AT514778A1 - Kalibrierwerkzeug - Google Patents

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AT514778A1 ATA50550/2013A AT505502013A AT514778A1 AT 514778 A1 AT514778 A1 AT 514778A1 AT 505502013 A AT505502013 A AT 505502013A AT 514778 A1 AT514778 A1 AT 514778A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kalibrierwerkzeug (2) zur Herstellung einer Balligkeit auf einem Sinterbauteil (1), insbesondere auf Zähnen eines, eine Verzahnung aufweisenden Sinterbauteils (1), umfassend einen Kalibrierwerkzeuggrundkörper (4), in dem ein Kalibriereinsatz (5) gehalten ist, wobei der Kalibriereinsatz (5) eine Ausnehmung (9) zur Aufnahme des zu kalibrierenden Sinterbauteils (1) oder zur Aufnahme eines Druckstiftes (35) aufweist, und wobei der Kalibriereinsatz (5) in Richtung senkrecht auf eine Pressrichtung verstellbar ist, sodass ein Durchmesser (12) der Ausnehmung (9) verkleinert oder vergrößert werden kann, und eine Verstelleinrichtung vorgesehen ist, die auf den Kalibriereinsatz (5) zur Veränderung des Durchmessers (12) der Ausnehmung (9) wirkt, und wobei an einer Innenoberfläche (13) oder einer Außenoberfläche (19) des Kalibriereinsatzes (5) ein vertiefter Bereich (15) oder ein erhabener Bereich (29) zur Herstellung der Balligkeit ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kalibrierwerkzeug zur Herstellung einer Balligkeit auf ei¬nem Sinterbauteil, insbesondere auf Zähnen eines, eine Verzahnung aufweisen¬den Sinterbauteils, umfassend einen Kalibrierwerkzeuggrundkörper, in dem einKalibriereinsatz gehalten ist, wobei der Kalibriereinsatz eine Ausnehmung zur Auf¬nahme des zu kalibrierenden Sinterbauteils oder zur Aufnahme eines Druckstiftesaufweist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Balligkeitauf einem Sinterbauteil, insbesondere auf Zähnen eines eine Verzahnung aufwei¬senden Sinterbauteils während des Kalibrierens des Sinterbauteils, wonach dasgesinterte Sinterbauteil in ein Kalibrierwerkzeug eingeführt wird, das einen Kalib¬riereinsatz aufweist, der in einem Kalibrierwerkzeuggrundkörper gehalten ist, wo¬bei der Kalibriereinsatz eine Ausnehmung aufweist, in die das Sinterbauteil oderein Druckstift eingebracht wird, und wobei das Sinterbauteil zur Anlage an einenUnterstempel gebracht wird.
Eine Breitenballigkeit auf Zähnen von pulvermetallurgisch hergestellten Bauteilenist vorteilhaft für das Laufverhalten, wie z.B. das Tragbild, das NVH-Verhalten, dieKompensation von Achsfehlern, etc., von Zahnrädern mit einer Laufverzahnung.Die Breitenballigkeit kann hergestellt werden, indem die Verzahnung nach demSintern spanend bearbeitet wird.
Aus dem Stand der Technik sind aber auch Walzverfahren bekannt. So beschreibtz.B. die DE 32 19 674 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines zahnstangenförmi¬gen Werkzeugs für das Kaltrollen einer Balligverzahnung, wonach an einemWerkzeugeinsatzrohling eine Zahnung mit geraden Zähnen erzeugt wird, wobeider Werkzeugeinsatzrohling während der Erzeugung der Zahnung eingespanntwird und/oder der mit der Zahnung versehenen Werkzeugeinsatz im Gebrauch derart gewölbt wird, dass sich an dem fertigen Werkzeug aus einem Werkzeugträ¬ger und dem daran montierten Werkzeugeinsatz eine zur Zahnform der Balligver¬zahnung komplementäre Zahnform der Zahnung des Werkzeugeinsatzes ergibt.
Die DE 20 60 579 A1 beschreibt ein zahnradartiges Walzwerkzeug zum spanlosenFeinbearbeiten der vorverzahnten Zahnflanken von Zahnrädern mit Innen- oderAußenverzahnung, insbesondere von Stirn- und Kegelrädern, durch Umformenmittels einer eine Flächenpressung zwischen den Zahnflanken des Werkzeugesund des Werkstückes hervorrufenden Anpresskraft, welches gekennzeichnet ist,durch eine theoretische Punktberührung zwischen den in axialer Richtung zuei¬nander beweglichen Zahnflanken des Werkzeuges und des Werkstückes. DieZahnflanken des Werkzeuges sind über die Zahnbreite ballig ausgeführt.
Die AT 508 990 B1 beschreibt ein Walzwerkzeug zur Herstellung einer balligenVerzahnung auf einem Zahnrad durch Querwalzen, insbesondere zum zumindestbereichsweisen Verdichten der Verzahnung des Zahnrades, mit einem Werkzeug¬körper, der radial nach außen vorragende Werkzeugzähne für den kämmendenEingriff in die Verzahnung des zu walzenden Zahnrades aufweist, wobei dieWerkzeugzähne im Bereich der Zahnflanken in axialer Richtung zumindest be¬reichsweise hohlballig ausgeführt sind.
