WO2014121943A1 - Kalibriergesenk und verfahren zur herstellung eines getriebe-schaltrads mit laufverzahnung - Google Patents
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- WO2014121943A1 WO2014121943A1 PCT/EP2014/000338 EP2014000338W WO2014121943A1 WO 2014121943 A1 WO2014121943 A1 WO 2014121943A1 EP 2014000338 W EP2014000338 W EP 2014000338W WO 2014121943 A1 WO2014121943 A1 WO 2014121943A1
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- 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
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
Definitions
- the invention relates to a gear ratchet wheel with running gear namely a method for producing the gear ratchet wheel in its entirety, its running toothing in particular and a Kalibriergesenk and a Kalibrierzange for producing the running gear according to the preambles of the independent claims 1, 3, 7 and 12th
- the present invention has the object, Laufverzahnonne, in particular to produce gear-shift gears without loss of quality and with less effort compared to machined Laufverschwonne.
- a green body of the ratchet wheel is first prepared by forging in a known manner. In this case, in one or more successive forging steps, the ratchet with
- Process step of cold forming of the running serration with a calibration tool for gene formation of the tooth flanks of the running serration As is known, a calibration allowance between 0.07 and 0.10 mm is sufficient.
- this method according to the invention is limited to process steps of forming namely the finish forging of the ratchet wheel with running teeth and the subsequent cold forming of the running toothing while avoiding any machining step.
- the main advantages of this method are that the processing time is considerably reduced by the cold forming process and, in particular, that the fiber-forming profile formed during the forging of the running teeth is retained in the area of the toothing. This results in a longer life of the ratchet wheel.
- Producing the running serration in the above method of manufacturing a gear ratchet wheel with running teeth requires the use of a suitable calibration tool, which allows the calibration of the interdental spaces in the high accuracy required for a running gear.
- the invention proposes in a further embodiment of the above-explained method steps, that after the final forging of the Laufzertechnikung the gear-shifting wheel of the subsequent forming step takes place in a Kalibriergesenk means of a novel Kalibrierwerkmaschines, the moldings are pressed radially into the interdental spaces of LaufVerddlingung. It is provided that the mold parts of the calibration tool are each deformed elastically from a starting position into an end position of the forming process when pressed.
- the mold parts are elastically deformed in each case against a stop of the Kalibriergesenks and cause by their shape shaping the forming of each one
- the calibration tool for the production of the running toothing is advantageously designed such that when closing the Kalibriergesenks in each interdental space of the Laufzer leopardung a molded part is pressed and that when opening the Kalibriergesenks the moldings are released within the interdental spaces, after which the finished ratchet wheel is removed from the calibration.
- a calibration die for producing a running toothing of a gearwheel from a forged raw material body of the ratchet wheel, comprising a calibration tool for forming the tooth flanks of the running gear of the ratchet wheel, an upper punch for closing the calibration, a Kalibriergesenk for receiving the Kalibrierwerkmaschines and a counter punch for opening the calibration, wherein the calibration tool is designed in the manner of a calibrating, which by Components of Kalibriergesenk is actuated.
- the calibrating pliers consist of individual mold parts which form the interdental spaces and which are connected to one another at one end such that together they form a closed molded body. With their other ends, the mold parts are unconnected, so that they retract when closing the die in the radial direction in the interdental spaces of the running. In this case, the smallest adjustment paths are managed within the scope of the elastic elongation of the molded parts.
- the calibration tool is closed by applying the top of the calibration die to the top of the calibration tool.
- an upwardly widening outer cone of the peripheral surface of the calibrating pliers interacts with a correspondingly conical hollow shape of the calibrating die, so that the molded parts enter into the intermediate spaces of the running toothing.
- a fixedly connected to a base plate stop body is centrally located on a stem a disc-shaped headboard as a stop for actuated by the ejection plate moldings of Kalibrierzange having.
- Kalibriergesenks In a further embodiment of the Kalibriergesenks is provided that the Kalibrierzange is pushed with the merged ends of your moldings on the stem of the stopper body.
