WO2002026418A1 - Verfahren und vorrichtung zur formgebung eines tripodesterns - Google Patents

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WO2002026418A1
WO2002026418A1 PCT/EP2001/008959 EP0108959W WO0226418A1 WO 2002026418 A1 WO2002026418 A1 WO 2002026418A1 EP 0108959 W EP0108959 W EP 0108959W WO 0226418 A1 WO0226418 A1 WO 0226418A1
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tool
mold halves
hub body
longitudinal axis
sets
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PCT/EP2001/008959
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French (fr)
Inventor
Norbert Hofmann
Volker Hainz
Michael Ricks
Original Assignee
GKN Löbro GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/202—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
    • F16D3/205—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
    • F16D3/2055—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/02—Dies or mountings therefor
    • B21J13/025—Dies with parts moving along auxiliary lateral directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/762—Coupling members for conveying mechanical motion, e.g. universal joints

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for shaping a tripod star for a tripod joint, which has an annular hub body and three pins adjoining the hub body and aligned radially to the longitudinal axis of the hub body, each of which forms spherical section surfaces lying circumferentially to the pin axes of the pins.
  • Tripod stars of this type are used in tripod joints in which roller supports for the rollers are arranged on the tripod pins, each having axial bores in which the tripod pins engage essentially without play. In this way, the roller carriers are axially displaceable and oscillating relative to the tripod pins.
  • tripod rollers mounted on the roller carriers can be guided in a purely rolling manner in axes of the outer joint part with an axis that is always parallel to themselves when the outer joint part and inner joint part rotate in an angular position to one another.
  • the present invention has for its object to simplify the shaping process of tripod star for tripod joints of the type mentioned.
  • the solution to this is characterized in that first, as before, in a first step, the hub body and the three pins are preformed from a blank by means of a tool divided in the plane containing the pin axes, and then in a second step the preformed pin is used in planes through the Longitudinal axis and the tenon axes of the divided tools are formed in the circumferential direction opposite the burr-free pairs of spherical surface sections.
  • the burr created by the first step is removed and finished functional surfaces that are no longer to be reworked and whose surface roughness is significantly reduced. It goes without saying that in the first step the spherical section surfaces on the pins are preformed as much as possible, but with the necessary allowance for the second step.
  • the pins are formed in the first step with flats lying opposite one another in the direction of the longitudinal axis of the hub body. hereby it is possible that when the second process step is carried out, the pegs grow in this area without this affecting the intended function, that is to say the remaining flattenings are still within the spherical contour that completes the spherical segment surfaces and thus within the bore diameter of the roller carrier. The same applies mutatis mutandis to radial growth of the journal heads in an external space in the tools for carrying out the second process step.
  • the tripod star can be held in a radially floating manner with respect to the second tool in the second step, for example by B.
  • a collet only holds the hub body with precise axis alignment.
  • the tripod star can be held firmly supported against the second tool during the second step, e.g. B. in a divided in the plane containing the pin axes third tool.
  • the shaping of the pins by the second step can take place in three individual processes or in a single forming process.
  • a tool according to the invention for carrying out the second step is in any case characterized by at least one tool set comprising two symmetrical mold halves for shaping a tripod pin, which is divided in one plane by the longitudinal axis and a pin axis. These characteristics apply regardless of whether the second step is carried out individually for each spigot or for all three spigots simultaneously.
  • the at least one tool set is preferably open in each case on the end faces of the pins lying opposite in the direction of the longitudinal axis.
  • the mold halves are guided linearly on the single tool set perpendicularly to the plane of their division, so as to be movable linearly.
  • a further embodiment of the tool for the simultaneous implementation of the second step on all three pins is characterized in that the tool comprises three tool sets with mold halves distributed around the circumference, with tool outer surfaces lying approximately radially to the longitudinal axis, and three radially inwardly adjustable wedge elements each lying between the tool sets, which cooperate with their wedge surfaces with the outer tool surfaces of neighboring tool sets.
