DE4444526C1

DE4444526C1 - Drückvorrichtung zur spanlosen Herstellung einer Nabe eines die Nabe aufweisenden Getriebeteiles

Info

Publication number: DE4444526C1
Application number: DE19944444526
Authority: DE
Inventors: Udo Friese
Original assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Current assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1995-11-30
Anticipated expiration: 2014-12-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drückvorrichtung zur spanlosen Herstellung einer Nabe eines die Nabe auf weisenden Getriebeteiles aus einer Blechplatine ge mäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Als Zahnkränze oder Riemenscheiben, insbesondere Poly-V-Riemenscheiben ausgebildete Getriebeteile sind in großem Umfang im Kraftfahrzeugbau im Einsatz und werden heute ausgehend von einer Ronde vielfach durch Drücken hergestellt. Das Ausbilden der Verzahnungen und/oder der Rillen ist dabei ebenfalls im Drückverfahren möglich, während der Einbau der erforderlichen Nabe Schwierigkeiten bereitet. Die eigentliche Nabe ist dabei im Bereich der Drehachse ein hülsenförmiges Teil der rotierenden Scheibe, das die Verbindung zu der durchgeschobenen Welle, Achse oder einem Zapfen herstellt.

Ein solches Bauteil wird beispielsweise in der US-PS 26 96 740 dargestellt und beschrieben. Die Herstellung der Nabe eines Getriebeteiles erfolgt dabei im Stand der Technik durch kostenaufwendige Verfahren, so daß die Nabe ein kostspieliges Element darstellt, das ca. 20 bis 25% des Preises der kompletten Riemenscheibe ausmacht. Diese Tatsache ist darin begründet, daß der Maschineneinsatz zur Herstellung und zur Befestigung der Nabe an der Riemenscheibe sehr hoch ist. Bisher sind folgende Herstellungsmethoden in der Anwendung:

1. Drehen der Nabe und Einschweißen der Nabe in den Riemenscheibenrohling,
2. Herstellen des Riemenscheibenrohlings mit ange formter Nabe auf einer Stufenpresse in ca. 10 bis 14 Ziehstufen,
3. Herstellen des Riemenscheibenrohlings mit ange formter Nabe durch Gesenkschmieden.

Alle diese drei vorgenannten Herstellungsverfahren haben den gemeinsamen Nachteil, daß ein hoher Ma schineneinsatz von kostenintensiven Maschinen zur Herstellung der Nabe notwendig ist, und außerdem ist bei allen Herstellungsmethoden eine Nachbearbeitung des Nabeninnendurchmessers, z. B. durch Rollieren erforderlich.

Zusätzlich weisen alle Herstellungsmethoden noch herstellungsspezifische Nachteile auf, z. B. Er höhung der Unwucht, Zerstören des Materialgefüges, Verhärtung des Materialgefüges usw. Diese durch die Herstellung der Nabe auftretenden Nachteile beein flussen außerdem die Herstellung des Riemenschei benprofiles negativ.

Im Stand der Technik ist es so z. B. aus der DE-Z "Blech, Rohre, Profile" 27/1980, Seite 660 bekannt, Außenlamellenträger durch spanloses Verformen her zustellen, wobei insgesamt 27 Bearbeitungsstufen er forderlich sind. Diese erfordern 10 Zieh-, 7 Kali brier-, 2 Abstreckgleitzieh- und 7 Schneidvorgänge sowie 1 Stauchvorgang. Durch diese Verfahrensweise wird das Materialgefüge im wesentlichen zerstört.

In der DE 44 00 257 C1 mit älterem Zeitrang wird ein Drückverfahren zur spanlosen Herstellung einer Nabe beschrieben, bei dem der Randbereich einer Blechplatine durch ein Spannfutter festgelegt wird.

In der DE 43 06 372 C1 wird vorgeschlagen, die spanlose Herstellung einer Nabe aus einer Blech platine dadurch vorzunehmen, daß aus der Blechpla tine eine Haube geformt wird und dann die Haube durch Drücken um einen zentralen Werkzeugstift zu einem von einer Ronde vorstehenden zylindrischen Vorsprung zu verformen, wobei der zylindrische Vor sprung anschließend zur Aufnahme einer koaxialen Welle geöffnet werden muß. Bei diesem Verfahren weist also das endgültig erzielte Getriebeteil die gleiche Wanddicke wie die Haube der Blechplatine auf, wobei lediglich eine Beeinflussung der Dicke der Nabe durch dieses Verfahren möglich ist.

In der japanischen Offenlegungsschrift Sho-59-47034 wird ein Verfahren zur spanlosen Herstellung von kleinen Poly-V-Riemenscheiben beschrieben. Hierbei wird von einer 3-4 mm starken Blechplatine ausge gangen, die durch Pressen in ein U-förmiges Bauteil umgeformt wird. In das U-förmige Bauteil wird dann ein Loch gestanzt und dieses Loch wird in einem weiteren Arbeitsgang durch einen Formstempel er weitert und dabei wird gleichzeitig ein Kragen an geformt, so daß die Nabe gebildet wird. In weiteren Bearbeitungsgängen werden dann an den beiden End teilen der Umfangswand Flansche angeformt und die V-Nuten in den Bereich zwischen diesen beiden Flan schen eingeformt.