- a particular embodiment of a calibration pliers according to the invention, in particular for use in a calibrating die according to claim 7, is that the calibrating pliers are designed as a monolithic component which has a tubular collar on which all molded parts are connected separately next to each other, so that they together describe a mold whose surface corresponds to the running gear of a gear shift.
- the molded parts are movable in the radial direction in the context of their elasticity, so they in their
- Bottleneck which hurries the closed cali- speaks, describing exactly one of the running serrations enveloping mold.
- a material for such a highly stressed tool in the type of calibration caliper according to the invention which is easy to work and has hard elastic properties, is preferably a highly alloyed tool steel.
- Fig. 1 shows a cross section through a Kalibriergesenk with open and closed half
- Fig. 2 shows an associated workpiece as gear ratchet wheel with Laufzerschwung, in the side view
- Fig. 3 is a Kalibrierzange the Kalibriergesenks in side view
- Fig. 1 shows an axial cross section through a Kalibriergesenk, the left half is shown as an open die, the right half as a closed die.
- open die counter punch 1 is moved from its lower position (right half of the mold) according to arrow PI against the bottom of a base plate 2 of the calibration sink upwards.
- ejector 3 of which several are provided distributed over the circumference, moved according to arrow P2 upwards. With their upper ends, they thereby cause the lifting of an ejector plate 4, so that a seated on the ejector 4 calibration pliers 7 triggers after completion of the calibration of the tooth flanks of a running serration 5 a Getriebeschaltrads 6.
- Fig. 3 shows the fancy as a monolithic component te calibration pliers 7, which is attached to a common collar, according to the helical teeth of the barrel teeth 5 separated by separating cuts 9 10 molded parts. Due to the separating cuts 9, even if they are only of very small width, a limited mutual mobility of the molded parts 10 is made possible
- nuswinkel W of the shaped body 22 is dependent on the width of the parting lines between the mold parts 10; it is preferably about 10 degrees, wherein it should be noted that self-locking of the molded parts 10 in the die is to be avoided as far as possible.
- the mold parts 10 are moved upward as a result of the upward movement according to arrow P2 of the ejector plate 4, wherein they are supported inwardly against a circumferentially bevelled head portion 12 of a central stopper body 13.
- the stopper 13 thus serves on the one hand the fixation of the calibrating 7 in Kalibriergesenk;
- its head part 12 serves as
- die parts are further components that are firmly connected to the base plate 2 of the calibration die, namely, interlocking from inside to outside, a pliers receptacle 16, a die cup 17 and a die casing 18. It goes without saying that the hollow shape of the inner circumference of the Pliers receptacle 16 corresponding to the outer cone W of the molding 22 of the caliper, ie
- the ratchet wheel 6 is held without further support within the mold parts 10 of the sizing 7. This applies to both the closed and the open die, which can be seen from the fact that below the lower edge 24 of the ratchet wheel 6, the interior appears on behind moldings 10, namely with the die closed as a narrow gap 19 (right half of the drawing) and at open die (left half of the drawing) as contrast significantly wider gap 20.
- the gear ratchet wheel 6 also includes a short toothing 21 see (FIGS. 1 and 2), which is arranged inside the running toothing 5 and protruding axially beyond this, in order to increase the rotational speeds of the running toothings to be coupled during switching operations synchronize and allow a bumpless switching.
- the calibration tool 7 is a novel calibration tool, in order to improve the spatial conception in FIGS. 4, 5 and 6, the calibration tool 7 is shown three-dimensionally in different spatial views. It is a monolithic one-piece component, which is composed of a narrow rohrför- shaped collar 8 connected thereto molding 22, which consists of individual moldings 10, separated by narrow separating cuts 9 from each other, but each connected in one piece with the collar 8 are. Such cuts are produced with extremely low
- Cutting widths by means of electrical cutting methods for example by lasers, wire erosion or the like.
- the individual molded parts 10 extend in a bevel which corresponds to the running gear toothing 5 designed as helical toothing, so that a molded part 10 is provided per tooth space.