  • all mold halves can be designed to be movable independently of one another and held in a cylinder ring, or three first mold halves can be designed independently of one another and held in a cylinder ring, while three second supplementary mold halves are firmly connected to one another via a disk, or three first mold halves can each be used be firmly connected to one another via a first disk and three second additional mold halves via a second disk.
  • the tool comprises three circumferentially distributed tool sets with mold halves with pairs of outer tool surfaces parallel to the pin axes and wedge-shaped to each other and three axially adjustable longitudinal wedge elements between the tool sets, which in one Cylindrical ring are supported and interact with their wedge surfaces with the outer tool surfaces of adjacent tool sets.
  • a tool with which the pins can only be machined individually in the second step, but which enables the entire tripod star to be firmly supported during this forming step. light is characterized in that the mold halves are designed as a pair of punches which are guided in transverse bores of a holding tool which receives the entire tripod star and is divided in the plane receiving the journal axes.
  • Figure 1 shows a tripod star after the two forming steps according to the invention in view in the direction of the longitudinal axis
  • Figure 2 shows an inventive tool for performing the second method step
  • Figure 3 shows an inventive tool in a second embodiment a) in an axial view b) in a section perpendicular to a pin axis;
  • Figure 4 shows an inventive tool in a third embodiment a) in an axial view b) in a section through the longitudinal axis;
  • Figure 5 shows an inventive tool in a fourth embodiment a) in an axial view b) in a section perpendicular to the pin axis c) in a section through the longitudinal axis.
  • FIG. 1 shows a tripod star 11 on which an annular hub body 12 with an inner bore 13 and two of three circumferentially distributed pins 14 are shown.
  • the pins 14 have a neck 15 of smaller diameter.
  • Flats 16, 17 lying opposite one another in the axial direction of the hub body and spherical section surfaces 18, 19 lying opposite one another in the circumferential direction of the hub body are shown on the pin head 14.
  • the center points of these spherical section surfaces lie on the journal axes Z and determine the so-called rolling circle R. All contours are indicated by solid lines after the second method step, while the contours after the first method step are indicated by dashed lines.
  • the illustration clearly shows that the hub body 12 and the pin necks 15 are already formed after the first process step, while the pins 14 themselves are still deformed in all details in the second process step, in particular in the position of the center points M with respect to the longitudinal axis A.
  • the first method step is carried out by means of a first tool which is divided in the plane by the three pins Z and which is not shown, while the second tools for the second method step are shown in the drawings below.
  • a tool with a tool set 21, 22 for forming a single pin is shown in a second step, which is divided in a plane E2 by the longitudinal axis A and a pin axis Z and of which the upper mold half 21 with an upper punch 23 and the lower mold half 22 is connected to a lower punch 24.
  • the tool set 21, 22 leaves openings in opposite directions in the direction of the axis A, so that material can migrate in the direction of the longitudinally opposite end faces 16, 17 of the individual pins 14 during the deformation of the spherical section surfaces 18, 19.
  • the tool shown here only one spigot can be formed at a time, so that the second step for each spigot must be carried out individually in succession.
  • FIG. 3 shows a tool with three evenly distributed tool sets 31, 32, each of two mold halves, which lie on a table 40.
  • three first mold halves are firmly connected to one another via an upper disk 33 and the three additional mold halves in each case via a lower disk 34.
  • three of the mold halves could be firmly connected to the table 33 or a disk, and only the respectively complementary three mold halves could be arranged individually floating in a cylindrical ring; however, all the mold halves could also be inserted into a cylinder ring in a freely adjusting manner in the circumferential direction.
  • the possible opening angle between the mold halves after pulling the wedge tools 39 is indicated by a.
