WO2008049145A1 - Verfahren zur herstellung eines einstückigen, metallischen mehrfachrades, vorform zur herstellung desselben und mehrfachrad - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines einstückigen, metallischen mehrfachrades, vorform zur herstellung desselben und mehrfachrad Download PDF

Info

Publication number
WO2008049145A1
WO2008049145A1 PCT/AT2007/000489 AT2007000489W WO2008049145A1 WO 2008049145 A1 WO2008049145 A1 WO 2008049145A1 AT 2007000489 W AT2007000489 W AT 2007000489W WO 2008049145 A1 WO2008049145 A1 WO 2008049145A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contour
wheel
toothed
tooth
chain
Prior art date
Application number
PCT/AT2007/000489
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Schmid
Wolfgang Siessl
Karl Dickinger
Original Assignee
Miba Sinter Austria Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miba Sinter Austria Gmbh filed Critical Miba Sinter Austria Gmbh
Priority to CA002667339A priority Critical patent/CA2667339A1/en
Priority to CN200780039602.6A priority patent/CN101547758B/zh
Priority to DE502007007017T priority patent/DE502007007017D1/de
Priority to AT07815156T priority patent/ATE506127T1/de
Priority to JP2009533608A priority patent/JP5363326B2/ja
Priority to EP07815156A priority patent/EP2083956B1/de
Priority to US12/447,046 priority patent/US8911313B2/en
Publication of WO2008049145A1 publication Critical patent/WO2008049145A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
    • B21H5/022—Finishing gear teeth with cylindrical outline, e.g. burnishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/08—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of toothed articles, e.g. gear wheels; of cam discs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49462—Gear making
    • Y10T29/49467—Gear shaping
    • Y10T29/49471—Roll forming
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12229—Intermediate article [e.g., blank, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19949—Teeth
    • Y10T74/19963—Spur

Definitions

  • the respective desired wheel for example gear wheel, sprocket or toothed belt wheel
  • the respective desired wheel can be produced from a preform depending on intended traction means, so that it is possible to prefabricate corresponding preforms independently of the final tooth geometry, thereby responding more quickly to customer demand can, in which only the appropriate deformation in the final tooth geometry is required. It is thus possible to produce these preforms in stock, so that production bottlenecks can be compensated for by corresponding pre-production in times of lower capacity utilization.
  • the invention is thus to be seen in the fact that either the finished tooth contour of the chain or gear or the finished tooth contour of a toothed belt wheel is produced from the raw contours.
  • FIGS. 1 and 2 show a preform 1 for producing a multiple wheel 2 for a traction mechanism drive.
  • traction drives are, for example, chain drives or belt drives (belt drive).
  • the production of sintered components comprises the process steps mixing the powder, optionally with additives and auxiliaries, powder compaction into a green compact, sintering of the green compact, optionally calibration and / or densification of the sintered structural part.
  • the preform 1 is symmetrical with respect to the tooth geometry 5, there is also the possibility that the extent of the oversize of the rough contour 17 with respect to the sprocket contour 16 on the left tooth flank is different from the right flank.
  • the single wheel 3 is formed in this variant as a sprocket, but can also be a tooth 0 rad.
  • This single wheel preferably already has its final shape prior to forming the teeth 10 of the second single wheel 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Pulleys (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines einstückigen, metallischen Mehrfachrades (2) für einen Zugmittelantrieb, mit zumindest zwei nebeneinander angeordneten Einfachrädern (3, 4), die jeweils einen Radkörper (5, 6) mit einem äußeren Umfang (7, 8) aufweisen, wobei über den äußeren Umfang (7, 8) verteilt Zähne (9, 10) zum Eingriff des Zugmittels angeordnet sind, und wobei zumindest eines der zumindest zwei Einfachräder (3, 4) als Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrad ausgebildet ist. Das Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrad wird mit einer Rohkontur hergestellt, wobei eine Zahndicke der Rohkontur - in axialer Ansicht - größer ist als die Zahndicke der Endkontur des fertigen Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrades, und danach in Abhängigkeit vom verwendeten Zugmittel diese Rohkontur durch spanlose Umformung, insbesondere Walzen, in die fertige Zahnkontur umgeformt wird, wobei aus einer Kettenrad- oder Zahnradkontur ein Zahnriemenradkontur oder aus einer Zahnrad oder Zalinriemenradkontur eine Kettenradkontur oder aus einer Zahnriemenrad oder Kettenrad eine Zahnradkontur hergestellt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorform zur Herstellung eines Mehrfachrades und ein Mehrfachrad.

