DE60003049T2

DE60003049T2 - Aus pulver gepresste doppelschraubenräder und ihre herstellung

Info

Publication number: DE60003049T2
Application number: DE60003049T
Authority: DE
Inventors: Gerd Hinzmann
Original assignee: Stackpole Ltd
Current assignee: Stackpole Ltd
Priority date: 1999-08-12
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2020-08-12
Also published as: WO2001012367A3; WO2001012367A2; WO2001012367A9; CA2391861A1; AU6421600A; US6440357B1; EP1210193B1; DE60003049D1; EP1210193A2; ES2198336T3

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Komprimierungspressen für Pulvermaterialien und insbesondere auf solche Pressen, die verwendet werden, um Pulvermetall in die Form von Zahnrädern, Schrägzahnrädern bzw. Schraubenzahnrädern und ganz besonders entgegengesetzten Doppel-Schrägzahnrädern bzw. Pfeilzahnrädern zu komprimieren.
Hintergrund der Erfindung
Pulver komprimierende Pressen sind seit vielen Jahren bekannt. Sie umfassen üblicherweise mindestens drei interagierende Formteile: eine Form, eines oberen Stempels und einenunteren Stempel. Anfangs ist der obere Stempel von der Form getrennt, und Pulver wird in einen Hohlraum eingebracht, der innerhalb der Form über dem unteren Stempel gebildet ist. Eine anschließende Bewegung der einander gegenüber liegenden Stempel reduziert das Volumen des inneren Hohlraums, um das pulverisierte Metall zu der gewünschten. Dichte zu komprimieren. Das resultierende ungesinterte geformte Formteil wird aus dem Hohlraum entfernt und gesintert. Für ein Teil mit Bereichen von unterschiedlicher Dicke können zusätzliche bewegliche obere oder untere Stempel hinzugefügt werden, um den Transport von Pulver innerhalb des Hohlraums zu unterstützen.
Die Herstellung von Zahnradzähnen ist schwieriger, wenn ein Schrägzahnrad gewünscht ist. Anders als bei einem einfachen Stirnrad muss die Form für ein Schrägzahnrad sich relativ zum Stempel drehen, während sie geschlossen wird, und muss anschließend eine Drehung in der entgegengesetzten Richtung vollbringen, um das komprimierte Formteil freizusetzen. Wo der Neigungswinkel flach ist und die Dicke des Zahnrads moderat ist, wird ein extern mit Schraubengewinde versehener Stempel, bzw. werden entgegengesetzte Stempel, in eine korrespondierende, intern mit Schraubengewinde versehene Form unter dem Druck von in Längsrichtung wirkenden Schiebeelementen gebracht. Die Form und ein Stempel oder beide Stempel sind in Lagern gehalten, und die Kraft des Schiebeelements, das gegen die Gewinde wirkt, bewirkt ein Selbstdrehen der Werkzeugelemente (d. h. Form und Stempel bzw. beide Stempel). Selbstdrehende helikale Werkzeugelemente (d. h. Form und Stempel bzw. beide Stempel) sind z. B. bekannt aus U.S. 3 694 127 von Takahashi et al. und U.S. 5 259 744 von Take.
Falls der Neigungswinkel oder die Dicke des Schrägzahnrads zunimmt, kann der Reibungswiderstand in solchen Formen zu groß werden. Um diese Reibung zu überwinden, ist es bekannt, Motoren zu verwenden, um ein Drehmoment auf die Werkzeugelemente zu übertragen oder um eine Drehung der Werkzeugelemente bei einer angemessenen Geschwindigkeit zu bewirken in Anbetracht des Neigungswinkels, während Schieber in Längsrichtung die Werkzeugelemente zusammenzwingen. Es ist auch bekannt, dass es keine Rotation des Stempels oder des Kernmerkmals relativ zum komprimierten Pulver geben darf, falls man Teile mit Verkeilnuten, exzentrischen Bohrungen oder inneren Vielnutprofilen machen will, da eine solche Bewegung die Verkeilnut oder Bohrung abscheren würde.
