AT501430A1

AT501430A1 - Verfahren zum herstellen eines kettenrades

Info

Publication number: AT501430A1
Application number: AT8402005A
Authority: AT
Original assignee: Miba Sinter Austria Gmbh
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2006-09-15
Also published as: AT501430B1; WO2006122337A1; AT501430B8

Description


  fC c c c et
(33 726) ll/ad
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Kettenrades aus einem mit einem Aufmass im Bereich der Zähne gepressten und gesinterten Pulvermetallrohling, wobei die Zähne des Pulvermetallrohlings im Bereich des Aufmasses durch ein Andrücken einer in die Verzahnung des Pulvermetallrohlings eingreifenden Gegenverzahnung eines umlaufenden Drückerwerkzeuges unter einer plastischen Verformung um das Aufmass verdichtet werden.
Um die Belastbarkeit der Zähne eines pulvermetallurgisch hergestellten Zahnrades zu verbessern, ist es bekannt (EP 0 552 272 B1) die gesinterten Pulvermetallrohlinge der Zahnräder im Flanken- und im Fussbereich der Zähne zu verdichten, so dass eine weitegehend porenfreie Oberflächenschicht erhalten wird, die die angestrebte Steigerung der Belastbarkeit der Verzahnung im Eingriffsbereich mit sich bringt.

   Zu diesem Zweck wird ein Pulvermetallrohling mit einem Aufmass im Verzahnungsbereich gesintert, der mit Hilfe eines Drückerwerkzeuges im Bereich des Aufmasses verdichtet wird. Die in die Verzahnung des Pulvermetallrohlings eingreifende Gegenverzahnung des Drückerwerkzeuges bedingt eine plastische Verformung der Verzahnung des Pulvermetallrohlings im Bereich des Aufmasses, und zwar nicht nur aufgrund der angestrebten Verdichtung einer Oberflächenschicht, sondern auch zufolge eines Fliessens des Werkstoffes quer zur Verdichtungsrichtung.

   Diese axiale Verdrängung des Werkstoffes gegen die Stirnflächen der Verzahnung hin ist mit einer Breitung der Zähne im Bereich des Aufmasses des Pulvermetallrohlings verbunden, was für den Zahneingriff mit einem Gegenrad ohne Bedeutung ist, bei Kettenrädern jedoch deren Funktion in Frage stellen kann, weil ja die Zähne eines Kettenrades in die einzelnen Kettenglieder eingreifen müssen, unabhängig davon, ob es sich um eine Rollen- oder eine Zahnkette handelt.

   Aus einem gesinterten - -
Pulvermetallrohling hergestellte Kettenräder müssen daher nach dem Verdichten der Zahnflanken einer arbeitsaufwendigen, spanabhebenden Nachbearbeitung der Stirnflächen der Zähne unterworfen werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Kettenrades der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass ein spanabhebendes Nacharbeiten der Zähne im Stirnflächenbereich entfallen kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Zähne des Pulvermetallrohlings während ihrer Verdichtung im Bereich des Eingriffs der Gegenverzahnung jeweils an ihren beiden Stirnflächen axial abgestützt werden.
Mit der Massnahme, die Zähne des Pulvermetallrohlings während Ihrer Verdichtung im Bereich des Eingriffs der Gegenverzahnung jeweils an ihren beiden Stirnflächen axial abzustützen,

   wird eine zu einer Breitung der Zähne führende axiale Verdrängung des Werkstoffes durch das Drückerwerkzeug unterbunden, was nicht nur eine spanabhebende Nachbearbeitung der Stirnflächen überflüssig macht, sondern auch ein zusätzliche Verdichtung der Zähne im Bereich der abgestützten Stirnflächen bewirkt, so dass die Zähne des Kettenrades die Belastungen durch die seitlichen Führungskräfte zwischen Kettenrad und Kette besser aufnehmen können.
Um eine axiale Abstützung der Stirnflächen gegenüber einem eine Breitung der Zähne bewirkenden Fliessen des Werkstoffes während des Verdichtens der Zähne des gesinterten Pulvermetallrohlings im Bereich des Aufmasses in einfacher Weise zu gewährleisten,

   kann das mit einer Gegenverzahnung in die Verzahnung des Pulvermetallrohlings eingreifende Drückerwerkzeug an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Gegenverzahnung Druckringe tragen, die an den Stirnflächen der Verzahnung des Pulvermetallrohlings flächig anliegen, so dass die Zähne der Verzahnung des Pulvermetallrohlings während ihrer Verdichtung in einer gesenkartigen Hohlform des Drückerwerkzeuges aufgenommen werden, die sich im Bereich der Zahnlücken der Gegenverzahnung zwischen den beiden Druckringen auf den Stirnseiten der Gegenverzahnung ergeben.

   Zwischen diesen Druckringen und den Stirnflächen der Verzahnung des Pulvermetallrohlings ergibt sich zwar eine Gleitreibung, doch spielt diese Gleitreibung für die Formgebung der Zähne des Pulvermetallrohlings keine Rolle.
Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen eines Kettenrades näher erläutert.

