DE916824C

DE916824C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zahnraedern

Info

Publication number: DE916824C
Application number: DER159A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Josef Hollmann; Dr-Ing Herwart Opitz
Original assignee: HERWART OPITZ DR ING
Current assignee: HERWART OPITZ DR ING
Priority date: 1949-10-27
Filing date: 1949-10-27
Publication date: 1954-08-19

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 19. AUGUST 1954

KLASSE 7f GRUPPE

R 159Ib/7f

sind als Erfinder genannt worden

. Herwart Opitz, Aachen

Patentanmeldung bekanntgemacht am 16. August 1951

Patenterteilung bekanntgemacht am 8. Juli 1954

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern durch radiales Ausbreiten eines runden scheibenförmigen Werkstückes in einer aus Profilwalzen gebildeten Matrize bei relativer Drehung zwischen Scheibe einerseits und Matrize und Profilwalzen andererseits.

Bei einem bekannten Herstellungsverfahren, das grundsätzlich in der vorgenannten Weise arbeitet, wird im einzelnen so vorgegangen, daß das Werkstück zwischen die drei die Matrize bildenden Profilwalzen mit waagerecht liegender Umlaufachse eingesetzt wird, die Profilwalzen durch radiale Annäherung an die Werkstückachse zunächst etwas in die Umfangsfläche des Werkstückes eingedrückt werden, worauf dann die Profilwalzen in Umdrehung versetzt werden ohne Verlagerung ihrer Drehachsen im Raum. Das Werkstück wird mittels Hämmern beidseitig bearbeitet und auf diese Weise ausgebreitet. Das Werkstück läuft hierbei infolge der Umdrehung der Profilwalzen ebenfalls um.

Dieses Verfahren hat aber ganz wesentliche Nachteile. Die zur Ausübung des Verfahrens entwickelte Vorrichtung ist sehr kompliziert. Die Zähne lassen sich besonders an ihren Stirnenden nicht einwandfrei ausbilden. as

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, das bekannte Verfahren so abzuwandeln, daß eine einwandfreie Herstellung der Zahnt auf ihrer gesamten Länge möglich ist und die Vorrichtung hierzu nicht nur gegenüber der bekannten Vorrichtung vereinfacht, sondern auch wesentlich leichter wird, trotz der bei der Herstellung auftretenden recht erheblichen Verformungskräfte.

Dieses wird erfindungsgemäß dadurch möglich, daß das ruhende Werkstück durch axial stetig wirkenden Stauchdruck radial gebreitet wird und gleichzeitig die angetriebenen Profilwalzen auf einem zur Scheibenachse gleichmütigen Umlaufkreis um die Mantelfläche des Werkstückes herumgeführt werden.

Für die Vorrichtung schlägt die Erfindung vor, die Druckfläche des Preßstempels mit einer Verzahnung zu versehen, deren Zähne in die Zahnlücken der Profilwalzen eingreifen, so daß eine Art von geschlossenem Kaliber entsteht, wodurch die Zähne mit Sicherheit auch an ihren Stirnenden einwandfrei geformt werden.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in den Fig. ι und 2 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung ίο zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt, und zwar in einem Vertikalschnitt und in Draufsicht.

Auf einer Grundplatte 6, die in irgendeiner Weise, z. B. mittels Schrauben 7, auf dem Fundament befestigt ist, ist ein zylindrischer Teil 10 fest aufgesetzt, dessen oberes Ende 9 zahnartig ausgebildet ist.

Der zylindrische Teil 10 mit seinem Zahnradansatz 9 bildet die Auflage für das Werkstück 11 und somit den unteren Preßstempel für den oberen Gegenstempel 1, der nach unten hin ebenfalls einen zahnradartigen Ansatz 2 besitzt.