Zahnräder aus pulverisiertem Metall mit abgesetzten, gestaffelten oder hinterschnittenen oberen und unteren Bereichen wurden hergestellt. In diesen Fällen können die fertigen Formteile mindestens zwei Zahnradprofile aufweisen, welche in gegenüber liegenden Formen geformt werden, welche an einer Trennebene getrennt sind. Im Fall von Schrägzahnrädern wäre es vorteilhaft, in der Lage zu sein, ein Zahnrad mit einem Schrägverzahnungsprofil auf der einen Seite der Trennebene der Formen herzustellen und mit einem anderen Profil auf der anderen Seite, ob das eine entgegengesetzte Schrägverzahnung, eine Schrägverzahnung mit anderem Neigungswinkel in der gleichen Richtung ist, eine phasenverschobene Schrägverzahnung, oder ein Stirnzahnrad, ob mit dem gleichen Durchmesser oder der gleichen Zahnhöhe oder nicht. Eine typische Anwendung dieser Art von Technologie bezieht sich auf die Herstellung von symmetrischen, gegenläufigen Schrägzahnrädern, meist als Pfeilzahnräder bezeichnet.
Es ist vorteilhaft, Pfeilzahnräder aus komprimiertem und gesintertem Pulvermetall zu machen, weil es schwierig und teuer ist, Pfeilzahnräder auf konventionelle Weise durch Bearbeitung mit Maschinen herzustellen. Die konventionelle Pulvermetallurgie kann indessen erfordern, dass zwei entgegengesetzt schräg verzahnte Zahnräder Rücken an Rücken angeordnet und verbunden werden. Das begrenzt die Größe der Metall-Pfeilzahnräder, die hergestellt werden können, und auch ihre Qualität. Wenn solche Zahnräder zusammengeschweißt werden können, kann es sein, dass sie nicht maßgenau sind. Falls sie mechanisch aneinander befestigt werden, können solche Zahnräder unnötig sperrig werden.
U.S. 3 694 127 von Takahashi et al. zeigt in 11 und 12 einen Pulvermetall-Presskörper und Werkzeug für gegenläufige Schraubengewinde. Dieses Gerät kann nicht verwendet werden, um Pfeilzahnräder herzustellen, oder sogar nur gegenläufige Zahnräder, bei welchen der Durchmesser der Zahnräder ähnlich ist, da die Stempelwand zu dünn wird, wie in U.S. 5 259 744 von Take erwähnt. Die Erfahrung legt nahe, dass die minimale Wanddicke der Form, die benötigt ist, um ein zuverlässiges Werkzeug zu machen, ca. 2 mm beträgt, was zusammen mit dem Ausmaß für die Zahnfußtiefe des größeren Zahnrads und die Zahnfußhöhe des kleineren Zahnrads die Teile, die produziert werden können, einschränkt. Die Vorrichtung von Takahashi stützt sich ebenfalls auf Selbstdrehung zur gleichzeitigen Bewegung des oberen Stempels, der Form und des unteren äußeren Stempels. Die Vorrichtung von Take kann verwendet werden, um zwei Schrägzahnräder der gleichen Schrägungsrichtung herzustellen, aber kann wiederum nicht Pfeilzahnräder herstellen und ist darauf eingeschränkt, Schrägzahnräder herzustellen, die im Durchmesser um mindestens die Höhe der zu produzierenden Zähne variieren.
