 . The tooth segments 4 are fed through a magazine 6 .