Description

Mehrfachrad
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines einstückigen, metallischen Mehrfachrades für einen Zugmittelantrieb, mit zumindest zwei nebeneinander angeordneten Ein- fachrädern, die jeweils einen Radkörper mit einem äußeren Umfang aufweisen, wobei über den äußeren Umfang verteilt Zähne zum Eingriff des Zugmittels angeordnet sind, und wobei zumindest eines der zumindest zwei Räder als Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrad ausgebildet ist, sowie eine Vorform zur Herstellung des einstückigen, metallischen Mehrfachrades und ein einstückiges, metallisches Mehrfachrad.
Mehrfachkettenräder sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt z. B. die DE 102 16 524 A einen Kettentrieb mit zwei nebeneinander und über Mehrfachkettenräder angeordneten Antriebsketten. Derartige Mehrfachkettenräder sind entweder mehrstückig ausgebildet, wobei mehrere Einfachkettenräder miteinander verbunden werden, und aber auch einstückig, wobei ein Radkörper mehrere Einfachräder mit entsprechenden Verzahnungen an den äußeren Umfangen aufweist. Die Zahngeometrie wird sowohl bei der einstückigen als auch bei der mehrstückigen Variante im Herstellungsverfahren festgelegt. Es ist daher erforderlich, für jedes Mehrfachkettenrad mit der jeweils speziellen Zahngeometrie entsprechende Formen und Werkzeuge vorrätig zu halten.
Aufgabe gegenständlicher Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, die Herstellung von Mehrfachrädern für einen Zugmittelantrieb variabler auszubilden.
Diese Aufgabe der Erfindung wird jeweils eigenständig dadurch gelöst, dass bei dem erfin- dungsgemäßen Verfahren das Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrad mit einer Rohkontur 17 hergestellt wird, wobei eine Zahndicke der Rohkontur - in axialer Ansicht - größer ist als die Zahndicke der Endkontur des fertigen Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrades, und danach in Abhängigkeit vom verwendeten Zugmittel diese Rohkontur durch spanlose Umformung, insbesondere Walzen, in die fertige Zahnkontur umgeformt wird, wobei aus einer Kettenrad- oder Zahnradkontur ein Zahnriemenradkontur oder aus einer Zahnrad- oder Zahnriemenradkontur eine Kettenradkontur oder aus einer Zahnriemenrad- oder Kettenrad eine Zahnradkontur hergestellt wird, durch eine entsprechend diesen Merkmalen und in diesem Verfahren verwendete Vorform zur Herstellung eines einstückigen, metallischen Mehrfachrades für ei- nen Zugmittelantrieb, sowie durch ein einstückiges, metallisches Mehrfachrad für einen Zugmittelantrieb selbst, bei dem das zumindest eine der beiden Einfachräder durch spanlose Umformung, insbesondere durch Walzen, aus einer Rohkontur für ein Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrad hergestellt ist, wobei aus einer Kettenrad- oder Zahnradkontur ein Zahnriemenrad- kontur oder aus einer Zahnrad- oder Zahnriemenradkontur eine Kettenradkontur oder aus einer Zahnriemenrad- oder Kettenrad eine Zahnradkontur gebildet ist.
Mit Hilfe der Erfindung kann aus einer Vorform in Abhängigkeit von beabsichtigten Zugmittel das jeweilig gewünschte Rad, bspw. Zahnrad, Kettenrad oder Zahnriemenrad, hergestellt werden, sodass es möglich wird, unabhängig von der letztendlichen Zahngeometrie entsprechende Vorformen vorzufertigen, wodurch auf den Kundenbedarf rascher reagiert werden kann, in dem nur noch die entsprechende Umformung in die letztendliche Zahngeometrie erforderlich ist. Es ist somit möglich, diese Vorformen auf Lager zu produzieren, sodass also Produktionsengpässe durch entsprechende Vorproduktion in Zeiten mit geringerer Kapazi- tätsauslastung ausgeglichen werden können. Die Erfindung ist also darin zu sehen, dass aus den Rohkonturen entweder die fertige Zahnkontur des Ketten- oder Zahnrades oder die fertige Zahnkontur eines Zahnriemenrades hergestellt wird. Durch die spanlose Umformung, insbesondere das Walzen, wird zudem erreicht, dass der Materialabfall im Vergleich zu bisherigen Herstellungsverfahren bei denen die Zahngeometrie aus der Urform spanend hergestellt worden ist, deutlich reduziert werden kann. Außerdem lassen sich damit auch Mehrfachräder relativ einfach herstellen, die mit normalen Sinterverfahren nicht oder nur mit erheblich höherem Aufwand herstellbar sind, beispielsweise ein Dreifachrad, bei dem das mittlere Einfachrad einen geringeren Durchmesser aufweist, als die beiden randständigen Einfachräder.