   Es zeigen,
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Herstellen eines Kettenrades ausschnittsweise in einer zum Teil aufgerissen Seitenansicht,
Fig. 2 das Drückerwerkzeug dieser Vorrichtung in einem Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 in einem grösseren Massstab und
Fig. 3 den Eingriffsbereich des Drückerwerkzeuges in die Verzahnung eines Pulvermetallrohlings in einem Axialschnitt in einem grösseren Massstab.
Die Vorrichtung zum Herstellen eines Kettenrades aus einem gesinterten Pulvermetallrohling 1 , weist gemäss der Fig. 1 einen Dorn 2 zur Aufnahme des Pulvermetallrohlings 1 sowie ein Drückerwerkzeug 3 auf, das um eine zum Dorn 2 parallele Achse 4 drehbar gelagert ist und mit Hilfe eines nicht dargestellten Stelltriebes unter einer entsprechenden Druckkraft an den Pulvermetallrohling 1 angestellt werden kann.

   Das Drückerwerkzeug 3 umfasst gemäss der Fig. 2 einen Zahnkranz 5, der eine Gegenverzahnung 6 für die Verzahnung 7 des Pulvermetallrohlings 1 aufweist. Da die Zähne 8 des Pulvermetallrohlings 1 mit einem entsprechenden Aufmass im Flanken- bzw. Fussbereich gesintert wurden, die Zähne 9 der Gegenverzahnung 6 des Drückerwerkzeuges 3 jedoch entsprechend dem Sollmass der Zähne 8 des zu fertigenden Zahnrades ausgebildet sind, werden die Zahnflanken bzw.

   -fusse im Bereich des Aufmasses durch die angepressten Zähne 9 des Drückerwerkzeuges 3 unter einer plastischen Verformung verdichtet, wobei die Verdichtung schrittweise erfolgt, weil der Pulvermetallrohling 1 in mehreren Umläufen bearbeitet wird.
Damit die Verdichtung im Bereich der Zahnflanken und -fusse der Verzahnung 7 des Pulvermetallrohlings 1 nicht zu einem eine axiale Breitung der Zähne 8 bedingenden Werkstofffluss führt, werden die Zähne 8 der Verzahnung 7 des Pulvermetallroh lings 1 während der Verdichtung durch das Drückerwerkzeug 3 jeweils an ihren beiden Stirnflächen 10 axial abgestützt, wie dies der Fig. 3 entnommen werden kann.

   Diese axiale Abstützung der Stirnflächen 10 der Zähne 8 des Pulvermetallrohlings 1 verhindert ein axiales Verdrängen des Sinterwerkstoffes im Sinne einer axialen Verbreiterung der Zähne 8, so dass eine sonst erforderliche spanabhebende Nachbearbeitung des verdichteten Pulvermetallrohlings 1 überflüssig wird.

   Zugleich wird durch die axiale Abstützung der Stirnflächen 10 der Zähne 8 deren Verdichtung im Stirnflächenbereich unterstützt, was sich vorteilhaft auf die Übernahme seitlicher Führungskräfte durch die Verzahnung 7 auswirkt.
Um in einfacher Weise für eine konstruktive axiale Abstützung der Stirnflächen 10 der Zähne 8 des Pulvermetallrohlings 1 im Eingriffsbereich des Drückerwerkzeuges 3 zu sorgen, kann der Zahnkranz 5 des Drückerwerkzeuges 3 auf beiden Stirnseiten der Gegenverzahnung 6 Druckringe 11 tragen, deren einander im Bereich der Zahnlücken zwischen den Zähnen 9 der Gegenverzahnung 6 zugekehrten Innenflächen 12 einen dem Sollverlauf der Stirnflächen 10 der Zähne 8 des Pulvermetallrohlings 1 entsprechenden Verlauf aufweisen, wie dies in der Fig. 2 ersichtlich ist.

   Durch die Druckringe 11 wird somit im Bereich der Zahnlücken zwischen den Zähnen 9 der Gegenverzahnung 6 des Drückerwerkzeuges 3 eine gesenkartige Hohlform zur Aufnahme der zu bearbeitenden Zähne 8 der Verzahnung 9 des Pulvermetallrohlings 1 erhalten, so dass die Stirnflächen 10 der Zähne 8 nach ihrer Bearbeitung durch das Drückerwerkzeug 3 den durch die Innenflächen 12 der Druckringe 11 vorgegebenen Sollverlauf aufweisen.
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Claims

Patentanwalt Dipl.-Ing. Helmut Hübscher Spittelwiese 7, A-4020 Linz (33 726) ll/ad P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Verfahren zum Herstellen eines Kettenrades aus einem mit einem Aufmass im Bereich der Zähne gepressten und gesinterten Pulvermetallrohling, wobei die Zähne des Pulvermetallrohlings im Bereich des Aufmasses durch ein Andrücken einer in die Verzahnung des Pulvermetallrohlings eingreifenden Gegenverzahnung eines umlaufenden Drückerwerkzeuges unter einer plastischen Verformung um das Aufmass verdichtet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne des Pulvermetallrohlings während ihrer Verdichtung im Bereich des Eingriffs der Gegenverzahnung jeweils an ihren beiden Stirnflächen axial abgestützt werden.

2. Vorrichtung zum Herstellen eines Kettenrades aus einem mit einem Aufmass im Bereich der Zähne gepressten und gesinterten Pulvermetallrohling mit einem dem Pulvermetallrohling aufnehmenden Dorn und mit einem Drückerwerkzeug, das um eine zum Dorn parallele Achse drehbar gelagert ist und eine in die Verzahnung des Pulvermetallrohlings eingreifende Gegenverzahnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Drückerwerkzeug (3) an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Gegenverzahnung (6) Druckringe (11) trägt, wie an den Stirnflächen (10) der Verzahnung (7) des Pulvermetallrohlings (1) flächig anliegen.

Linz, am 13. Mai 2005 Miba Sinter Austria GmbH durch <EMI ID=5.1>