  • the mold halves have tool rear faces 35, 36 lying approximately radially to axis A, which interact with wedge surfaces 37, 38 of wedge tools 39, which are each arranged between two tool sets 31, 32 and which can be adjusted radially. It can be seen particularly clearly that recesses 41, 42 are formed on the end faces 16, 17 of the pins 14 by the tool sets, into which material can flow when the spherical section surfaces 18, 19 are formed. However, this material must remain within the spherical shape that complements the spherical section surfaces 18, 19. F denotes the force exerted on the wedge tools 39. All other details are denoted by the same reference numerals as in the previous figures. Reference is made to the corresponding description.
  • FIG. 4 shows a tool with three evenly circumferentially distributed tool sets 41, 42, the mold halves of which have tool backs 43, 44 which are arranged in a wedge shape and are parallel to the pin axes Z.
  • the mold halves 41, 42 are supported on a table 45.
  • Each with the tool backs 43, 44 of two adjacent tool sets cooperate with three wedge elements 49, which have oppositely inclined wedge surfaces 47, 48 and which in turn are held in a cylinder ring 46 with a base plate 50, which can be set against the table 45 with the force F.
  • All other details are the same Reference numerals designate as in the previous figures. Reference is made to the corresponding description.
  • FIG. 5 shows a tool with a single tool set 51, 52, the mold halves of which are designed in the form of stamps which are guided in the receiving halves 61, 62 of a holding tool, which in turn is in a plane through the journal axes Z in one plane E1 is divided.
  • this holding tool essentially corresponds to a first tool, not shown here, for carrying out the first method step.
  • the mold halves 51, 52, which are divided in the plane E2 are moved towards one another with the forces F in order to carry out the second method step.
  • the receiving halves 61, 62 are held together with the forces F h to fix the tripod star. All other details are denoted by the same reference numerals as in the previous figures. Reference is made to the corresponding description.

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Formgebung eines Tripodesterns (11) für ein Tripodegelenk, welcher einen ringförmigen Nabenkörper (12) und drei am Nabenkörper anschließende radial zur Längsachse (A) des Nabenkörpers ausgerichtete Zapfen (14) aufweist, die jeweils umfänglich zu den Zapfenachsen (Z) der Zapfen liegende Kugelabschnittsflächen (18,19) bilden, wobei in einem ersten Schritt aus einem Rohling mittels eines in der die Zapfenachsen (Z) enthaltenden Ebene (E1) geteilten ersten Werkzeuges der Nabenkörper (12) und die drei Zapfen vorgeformt werden und in einem zweiten Schritt den vorgeformten Zapfen mittels eines in Ebenen (E2) durch die Längsachse (A) des Nabenkörpers und die Zapfenachsen (Z) geteilten zweiten Werkzeuges sich in Umfangsrichtung zum Nabenkörper gegenüberliegende gratfreie Kugelabschnittsflächenpaare angeformt werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Formgebung eines Tripodesterns
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formgebung eines Tripodesterns für ein Tripodegelenk, welcher einen ringförmigen Nabenkörper und drei am Nabenkörper anschließende radial zur Längsachse des Nabenkörpers ausgerichtete Zapfen aufweist, die jeweils umfänglich zu den Zapfenachsen der Zapfen liegende Kugelabschnittsflächen bilden. Tripodesterne dieser Art werden bei Tripodegelenken verwendet, bei denen auf den Tripodezapfen jeweils Rollenträger für die Laufrollen angeordnet sind, die jeweils Axialbohrungen aufweisen, in die die Tripodezapfen im wesentlichen spielfrei eingreifen. In dieser Weise sind die Rollenträger relativ zu den Tripodezapfen axial verschieblich und pendelnd beweglich. Hierdurch wird erreicht, daß die auf den Rollenträgern gelagerten Tripoderollen mit stets zu sich selbst paralleler Achse in Bahnen des Gelenkaußenteils rein abrollend geführt werden können, wenn Gelenkaußenteil und Gelenkinnenteil in einer Winkelstellung zueinander umlaufen.