In der PCT-Anmeldung WO 97/43067 ist ein Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Zahnrads mit zwei Schrägzahnrädern beschrieben. Die Zahnradformen sind an der radial außen gelegenen Fläche angeordnet und können unterschiedliche Konfigurationen haben. Es gibt jedoch das Erfordernis, ein Zahnrad mit interner Schrägverzahnung in bestimmten Anwendungen bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Anmeldung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Herstellen eines ringförmigen Zahnrads aus einer Menge pulverisierten Metalls mit einer radial einwärts gerichteten, ringsum laufenden Wand, auf der ein Paar von Sätzen von Zähnen ausgebildet ist, welches die Schritte aufweist:

a) Definieren eines Formhohlraums, welcher die Menge pulverisierten Metalls enthält, zwischen einer Form und einem Paar Stempeleinsätzen, von denen jeder einen Stempel und eine Kernstange aufweist, die durch eine Gewindeausbildung miteinander verbunden sind, welche mit jeweils einem der Sätze von Zähnen korrespondiert,
b) Positionieren jeder der Kernstangen, so dass diese axial von dem jeweiligen Stempel vorragen, um einen Teil einer jeden der Gewindeausbildungen innerhalb des Hohlraums offen zu legen,
c) Komprimieren der Menge pulverisierten Metalls zwischen den äußeren Stempeln durch axiales Verschieben der Stempel relativ zueinander, um einen Presskörper zu bilden, auf welchem jede der Gewindeausbildungen ausgeprägt ist,
d) Zurückziehen der Kernstangen aus dem Hohlraum, während diese den jeweiligen Gewindeausbildungen auf dem Presskörper folgen, und
e) Entfernen des Presskörpers aus der Form.

Erfindungsgemäß wird auch ein Werkzeugsatz zur Verwendung in einer Presse bereitgestellt, um ein ringförmiges Element (eine ringförmige Komponente) mit Innenverzahnung zu bilden, wobei der Werkzeugsatz eine Form umfasst, welche eine innere Wand aufweist, die mit dem Umfang des Elements korrespondiert, ein Paar Stempelsätze, die jeweils mit der Form in Eingriff gebracht werden können, um einen geschlossenen Formhohlraum zu bilden, wobei jeder der Stempelsätze einen Stempel und eine Kernstange umfasst, die durch eine Gewindeausbildung verbunden sind, welcher mit einem jeweiligen Satz von Zähnen korrespondiert, wobei die Kernstangen relativ zu dem äußeren Stempel axial verschiebbar sind, um einen Teil der Gewindeausbildung in diesem Formhohlraum offen zu legen, und wobei die Stempel relativ zueinander verschiebbar sind, um eine Pulvermenge in diesem Hohlraum zu komprimieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden jetzt nur beispielhaft in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben:
1 ist eine perspektivische Ansicht eines aus metallischem Pulver gebildeten Elements.
2 ist ein Schnitt durch einen Werkzeugsatz und diesem zugeordnete Elemente der Presse, die den Werkzeugsatz in einer offenen Position zeigt.
3 ist ein Schnitt ähnlich der 2, wobei der Werkzeugsatz in einer ersten, geschlossenen Stellung ist.
4 ist eine Ansicht ähnlich der 2, wobei der Werkzeugsatz in einer Vor-Kompressionsanordnung ist.
5 ist eine Ansicht ähnlich der 2, wobei die Form in einer komprimierten Position eingestellt ist.
6 ist eine Ansicht ähnlich der 2, wobei die Form in einer Auswurfposition eingestellt ist.
7 ist eine Ansicht ähnlich der 2 einer alternativen Ausführungsform des Werkzeugsatzes.
8 ist eine Ansicht ähnlich der 3 der alternativen Anordnung.
9 ist eine Ansicht ähnlich der 4 der alternativen Anordnung.
10 ist eine Ansicht ähnlich der 5 der alternativen Anordnung.
11 ist eine Ansicht ähnlich der 6, wobei der Werkzeugsatz mit alternativer Anordnung in einer Auswurfposition ist.
Es wird Bezug genommen auf 1. Ein Zahnrad 1010 mit interner Pfeilverzahnung hat einen Hauptteil 1012 mit einer umlaufenden äußeren Oberfläche 1014 und einer gezahnten radial inneren Oberfläche 1016. Die innere Oberfläche 1016 ist in zwei Sätzen von verschiedenen Zähnen 1018, 1020 gebildet. Im in 1 gezeigten Beispiel haben die Zähne 1018, 1020 den gleichen, aber entgegengesetzten Neigungswinkel und ähnlichen Durchmesser, es versteht sich jedoch, dass andere Anordnungen von Zahnsätzen 1018, 1020 verwendet werden können, einschließlich Kombinationen von Schrägzahnrädern und zylindrischen Zahnrädern, oder zwei Schrägzahnrädern mit gleicher Schrägungsrichtung, aber unterschiedlichen Neigungswinkeln.