Gemäß einer Ausführungsvariante des Verfahrens kann vor der Umformung die Zahnhöhe reduziert werden, sodass die Variabilität der festzulegenden Zahnkontur erhöht werden kann. Es kann damit auf unterschiedliche Durchmesser von Einfachrädern besser reagiert werden.
Gemäß einer Ausfuhrungsvariante der erfindungsgemäßen Vorform ist vorgesehen, dass die Rohkontur der Zähne zumindest annähernd evolventenartig ausgebildet ist, wodurch die spanlose Umformung, also die Materialverdrängung, erleichtert werden kann. Es kann damit auch ein geringerer Abnutzungsgrad der Umformwerkzeuge bzw. Umformmaschinen erreicht werden. Die Vorform kann weiters aus einem Sintermetall oder einer Sintermetalllegierung bestehen. Dabei ist von Vorteil, da derartige Bauteile nach den Sintern eine mehr oder weniger hohe Porosität aufweisen, dass die Umformung erleichtert werden kann, in dem die Porosität zumindest im Außenbereich erniedrigt, also der Bauteil in diesen Bereichen verdichtet wird. Durch die höhere Dichte im Außenbereich des Bauteils lässt sich zudem eine bessere Verschleißbeständigkeit erzielen. Zudem wird damit auch eine Glättung der Oberfläche bzw. eine bessere Oberflächengüte erreicht, beispielsweise weisen die Zähne keine Querriefen auf, wie diese normalerweise beim Verpressen eines Sintermetallpulvers verfahrensbedingt entstehen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird dies anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in schematisch vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 eine Ausführungsvariante der Vorform als Zweifachrad in Schrägansicht;
Fig. 2 die Vorform nach Fig. 1 in Stirnansicht;
Fig. 3 eine erste Ausführungsvariante der Zahnumformung;
Fig. 4 eine weitere Ausführungs Variante der Zahnumformung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer- den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfϊndungsge- mäße Lösungen darstellen. Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so 2xι verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Vorform 1 zur Herstellung eines Mehrfachrades 2 für einen Zugmittelantrieb. Derartige Zugmittelantriebe sind bspw. Kettenantriebe oder Riemenantriebe (Zahnriemenantrieb) .
Das aus der Vorform 1 nach Figur 1 hergestellte Mehrfachrad 2 weist zwei Einfachräder 3, 4 auf. Jedes dieser Einfachräder 3, 4 umfasst einen Radkörper 5, 6 mit einem äußeren Umfang 7, 8 über dem verteilt Zähne 9, 10 zum Eingriff des Zugmittels angeordnet sind.
Bei dieser Ausführungsvariante des Mehrfachrades 2 weisen die beiden Einfachräder 3, 4 einen unterschiedlichen Durchmesser 11, 12 (Figur 2) auf. Selbstverständlich ist es möglich, dass die beiden Einfachräder 3, 4 denselben Durchmesser 11, 12 haben.
Des weiteren ist es möglich, dass das Mehrfachrad 2 nicht nur zwei Einfachräder 3, 4 aufweist sondern das mehr als zwei, bspw. 3, 4, 5 etc. Mehrfachräder 3, 4 angeordnet sind. Auch dabei besteht die Möglichkeit, dass diese Einfachräder 3, 4 einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen bzw. alle Einfachräder 3, 4 denselben Durchmesser haben, bzw. mehr als zwei. In bevorzugten Ausführungsvarianten weist das Mehrfachrad 2 zwei drei Einfachräder 3, 4 auf mit abnehmenden Durchmesser 11, 12, wobei die Zähne 9 des Einfachrades 3 mit dem größten Durchmesser 11 sowie das gegebenenfalls daran anschließende Einfachrad für ein Kettenantrieb ausgebildet sind und das kleinste Einfachrad 4 für den Eingriff eines Zahnriemens ausgebildet ist.
Wie in den Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist das Mehrfachrad 2 eine zentrale Bohrung 13 zur Aufnahme einer Welle oder dergleichen auf.
In der bevorzugten Ausführungsvariante ist das Mehrfachrad 2 bzw. die Vorform 1 aus einem Sintermetall bzw. einer Sintermetalllegierung gebildet. Diese können z.B. auf Aluminium-, Eisen-, Kupfer-, Magnesium-Basis gebildet sein. Beispiele für derartige Sintermetalllegierun- gen sind aus der DIN V 30 910 Teil 4, Seite 3 zu entnehmen.