Die Herstellung von Tripodesternen/Gelenkinnenteilen der vorstehend genannten Art erfolgt bisher in der Weise, daß aus einem zylindrischen Rohling mittels eines in der die Zapfenachsen enthaltenden Ebene geteilten Werkzeuges der Nabenkörper und die drei Zapfen im Vorwärtsfließpressen ausgeformt werden, wodurch ein in der Mittelebene des Tripodesterns verlaufender Grat entsteht. In einem hier nicht wesentlichen nachgeordneten Schritt wird dann zunächst der Nabenkörper gelocht. Schließlich folgen mechanische Bearbeitungsschritte, mit denen der bei der Umformung des Rohlings entstandene Grat zumindest im Bereich der Kugelabschnittsflächen an den Zapfen entfernt wird, die als Funktionsflächen, die mit den Axialbohrungen der Rollenträger zusammenwirken, gute Oberflächenqualität aufweisen müssen. Diese mechanischen Bearbeitungsschritte können in Form von Hartdrehen oder Schleifen am bereits gehärteten Tripodestern erfolgen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Formgebungsverfahren von Tripodesternen für Tripodegelenke des genannten Typs zu vereinfachen.
Die Lösung hierfür ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst wie bisher in einem ersten Schritt aus einem Rohling mittels eines in der die Zapfenachsen enthaltenden Ebene geteilten Werkzeuges der Nabenkörper und die drei Zapfen vorgeformt werden und dann in einem zweiten Schritt den vorgeformten Zapfen mittels in Ebenen durch die Längsachse und die Zapfenachsen geteilten Werkzeugen sich im ümfangssinn zum Nabenkörper gegenüberliegende gratfreie Kugelabschnittsflächenpaare angeformt werden. Hierbei wird im zweiten Schritt der durch den ersten Schritt entstandene Grat beseitigt und fertige nicht mehr nachzubearbeitende Funktionsflächen hergestellt, deren Oberflächenrauhigkeit deutlich reduziert ist. Es versteht sich, daß im ersten Schritt die Kugelabschnittsflächen an den Zapfen so weit wie möglich, jedoch mit dem notwendigen Aufmaß für den zweiten Schritt vorgeformt werden.
Hierbei ist es möglich, daß die Mittelpunkte der vorläufigen Kugelabschnittsflächen nach dem ersten Schritt noch einen vorhaltbehafteten Abstand zur Längsachse haben und die Mittelpunkte der Kugelabschnittsflächen erst beim zweiten Schritt ihre endgültige Position auf dem sogenannten Rollkreisdurchmesser erhalten.
In besonders bevorzugter Ausführung werden die Zapfen im erstgenannten Schritt mit sich in Richtung der Längsachse des Nabenkörpers gegenüberliegenden Abflachungen ausgeformt. Hierdurch ist es möglich, daß bei der Durchführung des zweiten Verfahrensschrittes die Zapfen in diesem Bereich wachsen, ohne daß dies die bestimmungsgemäße Funktion beeinträchtigt, d. h. die verbleibenden Abflachungen liegen immer noch innerhalb der die Kugelabschnittsflächen vervollständigenden Kugelkontur und damit innerhalb des Bohrungsdurchmessers der Rollenträger. Gleiches gilt sinngemäß auch für ein radiales Wachsen der Zapfenköpfe in einen außenliegenden Freiraum in den Werkzeugen zur Durchführung des zweiten Verfahrensschrittes.
Nach einer ersten Durchführung des Verfahrens kann der Tripodestern beim zweiten Schritt radial schwimmend gegenüber dem zweiten Werkzeug gehalten werden, indem z. B. eine Spannzange den Nabenkörper nur mit genauer Achsausrichtung festhält .
Nach einer anderen Durchführung des Verfahrens kann der Tripodestern während des zweiten Schrittes gegenüber dem zweiten Werkzeug fest abgestützt gehalten werden, z. B. in einem in der die Zapfenachsen enthaltenden Ebene geteilten dritten Werkzeug.
Die Formgebung an den Zapfen durch den zweiten Schritt kann in drei Einzelvorgängen oder in einem einzigen Umformvorgang erfolgen.