Das Element 1010 ist aus einer Menge pulverisierten Metalls gebildet, das unter Druck in die fertige Gestalt im Werkzeugsatz 1022, der in 8 bis 12 gezeigt ist, geformt wird. Die Eigenschaft der Menge von Metall und ihre anschließende Verarbeitung zu einem fertigen Element ist in der Technik der Pulvermetallurgie bekannt und muss daher an dieser Stelle nicht weiter beschrieben werden.
Der in 8 in offener Position gezeigte Werkzeugsatz 1022 umfasst eine Formanordnung 1024 und einen oberen Stempelsatz 1026 und einen unteren Stempelsatz 1028. Der Werkzeugsatz 1022 wird in Kombination mit einer mehrstufigen hydraulischen Presse bekannter Art verwendet. Die Antriebszylinder der Presse sind schematisch als hydraulische Stellantriebe in den Zeichnungen gezeigt, aber für den Fachmann versteht sich, dass die Anordnung und die Antriebe einer solchen Presse in Abhängigkeit der im Einzelnen verwendeten Presse variieren wird. Die Stempelsätze 1026, 1028 und Formanordnung 1024 sind relativ zueinander entlang der mit A-A bezeichneten Achse in Längsrichtung durch Steuerung der Presse verschiebbar.
Die Formanordnung 1024 umfasst eine Halterung 1030, deren Position durch einen Druckzylinder 1032 gesteuert wird. Die Halterung 1030 fixiert eine Form 1034 mit einer inneren Oberfläche 1036, welche der Gestalt der äußeren Oberfläche 1014 des Elements 1010 entspricht. Die Form 1034 ist durch eine Halteplatte 1038 auf bekannte Weise fixiert, derart, dass sie einfach aus der Halterung 1030 entfernt werden kann.
Der obere Stempelsatz 1026 umfasst eine äußere Halterung 1040, deren Position durch einen Druckzylinder 1042 gesteuert wird. Ein äußerer Stempel 1044 wird durch einen Klemmring 1046 auf der unteren Fläche der Halterung 1040 gehalten. Der äußere Stempel 1044 hat eine Außenfläche 1048, die der radial nach innen gerichteten Oberfläche 1036 der Form 1034 angepasst ist, um einen engen Gleitsitz innerhalb der Form zu bilden, und eine radial nach innen gerichtete Fläche 1050, die eine Gewindeausbildung hat, die mit den Zähnen 1018 des Elements 1010 korrespondiert.
Eine Kernstange 1060 ist vom äußeren Stempel 1044 aufgenommen und hat eine gewindemäßige äußere Oberfläche 1062, die zur inneren Fläche 1050 des äußeren Stempels 1044 komplementär ist. Die Kernstange 1060 hängt von einem Gehäuse 1063 herab, das durch die Lager 1064, 1066 drehbar auf einem Montageblock 1068 angebracht ist. Der Block 1068 ist verschiebbar relativ zu dem Gehäuse 1040 unter dem Einfluss eines Druckzylinders 1070. Ein Einsatz 1072 ist innerhalb der Kernstange 1060 angeordnet und ist drehbar durch ein Lager 1074 gehalten, um frei drehbar relativ zur Kernstange zu sein. Die Endfläche 1076 der Kernstange 1060 ist von den Endflächen 1078, 1080 des Einsatzes 1072 bzw. des äußeren Stempels 1044 zurückgesetzt.