Diese seit 1984 offengelegte Verfahrensweise ist ebenfalls sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine kostengünstige Her stellung der Nabe eines aus einer Ronde gefertigten Getriebeteiles ermöglicht, die Materialgefügever änderungen möglichst gering hält und außerdem dem Anwender die Möglichkeit gibt, die Wanddicke des Getriebeteiles ausgehend von gleicher Platurendicke beliebig zu wählen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist im Unteranspruch 2 erläutert.

Mit anderen Worten ausgedrückt wird gemäß der Erfin dung ausgehend von einer Blechplatine auf einer Drückma schine die Nabe an das Riemenscheibenzwischenprodukt in einer Aufspannung angeformt. Es besteht die Möglichkeit, Riemenschei benzwischenprodukte für alle bekannten Herstellungs methoden von Riemenscheiben herzustellen, da die Dicken im Konturbereich und im Profilbereich der Riemenscheibenzwischenprodukte durch die angewandte Drückvorrichtung festgelegt werden. Dadurch, daß die Festlegung der Blechplatine durch eine Widerlager abstützung an der Umfangskante der Blechplatine er folgt, ist eine einfache Ausbildung der Herstel lungsmaschine möglich. Es hat sich herausgestellt, daß einfach der Druck auf die Umfangskante aus reicht, um ein Auswandern der Blechplatine zu verhindern.

Dadurch, daß gemäß einem weiteren Vorschlag der Er findung die Blechplatine an dem Werkzeug um 1 bis 5° nach hinten geneigt angeordnet wird, wird er reicht, daß jedes Flattern an der Platine während des Drückens verhindert wird.

Ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen dabei in

Fig. 1 eine in eine Drückvorrichtung einge setzte Blechplatine, in

Fig. 2 die Festlegung der Blechplatine an dem Werkzeug, in

Fig. 3 eine Stufe des Drückverfahrens, bei welchem die Wanddicke des Getriebe teiles verringert und dadurch gleich zeitig die Anformung der Nabe er reicht wird, in

Fig. 4 das Endstadium des Drückverfahrens bei angeformter Nabe.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine Blechplatine 1 ge zeigt, die an einem an einer Hauptspindel 2 ange ordneten Werkzeug dadurch angeordnet ist, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Werk zeug 3 ein Werkzeugstift 4 getragen wird, auf den die Blechplatine 1 mittels eines in der Blechplatine 1 zentrisch vorgesehenen Loches aufgesetzt werden kann. Ein Vorsetzer 5 ist hin und her beweglich und kommt in seiner Arbeitslage mit dem Werkzeugstift 4 in Kontakt. Der Vorsetzer 5 weist dabei im Bereich zur Blechplatine 1 hin einen Außendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser des Werk zeugstiftes 4, so daß dadurch ein Anschlag 14 ge schaffen wird, an den sich bei Verformung der Blech platine 1 der innere Teil der Blechplatine 1 anlegen kann.

Ein mit dem Werkzeug 3 zusammenarbeitendes Wider lagerfutter 9 legt den Rand der Blechplatine 1 fest, so daß dadurch ein Auswandern der Blechpla tine 1 verhindert wird.

Eine Drückrolle 6 kann im Sinne des in Fig. 2 einge zeichneten Pfeiles auf den Werkzeugstift 4 zu bewegt werden und verringert dabei - wie dies besonders deutlich die Fig. 3 zeigt - die mittlere Wanddicke der Blechplatine 1, wobei das durch die Drückrolle 6 gedrückte Material in den Raum fließt, der um den Werkzeugstift 4 vorhanden ist und sich - wie dies Fig. 4 deutlich zeigt - gegen den Anschlag 14 an legt, so daß dadurch ein zylindrischer Vorsprung 8 geschaffen wird, der in dem Riemenscheibenzwischen produkt die eigentliche Nabe bildet.

Der zylindrische Vorsprung 8 weist eine wesentlich größere Materialdicke auf als der mittlere Rand bereich der Blechplatine 1. In Abhängigkeit der Größe des Raumes zwischen dem Anschlag 14 des Vorsetzers 5 und der Außenseite des Werkzeuges 3 kann diese Wanddicke des zylindrischen Vorsprunges 8 bestimmt werden.

Eine in Fig. 3 und 4 eingezeichnete Nachlaufrolle 15 verhindert ein Hochbiegen des Materials der Blech platine 1 während des Drückens.

Claims

1. Vorrichtung zur spanlosen Herstellung einer Nabe eines die Nabe aufweisenden Getriebe teiles aus einer Blechplatine (1), mit einem von einer Hauptspindel (2) getragenen Werk zeug (3) mit einem Werkzeugstift (4), der die Blechplatine (1) durchdringt, einem gegen über dem Werkzeugstift (4) angeordneten Vorsetzer (5), dessen Außenumfang größer ist als der Außenumfang des Werkzeugstiftes (4) und derart einen Anschlag bildet und wenigstens eine parallel zur Ebene der Blechplatine (1) auf das Zentrum der Blechplatine (1) zu bewegbare Drückrolle (6), wobei ein mit dem Werkzeug (3) zusammenar beitendes Widerlagerfutter (9) an der Um fangskante der Blechplatine (1) diese fest legend anlegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Blechplatine (1) um etwa 1 bis 5° gegenüber der Lotrechten nach hinten geneigt an dem Werkzeug (3) festlegbar ist.