Ein erfindungsgemäßes Werkzeug zur Durchführung des zweiten Schrittes ist in jedem Fall gekennzeichnet durch zumindest einen Werkzeugsatz aus zwei symmetrischen Formhälften zur Formgebung für einen Tripodezapfen, der in einer Ebene durch die Längsachse und eine Zapfenachse geteilt ist. Diese Merkmale gelten gleich ob der zweite Schritt für jeden Zapfen einzeln oder für alle drei Zapfen gleichzeitig durchgeführt wird. Vorzugsweise ist der zumindest eine Werkzeugsatz jeweils an den in Richtung der Längsachse entgegengesetzt liegenden Stirnflächen der Zapfen offen. In einer Ausführung des Werkzeugs für die Durchführung des zweiten Schrittes an jeweils nur einem Tripodezapfen sind an dem einzigen Werkzeugsatz die Formhälften senkrecht zur Ebene ihrer Teilung entgegengesetzt bewegbar linear geführt.
Eine weitere Ausführung des Werkzeuges für die gleichzeitige Durchführung des zweiten Schrittes an allen drei Zapfen ist dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug drei umfangsverteilt angeordnete Werkzeugsätze mit Formhälften mit etwa radial zur Längsachse liegenden Werkzeugaußenflächen und drei jeweils zwischen den Werkzeugsätzen liegende radial nach innen zustellbare Keilelemente umfaßt, die mit ihren Keilflächen mit den Werkzeugaußenflächen benachbarter Werkzeugsätze zusammenwirken. Hierbei können alle Formhälften unabhängig voneinander beweglich ausgeführt und in einem Zylinderring gehalten sein oder es können drei erste Formhälften unabhängig voneinander ausgeführt und in einem Zylinderring gehalten sein, während drei zweite ergänzende Formhälften über eine Scheibe fest miteinander verbunden sind, oder es können jeweils drei erste Formhälften über eine erste Scheibe und drei zweite ergänzende Formhälften über eine zweite Scheibe fest miteinander verbunden sein.
Eine andere Ausführung des Werkzeuges für diese Verfahrensfüh- rung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug drei umfangsverteilt angeordnete Werkzeugsätze mit Formhälften mit paarweise parallel zu den Zapfenachsen und keilförmig zueinander liegenden Werkzeugaußenflächen und drei axial in Längsrichtung zustellbare zwischen den Werkzeugsätzen liegende Keilelemente umfaßt, die in einem Zylinderring abgestützt sind und mit ihren Keilflächen mit den Werkzeugaußenflächen benachbarter Werkzeugsätze zusammenwirken.
Ein Werkzeug, mit dem die Zapfen nur einzeln im zweiten Schritt bearbeitet werden können, das jedoch ein festes Abstützen des gesamten Tripodesterns während dieses Umformschrittes ermög- licht, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Formhälften als Stempelpaar ausgeführt sind, die in Querbohrungen eines Haltewerkzeuges geführt sind, das den ganzen Tripodestern aufnimmt und in der die Zapfenachsen aufnehmenden Ebene geteilt ist.
Ein erfindungsgemäßer Tripodestern und Werkzeuge zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Zeichnungen dargestellt, die nachstehend beschrieben sind.
Hierin zeigen
Figur 1 einen Tripodestern nach den zwei erfindungsgemäßen Umformschritten in Ansicht in Richtung der Längsachse;
Figur 2 ein erfindungsgemäßes Werkzeug zur Durchführung des zweiten Verfahrensschrittes;
Figur 3 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in einer zweiten Ausführung a) in axialer Ansicht b) in einem Schnitt senkrecht zu einer Zapfenachse;
Figur 4 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in einer dritten Ausführung a) in axialer Ansicht b) in einem Schnitt durch die Längsachse;
Figur 5 ein erfindungsgemäßes Werkzeug in einer vierten Ausführung a) in axialer Ansicht b) in einem Schnitt senkrecht zur Zapfenachse c) in einem Schnitt durch die Längsachse.