Der untere Stempelsatz 1028 ist im Aufbau ähnlich dem oberen Stempelsatz 1026 und umfasst einen äußeren Stempel 1082 und eine Kernstange 1084. Der äußere Stempel 1082 hat eine radiale Richtung, eine äußere Fläche 1086, die einen Gleitsitz in der Form 1034 und eine radial innere Fläche 1088 mit einer Gewindeausbildung hat, die den Zähnen 1020 des Elements 1010 entspricht. Der äußere Stempel 1082 ist an einem unteren Halteelement 1090 befestigt, dessen axiale Position durch einen Druckzylinder 1092 gesteuert ist.
Die Kernstange 1084 hat eine Außenfläche 1094, die zur Gewindeform 1088 komplementär ist. Die Kernstange 1084 ist an einem Gehäuse 1096 befestigt, welches drehbar durch Lager 1098, 1100 auf einer Stützsäule 1102 gehalten wird. Die axiale Position der Säule 1102 wird durch einen Druckzylinder 1104 gesteuert.
Der Werkzeugsatz 1022 ist anfangs positioniert, wie in 2 gezeigt, wobei eine Endfläche 1106 der unteren Kernstange 1084 mit der oberen Fläche 1108 der Form 1034 fluchtet. Der äußere Stempel 1082 ist relativ zur Kernstange 1082 herausgezogen, so dass die Endfläche 1110 unterhalb der Endfläche 1108 der Form 1034 ist. Ein Hohlraum 1112 wird somit gebildet, um eine Menge an metallischem Pulver aufzunehmen. Die relative Position des inneren und des äußeren Stempels wird sorgfältig gesteuert, um das benötigte Volumen für den Hohlraum 1112 mit den fluchtenden Oberflächen 1106, 1108 mit dem entsprechenden Volumen auszustatten, was das Befüllen des Hohlraums mit der Menge unterstützt.
Nach dem Beladen wird der Werkzeugsatz 1022 in die in 9 gezeigte Anordnung bewegt. Die Formanordnung 1024 wird axial leicht verschoben durch den Druckzylinder 1032, damit die obere Fläche der Menge unter die obere Fläche 1108 der Form 1034 zurückgesetzt wird. Der obere Stempelsatz 1026 wird durch den Druckzylinder 1042 herabgesenkt, so dass der äußere Stempel 1048 in der Form 1034 aufgenommen wird. In dieser Position liegt die Endfläche 1106 der unteren Kernstange 1084 an der Endfläche 1078 des Einsatzes 1072 an, und die Endfläche 1080 des oberen äußeren Stempels 1044 ist mit der Endfläche 1106 der Kernstange 1084 ausgerichtet. Der Hohlraum 1112 wird so geschlossen, wobei ein kleiner Freiraum zwischen den Endflächen 1076, 1106 der Kernstangen 1060, 1084 vorgesehen ist.
Der Druckzylinder 1070 wird anschließend ausgefahren, und der Druckzylinder 1042 wird eingefahren, um die Kernstangen 1060, 1084 in axialer Richtung relativ zur Form 1034 zu verschieben. Die axiale Verschiebung der Kernstangen 1060, 1084 induziert eine Drehung relativ zu dem jeweiligen äußeren Stempel 1044, 1084. Gleichzeitig gibt es eine Drehung zwischen den Kernstangen selbst, abhängig von den Konfigurationen der Zahnsätze 1018, 1020 relativ zueinander, welche durch den Einsatz 1072 und den Freiraum zwischen den Endflächen 1076, 1106 aufgenommen wird. Im gezeigten Beispiel haben die Schrägzahnräder 1018, 1020 ähnliche Durchmesser und gleiche, aber entgegengesetzte Neigungswinkel, so dass die Stempel 1060, 1084 ähnliche Durchmesser haben. Die Stempel drehen sich daher entgegengesetzt, während sie axial verschoben werden.