- FIGS. 4 and 5 clearly show the negative image 24 of the running toothing the inner side of the shaped body 22.
- the individual separating cuts 9 are each guided close to the collar 8 and end there each with a small bore 25th
- FIGS. 4 to 6 the molded parts 10 are in their unloaded starting position, as shown in the left half of FIG. Only by pressing on the upper punch 11, there is the mutual contact of the mold parts 10, which are extended with lowering of the upper punch 11 in the conical cavity of the forceps holder 16 increasingly radially into the interdental spaces of the running gear 5, where they cause the desired calibration. Because of the small forming depth during calibration, this activity, i. the operation of the calibration, carried out as part of the elastic deformation of the moldings 10.
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Abstract
Ein Verfahren zur Herstellung eines Getriebe-Schaltrads (6) mit Laufverzahnung (5), durch Schmieden eines Rohkörpers des Schaltrads und nachfolgendes Erzeugen der fertigen Laufverzahnung umfasst die Verfahrensschritte • a) Fertigschmieden des Schaltrads (6) mit Laufverzahnung (5), welche ein Kalibrieraufmaß aufweist; • b) Kaltumformen der Laufverzahnung (6) mit einem Kalibrierwerkzeug zum Genauformen der Zahnflanken. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kalibriergesenk und eine Kalibrierzange.
Description
Kalibriergesenk und Verfahren zur Herstellung eines Getriebe -Schaltrads mit LaufVerzahnung
Die Erfindung betrifft ein Getriebe-Schaltrad mit Laufverzahnung nämlich ein Verfahren zur Herstellung des Getriebe-Schaltrads in seiner Gesamtheit, seiner Lauf- verzahnung im speziellen sowie ein Kalibriergesenk und eine Kalibrierzange zur Herstellung der Laufverzahnung gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche 1, 3, 7 und 12.
Bei der Herstellung von Getriebe-Schalträdern, insbesondere für Getriebe in Kraftfahrzeugen, bei denen es auf größte Laufruhe und eine wenigstens an die Lebensdauer eines Kraftfahrzeugs angepasste Standzeit ankommt, sind höchste Anforderungen an die
Zahnformgenauigkeit der Drehmoment-übertragenden Lauf- verzahnung zu stellen. Aus diesem Grund werden derartige LaufVerzahnungen bislang spanabhebend in dafür geeigneten Fräszentren bis auf einen nachfolgenden Här- tungsprozess einsatzfertig hergestellt. Unter anderem aus Kostengründen generell vorzuziehende Umformverfahren, z.B. das Schmieden, kommen bei den hohen Genauigkeitsanforderungen an eine LaufVerzahnung nicht in Frage; ihre Eignung beschränkt sich auf Verzahnungen mit geringen Anforderungen an die Zahnflankengenauigkeit wie beispielsweise auf Schalt-Verzahnungen oder Kurzverzahnungen an Schalträdern.
BESTÄTIGUNGSKOPIE
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, LaufVerzahnungen, insbesondere an Getriebe-Schalträdern ohne Qualitätsverlust und mit geringerem Aufwand gegenüber spanabhebend erzeugten LaufVerzahnungen herzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den zu den eingangs genannten unabhängigen Ansprüchen gekennzeichneten Merkmalen gelöst.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Getriebe- Schaltrads mit Laufverzahnung wird zuerst in bekannter Weise ein Rohkörper des Schaltrads durch Schmieden hergestellt. Dabei wird in einem oder mehreren aufeinanderfolgenden Schmiedeschritten das Schaltrad mit
LaufVerzahnung fertig geschmiedet, wobei die LaufVerzahnung ein Kalibrieraufmaß aufweist. Dieses Kalibrieraufmaß ist abgestimmt auf den weiteren
Verfahrensschritt des Kaltumformens der LaufVerzahnung mit einem Kalibrierwerkzeug zum Genauformen der Zahnflanken der LaufVerzahnung . Hierbei ist bekanntermaßen ein Kalibrieraufmaß zwischen 0,07 und 0,10 mm ausreichend .