In Figur 1 ist ein Tripodestern 11 dargestellt, an dem ein ringförmiger Nabenkörper 12 mit einer Innenbohrung 13 sowie zwei von drei umfangsverteilten Zapfen 14 dargestellt sind. Die Zapfen 14 haben einen Hals 15 geringeren Durchmessers. Am Zapfenkopf 14 sind in Achsrichtung des Nabenkörpers sich gegenüberliegende Abflachungen 16, 17 sowie in Umfangsrichtung des Nabenkörpers sich gegenüberliegende Kugelabschnittsflächen 18, 19 dargestellt. Die Mittelpunkte dieser Kugelabschnittsflächen liegen auf den Zapfenachsen Z und bestimmen den sogenannten Rollkreis R. Alle Konturen sind mit durchgezogenen Linien nach dem zweiten Verfahrensschritt angezeigt ist, während mit gestrichelten Linien die Konturen nach dem ersten Verfahrensschritt angedeutet ist. In der Darstellung wird deutlich, daß der Nabenkörper 12 sowie die Zapfenhälse 15 bereits nach dem ersten Verfahrensschritt fertig geformt sind, während die Zapfen 14 selber im zweiten Verfahrensschritt in allen Details, insbesondere in der Lage der Mittelpunkte M gegenüber der Längsachse A, noch umgeformt werden. Der erste Verfahrensschritt wird mittels eines in der Ebene durch die drei Zapfen Z geteilten ersten Werkzeuges durchgeführt, das nicht gezeigt ist, während die zweiten Werkzeuge für den zweiten Verfahrensschritt in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt sind.
In Figur 2 ist ein Werkzeug mit einem Werkzeugsatz 21 , 22 zur Umformung eines einzelnen Zapfens in einem zweiten Schritt gezeigt, das in einer Ebene E2 durch die Längsachse A und eine Zapfenachse Z geteilt ist und von dem die obere Formhälfte 21 mit einem Oberstempel 23 und die untere Formhälfte 22 mit einem Unterstempel 24 verbunden ist. Der Werkzeugsatz 21, 22 läßt in Richtung der Achse A entgegengesetzt gerichtete Öffnungen frei, so daß während der Verformung der Kugelabschnittsflächen 18, 19 Material in Richtung der in Längsrichtung gegenüberliegenden Stirnflächen 16, 17 der einzelnen Zapfen 14 wandern kann. Mit dem hier gezeigten Werkzeug ist jeweils nur ein Zapfen zur Zeit umzuformen, so daß der zweite Schritt für jeden Zapfen einzeln in Folge durchgeführt werden muß.
In Figur 3 ist ein Werkzeug mit drei gleichmäßig umfangsverteil- ten Werkzeugsätzen 31, 32 aus je zwei Formhälften gezeigt, die auf einem Tisch 40 aufliegen. Jeweils drei erste Formhälften sind über eine obere Scheibe 33 und die jeweils drei ergänzenden Formhälften über eine untere Scheibe 34 fest miteinander verbunden. Alternativ könnten drei der Formhälften mit dem Tisch 33 oder einer Scheibe fest verbunden und nur die jeweils ergänzenden drei Formhälften in einem Zylinderring gehalten einzeln schwimmend angeordnet sein; es könnten jedoch auch alle Formhälften in Umfangsrichtung sich frei einstellend in einen Zylinderring eingelegt sein. Mit a ist der mögliche Öffnungswinkel zwischen den Formhälften nach Ziehen der Keilwerkzeuge 39 angedeutet. Die Formhälften haben etwa radial zur Achse A liegende Werkzeugrückseiten 35, 36, die mit Keilflächen 37, 38 von Keilwerkzeugen 39 zusammenwirken, die jeweils zwischen zwei Werkzeugsätzen 31 , 32 angeordnet sind und die radial zustellbar sind. Es ist besonders deutlich erkennbar, daß jeweils an den Stirnseiten 16, 17 der Zapfen 14 Ausnehmungen 41, 42 durch die Werkzeugsätze gebildet werden, in die Material beim Nachformen der Kugelabschnittsflächen 18, 19 einfließen kann. Dabei muß dieses Material allerdings innerhalb der die Kugelabschnittsflächen 18, 19 ergänzenden Kugelform bleiben. Mit F ist hierbei die auf die Keilwerkzeuge 39 ausgeübte Kraft bezeichnet. Alle weiteren Einzelheiten sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in den vorangehenden Figuren. Auf die entsprechende Beschreibung wird Bezug genommen.