Da dem Fachmann die prinzipielle Herstellung von Sinterbauteilen bekannt ist, sei an dieser Stelle an die anschlägige Literatur verwiesen. Insbesondere umfasst die Herstellung von Sinterbauteilen die Verfahrensschritte Mischung des Pulvers, gegebenenfalls mit Zusatz- und Hilfsstoffen, Pulververdichtung zu einem Grünling, Sintern des Grünlings, gegebenenfalls Kalibrierung und/oder Nachverdichtung des gesinterten Bausteils.
Figur 3 zeigt eine erste Ausführungsvariante für die Umformung und Endfertigung der Zahnkontur für das Mehrfachrad 2. Dazu ist in Figur 3 lediglich ein Zahn 10 dargestellt. Insbesondere ist dessen Zahnkontur 14 als Kontur für einen Zahnriemen, im folgenden Zahnriemenradkontur 15 genannt, als Kontur für eine Zahnkette, im folgenden Kettenradkontur 16 genannt (strichliert) und als Rohkontur 17 (strichpunktiert) dargestellt. Bevorzugt wird die Rohkontur 17 als Rohkontur 17 zur Herstellung von Zähnen 10 für einen Eingriff einer Zahnkette hergestellt. Insbesondere ist dies die Rohkontur 17 nach dem Sintern der jeweiligen Vorform 1.
Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, ist die Rohkontur 17 des Zahnes 10 im Bereich einer Zahn- flanke 18 dicker als eine Zahnflankendicke 19 des fertigen Zahnes 10 für den Eingriff einer Zahnkette. Für die Endfertigung des Zahnes 10 aus dieser Rohkontur 17 erfolgt eine spanlose Umformung, wobei das Material aus dem Bereich des Übermaßes der Zahnflanke 18 in einen Zahnkopfbereich 20 zumindest teilweise verbracht wird. Gleichzeitig kann bei dieser Umformung auch eine Verdichtung im Umfangsbereich des Zahnes 10 des Sinterwerkstoffes erfol- gen.
Um aus dieser Rohkontur 17 einen Zahn 10 für einen Eingriffeines Zahnriemens (Zahnriemenradkontur 15) zu fertigen, wird die Umformung so gestaltet, dass zumindest ein Teil des Überschussmaterials der Rohkontur 17 im Bereich der Zahnflanke 18 wiederum in Richtung auf den Zahnkopf bereich 20 verbracht wird, allerdings - nachdem die Zähne 10 für den Eingriff eines Zahnriemens prinzipiell anders aussehen als die Zähne 10 für einen Eingriff einer Zahnkette - wird bei dieser Umformung der an den Zahnkopf bereich 20 anschließende Zahn- flankenbereich 21 gegenüber der Rohkontur 17 verbreitert und ggf. ebenfalls Material aus dem Zahnkopfbereich 20 in diesem Zahnflankenbereich 21 verbracht, sodass also eine Zahnhöhe 22 geringer ist als die Zahnhöhe der Rohkontur 17. Im Zahnhalsbereich kann sich die Zahnriemenradkontur 15 mit der Rohkontur 17 des Zahnes 10 überdecken.
5 Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass die dargestellte Ausführungsvariante lediglich beispielhaften Charakter aufweist, sodass die letztendliche Zahngeometrie zu der dargestellten durchaus unterschiedlich sein kann. Insofern soll Figur 3 lediglich als Darstellung des Prinzips der Herstellung des Mehrfachrades 2 aus der Vorform 1 (Figur 1) darstellen.
10 Die Rohkontur 17 ist bei der Variante nach Figur 3 annähernd evolventenartig ausgebildet, wodurch der Vorteil erreicht wird, dass ausreichend Material für die Umformung und/oder Verdichtung zur Verfügung steht, um daraus, je nach Bedarf, einen Zahn 10 für eine Zahnkette oder einen Zahnriemen herzustellen. Das maximale Ausmaß der Überbreite im Bereich der Zahnflanke 18 kann dabei einen Wert aufweisen (jeweils linkes bzw. rechtes Übermaß) der
15. ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer oberen Grenze von maximal 25 %, bezogen auf die Zahnflankendicke 19 der Kettenradkontur 16 des Zahnes 10. Diese obere Grenze ist so zu verstehen, dass das Übermaß über die Höhe der Zahnflanke 18 veränderlich ist und sich nach der jeweilig gewünschten Zahngeometrie richten kann. Selbstverständlich ist das Übermaß für relativ schlanke, kleine Zähne 10 ein anderes als für dickere, größere Zähne 10. Im Vergleich 0 über die gesamte Zahngeometrie des fertigen Zahnes 10 kann das Übermaß im Bereich von - 25 % bis + 25 %, insbesondere - 20 % bis + 20 %, schwanken, wie dies andeutungsweise aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Obwohl bei dieser Ausführungsvariante die Vorform 1 im Hinblick auf die Zahngeometrie 5 symmetrisch ausgebildet ist, besteht auch die Möglichkeit, dass das Ausmaß des Übermaßes der Rohkontur 17 im Bezug auf die Kettenradkontur 16 an der linken Zahnflanke unterschiedlich ist zur rechten Zahnflanke.