Dieses erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich somit auf Verfahrensschritte des Umformens nämlich das Fertigschmieden des Schaltrads mit Laufverzahnung und das nachfolgende Kaltumformen der LaufVerzahnung bei Vermeidung jedes Verfahrensschrittes mit spanender Bearbeitung.
Wesentliche Vorteile dieses Verfahrens bestehen darin, dass sich die Bearbeitungszeit durch das Kaltumformver- fahren erheblich reduziert und insbesondere darin, dass der beim Schmieden der Lauf erzahnung gebildete, fes- tigkeitserhöhende Faserverlauf im Bereich der Verzahnung erhalten bleibt. Damit ergibt sich eine höhere Lebensdauer des Schaltrads.
Eine zusätzliche Anforderung besteht zur Gewährleistung einer besonders hochwertigen Verzahnungsqualität darin, dass die fertig kalibrierte Laufverzahnung noch oberflächengehärtet und geschliffen wird. Für diesen Fall wird die LaufVerzahnung mit einem Schleifaufmaß von ca. 0,15 mm kalibriert.
Das Herstellen der LaufVerzahnung im Rahmen des vorstehenden Verfahrens zur Herstellung eines Getriebe- Schaltrads mit Laufverzahnung erfordert den Einsatz eines geeigneten Kalibrierwerkzeugs, welches die Kalibrierung der Zahnzwischenräume in der für eine Laufverzahnung erforderlichen hohen Genauigkeit ermöglicht.
Dazu schlägt die Erfindung in weiterer Ausgestaltung der vorstehen erläuterten Verfahrensschritte vor, dass nach dem Fertigschmieden der LaufVerzahnung des Getriebe-Schaltrads der nachfolgende Umformschritt in einem Kalibriergesenk mittels eines neuartigen Kalibrierwerkzeugs erfolgt, dessen Formteile radial in die Zahnzwischenräume der LaufVerzahnung eingedrückt werden.
Dabei ist vorgesehen, dass die Formteile des Kalibrierwerkzeugs beim Eindrücken jeweils elastisch aus einer Ausgangslage in eine Endlage des Umformprozesses verformt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Formteile jeweils gegen einen Anschlag des Kalibriergesenks elastisch verformt und bewirken durch Ihre Formgestaltung das Umformen der jeweils an einen
Zahnzwischenraum angrenzenden Zahnflanken. Deren hierdurch erzielte Endform genügt allen einschlägigen Genauigkeitsanforderungen für Lauf erzahnungen.
Für diesen Umformprozess durch Kalibrieren wird vorausgesetzt, dass die fertig geschmiedete LaufVerzahnung ein die Materialumformung ermöglichendes Kalibrieraufmaß besitzt.
Das Kalibrierwerkzeug für die Herstellung der Laufverzahnung ist vorteilhaft derart ausgestaltet, dass beim Schließen des Kalibriergesenks in jeden Zahnzwischenraum der LaufVerzahnung genau ein Formteil eingedrückt wird und dass beim Öffnen des Kalibriergesenks die Formteile innerhalb der Zahnzwischenräume gelöst werden, wonach das fertige Schaltrad dem Kalibrierwerkzeug entnommen wird.
In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung ist ein Kalibriergesenk zur Herstellung einer Laufverzahung eines Getriebe-Schaltrads aus einem geschmiedeten Roh-
körper des Schaltrads vorgesehen, umfassend ein Kalibrierwerkzeug zum Ausformen der Zahnflanken der Laufverzahnung des Schaltrads, einen Oberstempel zum Schließen des Kalibrierwerkzeugs, ein Kalibriergesenk zur Aufnahme des Kalibrierwerkzeugs sowie einen Gegenstempel zum Öffnen des Kalibrierwerkzeugs, wobei das Kalibrierwerkzeug in Art einer Kalibrierzange ausgebildet ist, welche durch Bauelemente des Kalibriergesenk betätig wird.