Um den zylindrischen Teil 10 ist drehbar eine Platte 4 vorgesehen, die z. B. durch Keilriemen um die Mittelachse der gesamten Vorrichtung und damit um die Mittelachse des scheibenförmigen Werkstückes π gedreht wird. Diese Platte 4 trägt auf Bolzen 5 gelagerte Zahnräder 3, die als Profilwalzen das Zahnprofil des Werkstückes 11 auswalzen sollen. Die gezahnten Profilwalzen 3 stehen im Eingriff mit dem zahnradartigen Ansatz 9, so daß sie bei der Drehung der Platte 4 selbst gedreht werden.

Die Platte 4 trägt drei derartige Profilwalzen 3, die während eines Bearbeitungsvorganges stets in gleicher radialer Entfernung R von der Drehachse der Vorrichtung verbleiben. Es können selbstverständlich zur Herstellung verschiedener Zahnräder auswechselbare Profilwalzen 3 und dementsprechend auch auswechselbare Zahnansätze 9 bzw. 2 vorgesehen sein, wobei dann die Lagerbolzen 5 in zusätzlichen Bohrungen 12 mit einem anderen Lochkreisdurchmesser anzuordnen wären. Mit 8 ist der Auswerfer bezeichnet, durch den das Werkstück 11 nach seiner Fertigstellung aus der durch die Profilwalzen 3 gebildeten Matrize ausgestoßen werden kann.

Der Drehantrieb der Vorrichtung kann, wie in

den Abbildungen dargestellt, durch Keilriemen erfolgen, für die entsprechende Keilnuten 13 in der zylindrischen Mantelfläche der Platte 4 vorgesehen sind.

Der Herstellungsgang ist folgender: Ein scheibenförmiges Vorwerkstück n, dessen Durchmesser d kleiner ist als der Durchmesser des die Zahnköpfe der Profilwalzen berührenden Kreises und dessen Höhe h größer ist als die Höhe des fertigen Zahnrades, wird zwischen die Profilwalzen 3 eingesetzt. Es ruht auf dem Zahnansatz 9 des unteren Preßstempels 10 auf. Der. Ober stempel 1 wird abgesenkt, wobei sein zahnradartiger Ansatz 2 in die Zahnprofilwalzen 3 eingreift. Beim stetigen Vordringen des Oberstempels 1, bei gleichzeitigem Umlauf der Platte 4 und damit verbundener kreisender Bewegung der Profilwalzen 3 und gleichzeitiger Drehung um ihre Lagerbolzen 5, wird das Werkstück axial zusammengedrückt und gleichzeitig radial ausgebreitet, so daß der Werkstoff in die Zahnlücken der Profilwalzen 3 nach und nach eindringt. Das Werkstück selbst wird bei diesem Stauch- und Walzvorgang nicht bewegt; es liegt vielmehr fest auf der Unterlage 9 auf. Durch den Eingriff der Zähne der beiden Stempelansätze 2 und 9 in die Zahnlücke der Profilwazen 3 ist ein geschlossenes Walzkaliber gebildet, so daß die Zähne des zu formenden Zahnrades einwandfrei auch an ihren Stirnenden ausgewalzt werden.

Auf den bei dem Ausführungsbeispiel vorgesehenen zwangläufigen Antrieb für die Profilwalzen 3 durch Eingriff in den Zahnansatz 9 kann gegebenenfalls verzichtet werden, wenn z. B. an die Genauigkeit der Zahnräder nicht allzu große Anforderungen gestellt werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern durch radiales Ausbreiten eines runden, scheibenförmigen Werkstückes in eine aus Profilwalzen gebildete Matrize bei relativer Drehung zwischen Scheibe einerseits und Matrize und Profilwalzen andererseits, dadurch gekennzeichnet, daß das ruhende Werkstück durch axial stetig wirkenden Stauchdruck radial gebreitet wird und gleichzeitig die angetriebenen Profilwalzen auf einem zur Scheibenachse gleichmittigen Umlaufkreis um die Mantelfläche des Werkstückes herumgeführt werden.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche des Preßstempels eine Verzahnung besitzt, deren Zähne zur Bildung eines geschlossenen Kalibers in die Zahnlücken der Profilwalzen eingreifen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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