Das Einfachrad 3 ist bei dieser Variante als Kettenrad ausgebildet, kann aber auch ein Zahn- 0 rad sein. Dieses Einfachrad weist bevorzugt bereits vor der Umformung der Zähne 10 des zweiten Einfachrades 4 seine endgültige Form auf.
In Figur 4 ist eine Ausführungsvariante der Erfindung dargestellt, bei der der Zahn 10 der Zahnriemenradkontur 15 (volle Linien) im Vergleich zum Zahn 10 der Kettenradkontur 16 (strichliert) eine deutlich geringere Zahnhöhe 22 aufweist. Um diese Differenz 23 zu ermöglichen (bspw. kann der Zahn 10 der Zahnriemenradkontur 15 eine Zahnhöhe 22 aufweisen, die halb so groß ist wie die Zahnhöhe 22 der Kettenradkontur 16) wird ein Teil des Zahnes 10 im Zahnkopfbereich 20 spanend abgetragen, da eine derart große Verringerung nicht mehr allein durch Umformung bewerkstelligt werden kann. Das Abtragen des Materials des Zahnes 10 folgt bspw. durch Abdrehen bis zu einer Zahnhöhe 24 der Rohkontur 17 (strichpunktiert). Der durch die Umformung hergestellte Zahn 10 der Zahnriemenradkontur 15 weist nach der Umformung im Vergleich zur Ausführungsvariante nach Figur 3 eine größere Zahnhöhe 22 auf als die Zahnhöhe 24 der Rohkontur 17, es wird also mehr Material abgetragen als allein aufgrund der Zahnhöhe erforderlich wäre. Damit wird erreicht, dass das Material aus dem Bereich Zahnflanke 18 in den Bereich des Zahnkopfes durch die Umformung verbracht werden kann.
Sowohl aus Figur 3 als auch aus Figur 4 ist ersichtlich, dass je nach Umformung die Steilheit der Zahnflanke sowie der Bereich des Zahnkopfes verändert werden (steile Zahnfianke und breiterer Zahnkopf für Zahnriemenantrieb im Vergleich zum Zahnkettenantrieb).
Die Umformung selbst erfolgt plastisch, insbesondere durch walzen. Es ist andererseits auch möglich, die Umformung mittels geteilter Matrizen durchzuführen, wobei seitlich auf die ent- sprechende Rohkontur 17 über die geteilte Matrize ein Druck aufgebracht und damit die Materialverdrängung in die entsprechenden Bereich durchgeführt wird. Die Umformung selbst kann sowohl als Warmumformung als auch als Kaltumformung durchgeführt werden.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es also möglich Vorformen 2 bereit zu stel- len, aus denen je nach Bedarf ein Mehrfachrad 1 mit zumindest einem Zahn-, Zahnriemenoder Kettenrad herzustellen, wobei das letztere durch spanlose Umformung aus der Vorform 2 hergestellt werden. Es kann also ein Zahnriemenrad aus einer Kontur für ein Zahn- oder ein Kettenrad, ein Kettenrad aus einer Kontur für ein Zahnriemen- oder ein Zahnrad oder ein Zahnrad aus einer Kontur für ein Zahnriemen- oder ein Kettenrad hergestellt werden, wobei bei Bedarf die Rohkontur der Vorform 2 auch in die jeweilige Endkontur für die ursprünglich angedachten Zähne 9, 10 spanlos endgefertigt werden kann, also aus der Vorform 2 für ein Zahnrad ein Zahnrad, der Vorform 2 für ein Kettenrad ein Kettenrad oder der Vorform 2 für ein Zahnriemenrad ein Zahnriemenrad hergestellt werden. Die Ausfüihrungsbeispiele zeigt eine mögliche Ausfuhrungsvariante des Verfahrens bzw. der Vorform 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen beschriebenen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.
Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Vorform 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Be- Schreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2; 3; 4 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenaufstellung
1 Vorform
2 Mehrfachrad
3 Einfachrad
4 Einfachrad
5 Radkörper
6 Radkörper
7 Umfang
8 Umfang
9 Zahn
10 Zahn
11 Durchmesser
12 Durchmesser
13 Bohrung
14 Zahnkontur
15 Zahnriemenradkontur
16 Kettenradkontur
17 Rohkontur 18 Zahnflanke
19 Zahnfiankendicke
20 Zahnkopfbereich
21 Zahnflankenbereich 22 Zahnhöhe
23 Differenz
24 Zahnhöhe