Die Kalibrierzange als solche besteht dabei aus einzelnen die Zahnzwischenräume ausformenden Formteilen, die an einem Ende miteinander verbunden sind, derart dass sie zusammen einen geschlossen Formkörper bilden. Mit ihren anderen Enden sind die Formteile unverbunden, derart dass sie beim Schließen des Gesenks in radialer Richtung in die Zahnzwischenräume der Lauf erzahnung einfahren. Dabei werden kleinste Verstellwege im Rahmen der elastischen Dehnung der Formteile bewältigt.
Das Schließen der Kalibrierzange erfolgt unter Einwirkung des Oberstempels des Kalibriergesenks auf die Oberseite der Kalibrierzange. Dabei wirkt ein sich nach oben erweiternder Außenkonus der Umfangsflache der Kalibrierzange mit einer entsprechend konischen Hohlform des Kalibriergesenks zusammen, sodass die Formteile in die Zwischenräume der LaufVerzahnung einfahren.
Zum Öffnen der Kalibrierzange ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Auswerferplatte, auf welcher die
Kalibrierzange aufliegt nach oben fährt bis die Formteile von den Zahnflanken abheben.
Um dieses Abheben funktionell sicherzustellen ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass unterhalb des Schaltrads und innerhalb der Kalibrierzange ein fest mit einer Basisplatte verbundener Anschlagkörper zentral angeordnet ist, der auf einem Stiel einen scheibenförmigen Kopfteil als Anschlag für die durch die Auswurfplatte betätigten Formteile der Kalibrierzange aufweist.
In weiterer Ausgestaltung des Kalibriergesenks ist vorgesehen, dass die Kalibrierzange mit den zusammengeschlossenen Enden Ihrer Formteile auf den Stiel des Anschlagkörpers aufgeschoben ist.
Eine besondere, ohne Vorbild geschaffene erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Kalibrierzange, insbesondere zur Verwendung in einem Kalibriergesenk nach Anspruch 7 besteht darin, dass die Kalibrierzange als monolithisches Bauteil ausgebildet ist, welches einen rohrförmi- gen Bund aufweist, an welchem alle Formteile getrennt nebeneinander angeschlossen sind, sodass sie zusammen eine Hohlform beschreiben, deren Oberfläche der Laufverzahnung eines Getriebe -Schaltrads entspricht.
Die Formteile sind dabei in radialer Richtung im Rahmen Ihrer Elastizität beweglich, sodass sie in ihrer
Engstellung, welche der geschlossen Kalibrierzange eilt-
spricht, exakt eine die LaufVerzahnung umhüllende Hohlform beschreiben.
Als Werkstoff für ein derart hoch beanspruchtes Werkzeug in Art der erfindungsgemäßen Kalibrierzange, der gut bearbeitbar ist und hart elastische Eigenschaften aufweist, eignet sich bevorzugt ein hoch legierter Werkzeugstahl .
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand mehrerer Zeichnungsfiguren beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Kalibriergesenk mit offener und geschlossener Hälfte
Fig. 2 ein zugehöriges Werkstück als Getriebe-Schaltrad mit LaufVerzahnung, in der Seiteansicht
Fig. 3 eine Kalibrierzange des Kalibriergesenks in der Seitenansicht und
Fig. 4, 5 und 6 jeweils eine dreidimensionale Ansicht der Kalibrierzange in unterschiedlicher räumlicher Anordnung .
Fig. 1 zeigt einen axialen Querschnitt durch ein Kalibriergesenk, wobei die linke Hälfte als offenes Gesenk, die rechte Hälfte als geschlossenes Gesenk dargestellt ist .
Beim offenen Gesenk ist ein Gegenstempel 1 aus seiner tieferen Position (rechte Gesenkhälfte) gemäß Pfeil PI gegen die Unterseite einer Basisplatte 2 des Kalibrier gesenks nach oben verfahren. Mit dem Gegenstempel 1 werden Auswerferbolzen 3, von denen mehrere über den Umfang verteilt vorgesehen sind, gemäß Pfeil P2 nach oben verfahren. Mit Ihren oberen Enden bewirken sie dadurch das Anheben einer Auswerferplatte 4, sodass sich eine auf der Auswerferplatte 4 sitzende Kalibrier zange 7 nach Beendigung des Kalibriervorgangs von den Zahnflanken einer LaufVerzahnung 5 eines Getriebeschaltrads 6 löst.