Die Kernstangen werden axial verschoben, bis sie innerhalb des Hohlraums 1112 im richtigen Ausmaß angeordnet sind, damit Gewindeformen, die mit den jeweiligen Zahnsätzen 1018, 1020 korrespondieren, der Menge im Hohlraum 1112 ausgesetzt sind. Die Menge im Hohlraum 1112 wird anschließend durch die relative axiale Verschiebung zwischen den äußeren Stempeln 1044, 1082 komprimiert. Im Prinzip werden die Endflächen 1080, 1110 durch die Druckzylinder 1042, 1092 aufeinander zu getrieben, und tatsächlich wird eine gesteuerte axiale Verschiebung der Formanordnung 1024, Kernstangen 1060, 1084 und oberem äußeren Stempel 1044 durch die entsprechenden Druckzylinder durchgeführt, während das untere, äußere Stempel 1082 stationär bleibt. Die relative Verschiebung wird fortgesetzt, bis die endgültigen Ausmaße des Elements 1010 im Hohlraum 1112, wie in 4 gezeigt, erreicht sind. Während dieser Verschiebung drehen sich die Kernstangen von selbst relativ zu ihren entsprechenden äußeren Stempeln, ermöglicht durch die Lager 1064, 1066 und 1098, 1100, wobei relative Drehung zwischen den Kernstangen durch den Einsatz 1072 aufgenommen wird.
Nach der Komprimierung werden die Formanordnung 1024 durch den Druckzylinder 1032 und der obere Stempelsatz durch den Zylinder 1042 zurückgezogen. Das Element 1010 ist daher offen gelegt und kann entfernt werden. Um die Entfernung des Elements zu erleichtern, wird die Form 1034 anfänglich axial durch den Zylinder 1032 zurückgezogen, während der Presskörper durch die Endflächen 1080, 1110 dem entsprechenden äußeren Stempel 1044 bzw. 1082 gehalten wird. Die Kernstangen 1060, 1084 werden dann zurückgezogen, während die äußeren Stempel 1044, 1082 den Presskörper halten, und der obere Stempelsatz 1026 wird dann hochgezogen, um den Presskörper freizulegen. Das anfängliche Zurückziehen der Form ermöglicht ein begrenztes radiales Zurückspringen des geformten Elements, um das Entfernen der Kernstangen 1060, 1084 zu erleichtern.
Der Werkzeugsatz 1022 bietet eine genaue Steuerung des fertigen Elements und gewährleistet, dass die zur Definition der Zahnsätze 1018, 1020 verwendeten Gewindeausbildungen während des Füllens und des Auswurfs des Elements in Eingriff verbleiben.
Eine weitere Ausführungsform des Werkzeugsatzes ist in 7 bis 11 gezeigt, in welchen analoge Elemente mit analogen Bezugszeichen bezeichnet werden, wobei eine Nachsilbe "a" der Klarheit wegen hinzu gefügt ist. Da viele der Elemente identisch sind, werden nur die spezifisch Angesprochenen in der Zeichnung kenntlich gemacht.
Wie aus 7 ersichtlich, umfasst der untere Stempelsatz 1028a eine Kernstange 1084a, die in eine Gewindeausbildung auf dem gewindemäßigen Stempel 1082a eingreift. Ein ergänzender äußerer Stempel 1120 ist zwischen dem äußeren Stempel 1082a und der umlaufenden Wand 1036a der Form 1034a zwischengeordnet. Der ergänzende Stempel 1120 ist auf einer Säule 1122 gestützt, deren axiale Position durch den Druckzylinder 1124 gesteuert wird.
In der in 7 gezeigten Füllposition ist der ergänzende Stempel 1120 relativ zum äußeren Stempel 1082 zurückgezogen, um einen vergrößerten Hohlraum 1112a zu bilden. Nach dem Füllen wird der Hohlraum geschlossen durch Einstellen der Formanordnung 1024a und des oberen Stempelsatzes 1026a, wie in 8 gezeigt, und die Kernstangen sind dann, wie in 9 gezeigt, eingestellt, um einen Teil jeder Gewindeausbildung 1062a, 1094a dem Hohlraum 1112a auszusetzen. Während des Einstellens wird die axiale Position des ergänzenden Stempels 1120 durch den Druckzylinder 1124 eingestellt, um ihn mit der Endfläche 1110a des äußeren Stempels 1082a in Fluchtung zu bewegen. Während dies passiert, bleibt die relative Position der Kernstange 1084a und des äußeren Stempels 1082a fest, und das in der Ausnehmung zwischen einem ergänzenden Stempel 1120 und dem äußeren Stempel 1082a enthaltene Pulver wird verdrängt, um den Hohlraum zu füllen, der durch Ausdehnung der Kernstange 1060a des oberen Stempelsatzes 1026a entsteht. Anschließend wird die Menge an metallischem Pulver, wie in 10 gezeigt, komprimiert und, wie in 11 gezeigt, wie in der vorherigen Ausführung ausgeworfen.