In Figur 4 ist ein Werkzeug mit drei gleichmäßig umfangsverteil- ten Werkzeugsätzen 41, 42 gezeigt, deren Formhälften keilförmig zueinander angeordnete parallel zu den Zapfenachsen Z liegende Werkzeugrückseiten 43, 44 haben. Die Formhälften 41, 42 stützen sich auf einem Tisch 45 ab. Jeweils mit den Werkzeugrückseiten 43, 44 zweier benachbarter Werkzeugsätze wirken drei Keilelemente 49 zusammen, die entgegengesetzt geneigte Keilflächen 47, 48 aufweisen und die ihrerseits in einem Zylinderring 46 mit Bodenplatte 50 gehalten sind, der mit der Kraft F gegen den Tisch 45 zustellbar ist. Alle weiteren Einzelheiten sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in den vorangehenden Figuren. Auf die entsprechende Beschreibung wird Bezug genommen.
In Figur 5 ist ein Werkzeug mit einem einzelnen Werkzeugsatz 51, 52 gezeigt, dessen Formhälften in Form von Stempeln ausgeführt sind, die in in den Aufnahmehälften 61, 62 eines Haltewerkzeuges geführt sind, das seinerseits in einem in einer Ebene durch die Zapfenachsen Z gelegten Ebene E1 geteilt ist. Dieses Haltewerkzeug entspricht in seinem Formhohlraum und seiner Teilung im wesentlichen einem hier nicht gezeigten ersten Werkzeug zur Durchführung des ersten Verfahrensschrittes. Die Formhälften 51, 52, die in der Ebene E2 geteilt sind, werden mit den Kräften F aufeinander zu bewegt, um den zweiten Verfahrensschritt durchzuführen. Die Aufnahmehälften 61 , 62 werden mit den Kräften Fh währenddessen zur Fixierung des Tripodesterns zusammengehalten. Alle weiteren Einzelheiten sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in den vorangehenden Figuren. Auf die entsprechende Beschreibung wird Bezug genommen.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Formgebung eines TripodesternsPatentansprüche
1. Verfahren zur Formgebung eines Tripodesterns für ein Tripo- degelenk, welcher einen ringförmigen Nabenkörper (12) und drei am Nabenkörper anschließende radial zur Längsachse A des Nabenkörpers ausgerichtete Zapfen (14) aufweist, die jeweils umfänglich zu den Zapfenachsen Z der Zapfen liegende Kugelabschnittsflächen (18, 19) bilden, wobei in einem ersten Schritt aus einem Rohling mittels eines in der die Zapfenachsen Z enthaltenden Ebene E1 geteilten ersten Werkzeuges der Nabenkörper (12) und die drei Zapfen (14) vorgeformt werden und in einem zweiten Schritt den vorgeformten Zapfen (14) mittels eines in Ebenen E2 durch die Längsachse A des Nabenkörpers und die Zapfenachsen Z geteilten zweiten Werkzeuges sich in Umfangsrichtung zum Nabenkörper (12) gegenüberliegende gratfreie Kugelabschnittsflächenpaare (18, 19) angeformt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zapfen (14) beim ersten Schritt mit sich in Richtung der Längsachse A des Nabenkörpers (12) gegenüberliegenden Abflachungen (16, 17) ausgeformt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Tripodestern (11) beim zweiten Schritt gegenüber dem zweiten Werkzeug radial schwimmend gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Tripodestern (11) beim zweiten Schritt relativ zum zweiten Werkzeug fest abgestützt wird.