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung eines einstückigen, metallischen Mehrfachrades (2) für einen Zugmittelantrieb, mit zumindest zwei nebeneinander angeordneten Einfachrädern (3, 4), die jeweils einen Radkörper (5, 6) mit einem äußeren Umfang (7, 8) aufweisen, wobei über den äußeren Umfang (7, 8) verteilt Zähne (9, 10) zum Eingriff des Zugmittels angeordnet sind, und wobei zumindest eines der zumindest zwei Einfachräder (3, 4) als Ketten-, Zahnoder Zahnrriemenrad ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrad mit einer Rohkontur (17) hergestellt wird, wobei eine Zahndicke der Rohkon- tur (17) - in axialer Ansicht — größer ist als die Zahndicke der Endkontur des fertigen Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrades, und danach in Abhängigkeit vom verwendeten Zugmittel diese Rohkontur (17) durch spanlose Umformung, insbesondere Walzen, in die fertige Zahnkontur umgeformt wird, wobei aus einer Kettenrad- oder Zahnradkontur ein Zahnriemenradkontur oder aus einer Zahnrad- oder Zahnriemenradkontur eine Kettenradkontur oder aus einer Zahn- riemenrad- oder Kettenrad eine Zahnradkontur hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Umformung die Zahnhöhe reduziert wird.
3. Vorform (1) zur Herstellung eines einstückigen, metallischen Mehrfachrades (2) für einen Zugmittelantrieb, mit zumindest zwei nebeneinander angeordneten Einfachrädern (3, 4), die jeweils einen Radkörper (5, 6) mit einem äußeren Umfang (7, 8) aufweisen, wobei über den äußeren Umfang (7, 8) verteilt Zähne (9, 10) zum Eingriff des Zugmittels angeordnet sind, und wobei zumindest eines der zumindest zwei Einfachräder (3, 4) als Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrad ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (10) des Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrades eine Rohkontur (17) aufweisen, mit einer größeren Zahndicke - in axialer Ansicht — als die Zahndicke der fertigen Zahnkontur, aus der durch Walzen sowohl Zähne für einen Kettenantrieb als auch für einen Zahnriemenantrieb oder für einen Zahnradantrieb herstellbar sind.
4. Vorform (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohkontur (17) der Zähne (10) zumindest annähernd evolventenartig ausgebildet ist.
5. Vorform (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einem Sintermetall oder einer Sintermetalllegierung besteht.
6. Einstückiges, metallisches Mehrfachrad (2) für einen Zugmittelantrieb, mit zumindest zwei nebeneinander angeordneten Einfachrädern (3, 4), die jeweils einen Radkörper (5, 6) mit einem äußeren Umfang (7, 8) aufweisen, wobei über den äußeren Umfang (7, 8) verteilt Zähne (9, 10) zum Eingriff des Zugmittels angeordnet sind, und wobei die beiden Einfachräder (3, 4) als Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrad ausgebildet sind, mit der Maßgabe, dass die beiden Einfachräder für den Eingriff unterschiedlicher Zugmittel ausgebildet sind, dadurch gekenn- zeichnet, dass das zumindest eines der beiden Einfachräder durch spanlose Umformung, insbesondere durch Walzen, aus einer Rohkontur (17) für ein Ketten-, Zahn- oder Zahnriemenrad hergestellt ist, wobei aus einer Kettenrad- oder Zahnradkontur ein Zahnriemenradkontur oder aus einer Zahnrad- oder Zahnriemenradkontur eine Kettenradkontur oder aus einer Zahnriemenrad- oder Kettenrad eine Zahnradkontur gebildet ist.
PCT/AT2007/000489 2006-10-24 2007-10-22 Verfahren zur herstellung eines einstückigen, metallischen mehrfachrades, vorform zur herstellung desselben und mehrfachrad WO2008049145A1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002667339A CA2667339A1 (en) 2006-10-24 2007-10-22 Method for the production of a one-piece metallic multiple wheel, preform for the production thereof, and multiple wheel
CN200780039602.6A CN101547758B (zh) 2006-10-24 2007-10-22 用于生产整件金属多层齿轮的方法、用于生产整件金属多层齿轮的预成型品以及多层齿轮
DE502007007017T DE502007007017D1 (de) 2006-10-24 2007-10-22 Verfahren zur herstellung eines einstückigen, metallischen mehrfachrades und mehrfachrad
AT07815156T ATE506127T1 (de) 2006-10-24 2007-10-22 Verfahren zur herstellung eines einstückigen, metallischen mehrfachrades und mehrfachrad
JP2009533608A JP5363326B2 (ja) 2006-10-24 2007-10-22 マルチホィール
EP07815156A EP2083956B1 (de) 2006-10-24 2007-10-22 Verfahren zur herstellung eines einstückigen, metallischen mehrfachrades und mehrfachrad
US12/447,046 US8911313B2 (en) 2006-10-24 2007-10-22 Method for the production of a one-piece metallic multiple wheel, preform for the production thereof, and multiple wheel