Wiederum wird erwähnt, dass das Eingreifen und Entkoppeln des oberen Stempelsatzes, um das Füllen und den Auswurf zu ermöglichen, sich ereignet, ohne Entkoppeln der Gewindeausbildungen, so dass die Genauigkeit dieser Gewindeausbildungen erhalten wird. In ähnlicher Weise können die Kernstangen und die Formen entfernt werden, während das Element vollständig durch die äußeren Stempel gehalten wird.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines ringförmigen Zahnrads aus einer Menge pulverisierten Metalls, wobei das Zahnrad eine radial einwärts gerichtete, ringsum laufende Wand aufweist, auf der ein Paar von Sätzen von Zähnen ausgebildet ist, welches die Schritte umfasst: f) Definieren eines Formhohlraums, welcher die Menge pulverisierten Metalls enthält, zwischen einer Form und einem Paar Stempelsätzen mit jeweils einem Stempel und einer Kernstange, die durch eine Gewindeausbildung miteinander verbunden sind, welche mit jeweils einem der Sätze von Zähnen korrespondiert, g) Positionieren jeder der Kernstangen, so dass diese axial von dem jeweiligen Stempel vorragen, um einen Teil einer jeden der Gewindeausbildungen innerhalb des Hohlraums offen zu legen, h) Komprimieren der Menge pulverisierten Metalls zwischen den äußeren Stempeln durch axiales Verschieben der Stempel relativ zueinander, um einen Presskörper zu bilden, auf welchem jede der Gewindeausbildungen aufgeprägt ist, i) Zurückziehen der Kernstangen aus dem Hohlraum, während diese den jeweiligen Gewindeausbildungen auf dem Presskörper folgen, und j) Entfernen des Presskörpers aus der Form.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der Kernstangen zurückgezogen wird, indem sie relativ zu dem jeweiligen Stempel axial verschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei jede der Kernstangen durch relative Verschiebung zwischen der jeweiligen Kernstange und dem jeweiligen Stempel zurückgezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei jede der Gewindeausbildungen einen Neigungswinkel von weniger als 90° aufweist und der Stempel und die Kernstange sich auf den Rückzug der Kernstange hin relativ zueinander drehen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei einer der Stempelsätze in die Form eingefügt wird, um einen offenen Hohlraum zu definieren, und die Menge in diesem Hohlraum platziert wird, bevor der andere der Stempelsätze in die Form eingefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Kernstange des einen Stempelsatzes vor dem Platzieren der Menge axial vorragt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei eine Endfläche der Kernstange zu der oberen Oberfläche der Menge in der Form vorragt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Endfläche der Kernstange und eine Endfläche der Form auf einer Ebene mit der Oberfläche der Menge liegen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine Endfläche der Kernstange des anderen Satzes an der Endfläche der Kernstange des einen Satzes nach Einfügung dieses anderen Stempelsatzes in die Form anliegt.
Verfahren nach Anspruch 6, welches die Schritte des Ausrichtens der Endfläche der Kernstange des einen Satzes und der Endfläche der Form und des Füllens des Hohlraums mit der Menge bis zu den Endflächen einschließt.