5. Formwerkzeug zur Durchführung des zweiten Verfahrensschrittes des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Werkzeug zumindest einen Werkzeugsatz (21, 22; 31, 32; 41, 42; 51, 52) aus zwei symmetrischen Formhälften zur Formgebung für einen Tripodezapfen (14) umfaßt, der in einer Ebene E2 durch die Längsachse A und eine Zapfenachse Z geteilt ist.
6. Formwerkzeug nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zumindest eine Werkzeugsatz (21, 22; 31, 32; 41, 42; 51, 52) jeweils an den in Richtung der Längsachse A entgegengesetzt liegenden Stirnflächen (16, 17) des Tripo- dezapfens (14) offen ist.
7. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formhälften (21, 22; 51, 52) senkrecht zur Ebene E2 entgegengesetzt bewegbar linear geführt sind. (Figur 2, Figur 5)
8. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Werkzeug drei umfangsverteilt angeordnete Werkzeugsätze (31, 32) mit Formhälften mit etwa radial zur Längsachse A liegenden Werkzeugaußenflächen (35, 36), die einzeln ausgeführt und in einem Zylinderring abgestützt sind, und drei jeweils zwischen den Werkzeugsätzen (31, 32) liegende radial nach innen zustellbare Keilelemente (39) umfaßt, die mit ihren Keilflächen (37, 38) mit den Werkzeugaußenflächen (35, 36) benachbarter Werkzeugsätze (31, 32) zusammenwirken. (Figur 3)
9. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Werkzeug drei umfangsverteilt angeordnete Werkzeugsätze (31, 32) mit Formhälften mit etwa radial zur Längsachse A liegenden Werkzeugaußenflächen (35, 36), von denen drei Formhälften einzeln ausgeführt und in einem Zylinderring abgestützt und drei jeweils ergänzende Formhälften über eine Scheibe fest miteinander verbunden sind, und drei jeweils zwischen den Werkzeugsätzen (31, 32) liegende radial nach innen zustellbare Keilelemente (39) umfaßt, die mit ihren Keilflächen (37, 38) mit den Werkzeugaußenflächen (35, 36) benachbarter Werkzeugsätze (31, 32) zusammenwirken. (Figur 3)
10. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Werkzeug drei umfangsverteilt angeordnete Werkzeugsätze (31, 32) mit Formhälften mit etwa radial zur Längsachse liegenden Werkzeugaußenflächen (35, 36), von denen drei Formhälften über eine erste Scheibe (33) und drei jeweils ergänzende Formhälften über eine zweite Scheibe (34) miteinander verbunden sind, und drei jeweils zwischen den Werkzeugsätzen (31, 32) liegende radial nach innen zustellbare Keilelemente (39) umfaßt, die mit ihren Keilflächen (37, 38) mit den Werkzeugaußenflächen (35, 36) benachbarter Werkzeugsätze (31, 32) zusammenwirken. (Figur 3)
11. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 5 oder 6 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Werkzeug drei umfangsverteilt angeordnete Werkzeugsätze (41, 42) mit Formhälften mit paarweise parallel zu den Zapfenachsen und keilförmig zueinander liegenden Werkzeugaußenflächen (43, 44) und drei axial in Längsrichtung zustellbare zwischen den Werkzeugsätzen liegende Keilelemente umfaßt, die in einem Zylinderring (46) abgestützt sind und mit ihren Keilflächen (47, 48) mit den Werkzeugaußenflächen benachbarter Werkzeugsätze zusammenwirken. (Figur 4)
12. Formwerkzeug nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formhälften (51, 52) als Stempelpaar ausgeführt sind, die in Querbohrungen (61, 62) eines Haltewerkzeuges geführt sind, das den ganzen Tripodestern (11) aufnimmt und in der die Zapfenachsen Z aufnehmenden Ebene E1 geteilt ist. (Figur 5)
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