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0177906A AT505150B1 (de) 2006-10-24 2006-10-24 Mehrfachrad
ATA1779/2006 2006-10-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008049145A1 true WO2008049145A1 (de) 2008-05-02

Family

ID=39106281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2007/000489 WO2008049145A1 (de) 2006-10-24 2007-10-22 Verfahren zur herstellung eines einstückigen, metallischen mehrfachrades, vorform zur herstellung desselben und mehrfachrad

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8911313B2 (de)
EP (1) EP2083956B1 (de)
JP (1) JP5363326B2 (de)
CN (1) CN101547758B (de)
AT (2) AT505150B1 (de)
CA (1) CA2667339A1 (de)
DE (1) DE502007007017D1 (de)
ES (1) ES2364861T3 (de)
WO (1) WO2008049145A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5688983B2 (ja) * 2011-01-28 2015-03-25 アイダエンジニアリング株式会社 サーボプレスシステム
US20160236750A1 (en) * 2015-02-13 2016-08-18 Shimano Inc. Bicycle drive system
AT520531B1 (de) * 2018-04-24 2019-05-15 Miba Sinter Austria Gmbh Zahnrad
CN114653941B (zh) * 2022-03-29 2022-12-02 西北有色金属研究院 一种镍钛合金齿轮的粉末冶金制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1063032A1 (de) * 1999-06-22 2000-12-27 M.G. - MINI GEARS S.p.A. Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern aus durch Sintern von Metallpulvern erhaltene Rohlinge
WO2001074514A1 (en) * 2000-03-30 2001-10-11 Formflo Limited Gear wheels roll formed from powder metal blanks

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3580029A (en) * 1968-12-05 1971-05-25 Lear Siegler Inc Rolling chamfers on gear teeth
US3867751A (en) * 1972-10-05 1975-02-25 Formflo Ltd Sintered blanks
US3874049A (en) * 1973-04-13 1975-04-01 Burdsall & Ward Co Method of making a powdered metal part having a bearing surface
US4708912A (en) * 1984-07-18 1987-11-24 Sintermetallwerk Krebsoege Gmgh Sintered metal body with at least one toothing
DD255492A1 (de) * 1986-10-29 1988-04-06 Textima Veb K Verfahren zur herstellung eines doppelzahnrades fuer den antrieb einer haushalt-waeschemangel
GB2250227B (en) * 1990-10-08 1994-06-08 Formflo Ltd Gear wheels rolled from powder metal blanks
US5711187A (en) * 1990-10-08 1998-01-27 Formflo Ltd. Gear wheels rolled from powder metal blanks and method of manufacture
CN2111154U (zh) 1991-12-12 1992-07-29 国营857厂 粉末冶金齿轮毛坯
US5903815A (en) * 1992-02-12 1999-05-11 Icm/Krebsoge Composite powdered metal component
JPH072258B2 (ja) * 1992-06-25 1995-01-18 本田技研工業株式会社 歯形サイジング用ダイ
JP3448754B2 (ja) * 1995-08-23 2003-09-22 株式会社久保田鉄工所 歯車の転造成形方法及びその装置
US6134786A (en) * 1999-01-29 2000-10-24 Amsted Industries Incorporated Method for improvement of involute and lead error in powder metal gears
US6250123B1 (en) * 1999-09-20 2001-06-26 Utica Enterprises, Inc. Method, apparatus and rack for making power transmission member
US6592809B1 (en) * 2000-10-03 2003-07-15 Keystone Investment Corporation Method for forming powder metal gears
AT409466B (de) * 2000-11-30 2002-08-26 Miba Sintermetall Ag Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines zahnrades
DE10216524A1 (de) 2002-04-15 2003-11-06 Ebert Kettenspanntechnik Gmbh Kettentrieb
JP2004074163A (ja) * 2002-08-09 2004-03-11 Aisan Ind Co Ltd 歯車転造装置及び歯車転造方法
JP2005344126A (ja) * 2002-10-04 2005-12-15 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 焼結歯車
DE10357979B4 (de) * 2003-12-11 2006-10-05 Sfs Intec Holding Ag Torsionsstab zum Einsatz bei Gurtaufrollern für Sicherheitsgurte
CN1319467C (zh) 2004-05-27 2007-06-06 张英梅 野芙蓉蜂制品
CN1644266A (zh) 2005-01-12 2005-07-27 刘宏伟 齿轮毛坯齿部挤制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1063032A1 (de) * 1999-06-22 2000-12-27 M.G. - MINI GEARS S.p.A. Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern aus durch Sintern von Metallpulvern erhaltene Rohlinge
WO2001074514A1 (en) * 2000-03-30 2001-10-11 Formflo Limited Gear wheels roll formed from powder metal blanks