Fig. 3 zeigt die als monolithisches Bauteil ausgebilde te Kalibrierzange 7, welche an einem gemeinsamen Bund angesetzte, entsprechend der Schrägverzahnung der Lauf Verzahnung 5 durch Trennschnitte 9 getrennte Formteile 10 aufweist. Durch die Trennschnitte 9, auch wenn dies nur von sehr geringer Breite sind, wird eine begrenzte gegenseitige Beweglichkeit der Formteile 10 ermöglicht
Beim Schließen des Gesenks unter Last, d.h. mit Nieder drücken des Oberstempels 11 gemäß Pfeil P4 werden die Formteile 10 radial in Richtung des Pfeils P3 in die Zahnzwischenräume der LaufVerzahnung 5 eingefahren. Diese Bewegung des Einfahrens der Formteile 10 erfolgt entsprechend der in der Zeichnung erkennbaren leichten Konizität des Außenumfangs der Kalibrierzange 7 im Bereich des von den Formteilen 10 oberhalb ihres Bunds 8 gebildeten Formkörpers 22. Der dabei zu beachtende Ko-
nuswinkel W des Formkörpers 22 ist abhängig von der Breite der Trennfugen zwischen den Formteilen 10; er liegt bevorzugt bei etwa 10 Grad wobei zu beachten ist, dass eine Selbsthemmung der Formteile 10 im Gesenk möglichst zu vermeiden ist.
Um das einwandfreie Öffnen des Gesenks sicherzustellen werden die Formteile 10 in Folge der Aufwärtsbewegung gemäß Pfeil P2 der Auswerferplatte 4 nach oben bewegt, wobei sie sich nach innen hin gegen ein umfangsseitig abgeschrägtes Kopfteil 12 eines zentralen Anschlagkörpers 13 abstützen.
Der die Formteile 10 verbindende gemeinsame Bund 8 der Kalibrierzange 7 ist auf einen unterhalb des Kopfteils 12 angesetzten Stiel 14 des Anschlagkörpers 13 zentral fixiert. Der Anschlagkörper 13 ist mittels eines Gewindestutzens 15, der in eine Gewindebohrung der Basis- platte 2 eingreift, fest mit dieser und damit dem
Gesenk verbunden. Der Anschlagkörper 13 dient also einerseits der Fixierung der Kalibrierzange 7 im Kalibriergesenk; außerdem dient dessen Kopfteil 12 als
Anschlag für die Formteile 10 während der Öffnungsbewegung der Auswerferplatte 4, sodass sich die Formteile 10 von den Zahnflanken innerhalb der Zahnzwischenräume und voneinander lösen bis die in der linken Hälfte der Fig. 1 gezeigte Öffnungsstellung des Kalibriergesenks erreicht ist.
In der Darstellung des offenen Gesenks (siehe linke Seite der Fig. 1) ist das Getriebe-Schaltrad 6 mit LaufVerzahnung 5 gezeichnet, deren Oberkante 23 entsprechend der Hubbewegung der Auswerferplatte 4 über der auf der rechten Seite der Fig. 1 dargestellten Lage der Oberkante 23 bei geschlossenem Gesenk liegt, wo sie mit den Oberseiten der daran anschließenden Gesenkteile bündig verläuft. Bei diesen Gesenkteilen handelt es sich um weitere mit der Basisplatte 2 des Kalibriergesenks fest verbundene Bauelemente nämlich von innen nach außen ineinandergreifend, eine Zangenaufnahme 16, einen Gesenktopf 17 und einen Gesenkmantel 18. Dabei versteht sich von selbst, dass die Hohlform des Innen- umfangs der Zangenaufnahme 16 entsprechend dem Außenkonus W des Formkörpers 22 der Kalibrierzange, d.h.
gleichartig konisch verläuft, sodass durch Niederfahren des Oberstempels 11 gemäß Pfeil P4 die das Kalibrieren bewirkende Radialbewegung der Formteile 10 gemäß Pfeil P3 ausgelöst wird.