Verfahren nach Anspruch 10, welches den Schritt des axialen Verschiebens der Form relativ zu dem einen Stempelsatz, um die Endfläche der Form von der oberen Oberfläche der Menge zu beabstanden, und nachfolgend das Einfügen des anderen Formeinsatzes in die Form aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Endflächen der Kernstangen nach dem Einfügen des anderen Stempelsatzes zum Anliegen gebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei jede der Kernstangen relativ zu dem jeweiligen Stempel axial bewegt wird, um einen Teil jeder der Gewindeausbildungen im Hohlraum zu positionieren.
Verfahren zur Herstellung eines ringförmigen Zahnrads aus einer Menge pulverisierten Metalls, welches eine radial einwärts gerichtete ringsum laufende Wand aufweist, auf der ein Paar unterschiedlicher Sätze von Zähnen ausgebildet ist, welches die Schritte aufweist: a) Bereitstellen einer Form und eines ersten Stempelsatzes in der Form, wobei der Stempelsatz einen Stempel und eine Kernstange aufweist, welche relativ zueinander drehbar sind und durch eine Gewindeausbildung verbunden sind, welche mit einem der Sätze von Zähnen korrespondiert, b) Positionieren der ersten Kernstangen relativ zur Form, um eine Kammer zu definieren, die die Menge enthalten soll und radial durch die Kernstange des ersten Stempelsatzes begrenzt ist, um innerhalb dieser Kammer eine Gewindeausbildung zu bilden, c) Einfügen eines zweiten Stempelsatzes in die Kammer, wobei der zweite Satz einen Stempel und eine Kernstange aufweist, um einen Teil einer jeden Gewindeausbildung in der Kammer offen zu legen, d) Drehen der Stempel relativ zu der jeweiligen Kernstange, um die Kernstangen aufeinander zu zu bewegen und die Menge in der Kammer zu komprimieren, um einen Presskörper zu bilden, e) Drehen der Kernstangen relativ zu dem jeweiligen Stempel, um die Kernstangen voneinander weg zu bewegen, um die Kernstangen vom Presskörper zurück zu ziehen und das Entfernen desselben aus der Form zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Positionierens der Kernstangen das Drehen jeder der Kernstangen relativ zu dem jeweiligen Stempel aufweist, um die Kernstangen relativ zu der Form gemeinsam zu verschieben.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Positionierens des ersten Stempelsatzes das Ausrichten einer Endfläche der Kernstange mit einer Endfläche der Form einschließt.
Verfahren nach Anspruch 16, welches den Schritt des Platzierens der Menge pulverisierten Metalls in der Kammer vor dem Einfügen des zweiten Stempelsatzes einschließt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Form vor dem Entfernen der Kernstangen von dem Presskörper entfernt wird.
Werkzeugsatz zur Verwendung in einer Presse, um ein ringförmiges Element mit Innenverzahnung zu bilden, wobei der Werkzeugsatz eine Form umfasst, welche eine innere Wand aufweist, die mit dem Umfang des Elements korrespondiert, gekennzeichnet durch ein Paar Stempelsätze, die jeder mit der Form in Eingriff gebracht werden können, um einen geschlossenen Formhohlraum zu bilden, wobei jeder der Stempelsätze einen Stempel und eine Kernstan ge umfasst, die durch eine Gewindeausbildung verbunden sind, welche mit einem jeweiligen Satz von Zähnen korrespondiert, wobei die Kernstangen relativ zu dem äußeren Stempel axial verschiebbar sind, um einen Teil der Gewindeausbildung in diesem Formhohlraum offen zu legen, und wobei die Stempel relativ zueinander axial verschiebbar sind, um eine Pulvermenge in diesem Hohlraum zu komprimieren.
Werkzeugsatz nach Anspruch 19, wobei einer der Stempelsätze ein Halteelement einschließt, das mit der Kernstange des anderen Satzes in Eingriff gebracht werden kann, um Endflächen der Kernstangen in beabstandeter Stellung zu halten, wobei das Halteelement relativ zu der Kernstange des einen Satzes drehbar ist, um die relative Drehung zwischen den Kernstangen zu erleichtern, während die Kernstangen relativ zu dem jeweiligen äußeren Stempel gemeinsam verschoben werden.