Also Published As

Publication number Publication date
US20100279807A1 (en) 2010-11-04
JP5363326B2 (ja) 2013-12-11
CN101547758A (zh) 2009-09-30
AT505150A4 (de) 2008-11-15
CN101547758B (zh) 2012-10-03
EP2083956A1 (de) 2009-08-05
ES2364861T3 (es) 2011-09-15
ATE506127T1 (de) 2011-05-15
CA2667339A1 (en) 2008-05-02
EP2083956B1 (de) 2011-04-20
US8911313B2 (en) 2014-12-16
DE502007007017D1 (de) 2011-06-01
AT505150B1 (de) 2008-11-15
JP2010507482A (ja) 2010-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60211362T2 (de) Verfahren zur herstellung von zahnrädern aus pulvermetall
DE60024070T2 (de) Verfahren zum walzen von zahnrädern
AT505118B1 (de) Verfahren zur bearbeitung einer verzahnung an einem sinterteil
DE3202254A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer zahnstange
EP2066468A2 (de) Verfahren zur oberflächenverdichtung eines sinterteils
DE102010052691A1 (de) Kegel- und Hypoidrad und Herstellungsverfahren
EP1469959B1 (de) Verfahren zum herstellen einer zahnstange
EP2498932B1 (de) Walzwerkzeug, vorrichtung und verfahren zur herstellung einer balligen verzahnung und zahnrad
DE19807852B4 (de) Lasche für eine Zahnkette
DE3346462C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Zähnen eines Zahnstangengliedes
DE3711034C2 (de)
EP2083956B1 (de) Verfahren zur herstellung eines einstückigen, metallischen mehrfachrades und mehrfachrad
WO2007128013A1 (de) Verfahren zum herstellen eines zahnrades
CH662760A5 (de) Verfahren zur herstellung eines mit wenigstens einer verzahnung versehenen sintermetallkoerpers.
DE3442873A1 (de) Nabenhuelse fuer antriebs-naben fuer fahrraeder o.dgl.
EP0370562A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Umformung von Zahnflanken pulvermetallurgisch hergestellter Kupplungskörper
EP1003619A1 (de) Verfahren zum herstellen eines schaltzahnrades, vorrichtung zur durchführung des verfahrens und nach dem verfahren hergestelltes schaltzahnrad
EP3107670B1 (de) Verfahren zur herstellung eines zahnrades
AT524424B1 (de) Schiebemuffe
AT508280B1 (de) Kalibriervorrichtung
DE10066177B4 (de) Werkzeug und Verfahren zum Querwalzen von Verzahnungen sowie Verfahren zur Herstellung eines Walzwerkzeuges
DE4321779B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Starterkranz-Zahnrads aus Blech und nach dem Verfahren hergestelltes Starterkranz-Zahnrad
EP3362705A1 (de) Hohlrad mit innenverzahnung und kronenverzahnung, sowie verfahren zu dessen herstellung und schaltgetriebe mit solchem hohlrad
DE3140097A1 (de) Werkzeugsatz zum druckformen von zaehnen
DE10101934B4 (de) Verfahren zur Herstellung von scheibenförmigen Steuernocken oder dergleichen sowie Räumbügel zur Durchführung eines solchen Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780039602.6

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07815156

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2667339

Country of ref document: CA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2009533608

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007815156

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12447046

Country of ref document: US