Aus Fig. 1 wird deutlich, dass das Schaltrad 6 ohne weitere Abstützung innerhalb der Formteile 10 der Kalibrierzange 7 gehalten wird. Dies gilt sowohl für das geschlossene als auch für das offene Gesenk, was man daran erkennen kann, dass unterhalb der Unterkante 24 des Schaltrads 6 die Innenansicht auf dahinter liegende Formteile 10 erscheint, nämlich bei geschlossenem Gesenk als schmaler Spalt 19 (rechte Zeichnungshälfte) und bei offenem Gesenk (linke Zeichnungshälfte) als demgegenüber deutlich breiterer Spalt 20.
Neben der Lauf erzahnung 5 umfasst das Getriebe- Schaltrad 6 noch eine KurzVerzahnung 21 siehe (Fig. 1 u. 2) , welche innerhalb der LaufVerzahnung 5 und über diese axial hinausragend angeordnet ist, um bei Schalt- Vorgängen die Drehzahlen der zu koppelnden Laufverzahnungen zu synchronisieren und damit ein stoßfreies Schalten zu ermöglichen.
Da es sich bei der beschriebenen Kalibrierzange 7 um ein neuartiges Kalibrierwerkzeug handelt, ist zur Verbesserung der räumlichen Vorstellung in den Figuren 4, 5 und 6 die Kalibrierzange 7 in verschiedenen räumlichen Ansichten dreidimensional dargestellt. Es handelt sich um ein monolithisches also einteiliges Bauteil, welches sich zusammensetzt aus einem schmalen rohrför- migen Bund 8 mit daran angeschlossenem Formkörper 22, der aus einzelnen Formteilen 10 besteht, die durch schmale Trennschnitte 9 voneinander getrennt, aber mit dem Bund 8 jeweils einstückig verbunden sind. Derartige Trennschnitte werden erzeugt mit extrem geringen
Schnittbreiten mittels elektrischer Schneideverfahren, beispielsweise durch Lasern, Drahterodieren oder dergleichen.
Die einzelnen Formteile 10 verlaufen in einer Schräge die der als Schrägverzahnung ausgebildeten Laufverzahnung 5 entspricht, sodass je Zahnzwischenraum ein Formteil 10 vorgesehen ist. In den Figuren 4 und 5 erkennt man deutlich das Negativbild 24 der LaufVerzahnung auf
der Innenseite des Formkörpers 22. Die einzelnen Trennschnitte 9 sind jeweils bis nahe an den Bund 8 heran geführt und enden dort jeweils mit einer kleinen Bohrung 25.
In den Figuren 4 bis 6 befinden sich die Formteile 10 in ihrer unbelasteten Ausgangsposition, wie in der linken Hälfte von Fig. 1 dargestellt. Erst durch das Aufpressen des Oberstempels 11 kommt es zur gegenseitigen Anlage der Formteile 10, die mit Absenken des Oberstempels 11 in die konische Hohlform der Zangenaufnahme 16 zunehmend radial in die Zahnzwischenräume der Laufverzahnung 5 hinein ausgefahren werden, wo sie die erwünschte Kalibrierung bewirken. Wegen der geringen Umformtiefe beim Kalibrieren kann diese Tätigkeit, d.h. der Arbeitsvorgang des Kalibrierens, im Rahmen der elastischen Verformung der Formteile 10 erfolgen.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung eines Getriebe- Schaltrads (6) mit Lauf erzahnung (5) , durch
Schmieden eines Rohkörpers des Schaltrads und nachfolgendes Erzeugen der fertigen Laufverzahnung gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte a) Fertigschmieden des Schaltrads (6) mit
LaufVerzahnung (5) , welche ein Kalibrieraufmaß aufweist ;
b) Kaltumformen der LaufVerzahnung (6) mit einem Kalibrierwerkzeug zum Genauformen der Zahnflanken der Laufverzahnung (5) .
2. Verfahren nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
dass die fertig kalibrierte LaufVerzahnung (5) mit einem Aufmaß für nachfolgendes Schleifen
hergestellt wird.
3. Herstellen einer LaufVerzahnung (5) für ein
Getriebe-Schaltrad (6) durch Fertigschmieden der LaufVerzahnung (5) und nachfolgendes Umformen in einem Kalibrierungsgesenk mittels eines
Kalibrierungswerkzeugs, dessen Formteile (10) radial in die Zahnzwischenräume der LaufVerzahnung (5) eingedrückt werden.
4. Herstellen einer Laufverzahung (5)
nach Anspruch 3 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Formteile (10) des Kalibrierwerkzeugs beim Eindrücken jeweils elastisch verformt werden.
5. Herstellen einer LaufVerzahnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Formteile (10) jeweils gegen einen
Anschlag des Kalibriergesenks verformt werden.
6. Herstellen einer LaufVerzahnung (5)
nach Anspruch 3 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Schließen des Kalibriergesenks in jedem Zahnzwischenraum ein Formteil (10) eingedrückt wird und dass beim Öffnen des Kalibriergesenks die Formteile (10) innerhalb der Zahnzwischenräume gelöst werden, wonach das Schaltrad (6) dem
Kalibrierwerkzeug entnommen wird.
7. Kalibriergesenk zur Herstellung einer
Laufverzahnung (5) eines Getriebe-Schaltrads (6) aus einem geschmiedeten Rohkörper des Schaltrads (6) umfassend ein Kalibrierwerkzeugs sowie einen Gegenstempel (19) zum Öffnen des
Kalibrierwerkzeugs ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kalibrierwerkzeug als Kalibrierzange (7) aus einzelnen die Zahnzwischenräume ausformenden
Formteilen (10) ausgebildet ist,
dass die Formteile (10) an einem Ende miteinander verbunden sind, derart dass sie zusammen einen geschlossenen Formkörper (22) bilden, und
dass die Formteile (10) mit ihren anderen Enden unverbunden sind, derart, dass sie beim Schließen des Gesenks in radialer Richtung in die
Zahnzwischenräume der LaufVerzahnung (5)
einfahren.
8. Kalibriergesenk nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Schließen der Kalibrierzange (7) unter Einwirkung des Oberstempels (11) auf deren
Oberseite, die Formteile (10) über einen sich nach oben erweiternden Außenkonus (W) ihrer
Umfangsflache im Zusammenwirken mit einer
entsprechend konischen Hohlform des
Kalibriergesenks in die Zahnzwischenräume der LaufVerzahnung (5) einfahren.
9. Kalibriergesenk nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Öffnen der Kalibrierzange (7) nach
Abheben des Oberstempels (11) eine Auswerferplatte (4) , auf welcher die Kalibrierzange (7) aufliegt, nach oben fährt bis die Formteile (10) von den Zahnflanken abheben.
10. Kalibriergesenk nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass unterhalb des Schaltrads (6) und innerhalb der Kalibrierzange (7) ein fest mit einer
Basisplatte (2) verbundener Anschlagskörper (13) zentral angeordnet ist, der auf einem Stiel (14) einen scheibenförmigen Kopfteil (12) als Anschlag für die durch die Auswerferplatte (4) betätigten Formteile (10) der Kalibrierzange (7) aufweist.
11. Kalibriergesenk nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kalibrierzange (7) mit den verbundenen Enden ihrer Formteile (10) auf den Stiel (14) des Anschlagkörpers (13) aufgeschoben ist.
12. Kalibrierzange (7), insbesondere zur Verwendung in einem Kalibriergesenk nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie als monolithisches Bauteil ausgebildet ist, welches einen rohrförmigen Bund (8) aufweist, an welchem alle Formteile (10) getrennt
nebeneinander angeschlossen sind, sodass sie zusammen eine Hohlform beschreiben, deren
Oberfläche jener der Lauf erzahnung (5) eines Getriebe-Schaltrads (6) entspricht.
Applications Claiming Priority (2)
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