Die WO 2008/116243 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bearbeitung einer Verzah¬nung an einem Außenumfang oder einem Innenumfang eines Werkstücks ausgepresstem und gesintertem Pulvermetall, mit einem an der Verzahnung durchge¬führten Walzvorgang mit zwei drehbaren Formwalzrädern, die eine in die Verzah¬nung des Werkstücks eingreifende Formverzahnung aufweisen, wobei die zweiFormwalzräder mit zueinander zumindest annähernd konstantem Achsabstandzwischen ihren Formwalzradachsen drehbar in einem gemeinsamen Halterahmenangeordnet sind. Weiter beschreibt die WO 2008/116243 A1 eine Vorrichtung zurDurchführung des Verfahrens.
Aus der US 6,517,772 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnrades ausPulvermetall bekannt, wobei das Verfahren das Verdichten und Sintern von Pul¬vermetall zur Bildung eines Zahnradrohlings umfasst. Der Zahnradrohling ist zur
Verdrehung um eine erste Achse gelagert, wobei das Werkzeug zur Verdrehungum eine zweite Achse, quer zur ersten Achse, gelagert ist. Das Werkzeug weisteine Reihe von Zahnradzahn-Schneideabschnitte und eine axial benachbarteGruppe von Zahnradzahn-Oberflächenverdichtungsabschnitte auf. Das Werkzeugwird um eine zweite Achse angetrieben und Zahnradzähne werden durch Entfer¬nen von Zahnradrohling-Material in den Pulvermetall-Zahnradrohling geschnitten,um einen gezahnten Zahnradrohling herzustellen. Das Werkzeug und der gezahn¬te Zahnradrohling werden ohne Demontage relativ zueinander verschoben, um dieZahnradzahn-Oberflächenverdichtungsabschnitte des Werkzeugs in kämmendenEingriff mit den Zähnen des gezahnten Zahnradrohlings zu bringen. Das Werk¬zeug ist dabei um die zweite Achse angetrieben, um die Oberfläche der Zahnrad¬zähne zu verschieben und zu verdichten.
Die DE 18 17 649 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen einer axialen Ballig¬keit an Zahnflanken vorgearbeiteter Zähne zylindrischer Werkstücke durch einenNachrollvorgang mittels rotierender Verzahnungsrollwerkzeuge, deren Zähne un¬ter einem Andruck in Zahneingriff mit den Zähnen des Werkstückes sind und denWerkstoff von den Zahnflanken entsprechend der zu erzeugenden Balligkeit ver¬drängen, wobei der Nachrollvorgang unter Verwendung paralleler Zahnprofile anden Verzahnungsrollwerkzeugen erfolgt, während die gegenseitige Lage der Teil¬kreise der Zähne von Werkzeug und Werkstück durch Verschwenken relativ zuei¬nander zunehmend verändert wird. Weiter beschreibt die DE 18 17 649 A1 eineRollmaschine zur Durchführung des Verfahrens mit zwei Verzahnungsroll Werk¬zeugen, zwischen denen das Werkstück gelagert ist, wobei den Abrollbewegun¬gen zwischen den Verzahnungsrollwerkzeugen und dem Werkstück Schwenkbe¬wegungen der in Eingriff befindlichen Zahnprofile relativ zueinander überlagerbarsind und einstellbare Anschlagmittel zur Endbegrenzung der Schwenkbewegungvorhanden sind.
Weitere Verfahren und Werkzeuge zur Erzeugung von Balligkeiten bzw. zum Wal¬zen von Zahnrädern sind aus der JP 2008-049384 A, der DE 19 66 067 A1, derDE 20 04 222 A1, der DE 16 52 654 A1, der FR 2 385 480 A1, der GB 2 146 590A, der CH 564 999 A5, der DE 29 48 106 A1 und der US 6,289,586 B1 bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaf¬fen, mit der eine Verzahnung mit Zähnen, die eine Balligkeit aufweisen, einfacherhergestellt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe einerseits mit dem eingangs genannten Kalibrierwerk¬zeug und andererseits mit dem eingangs genannten Verfahren. Dazu ist bei demKalibrierwerkzeug vorgesehen, dass der Kalibriereinsatz in Richtung senkrecht aufeine Pressrichtung verstellbar ist, sodass ein Durchmesser der Ausnehmung ver¬kleinert oder vergrößert werden kann, dass weiter eine Verstelleinrichtung vorge¬sehen ist, die auf den Kalibriereinsatz zur Veränderung des Durchmessers derAusnehmung wirkt, und dass an einer inneren oder äußeren Oberfläche des Kalib¬riereinsatzes ein vertiefter oder ein erhabener Bereich zur Herstellung der Ballig¬keit ausgebildet ist. Nach dem Verfahren ist vorgesehen, dass ein Kalibriereinsatzverwendet wird, der in Richtung senkrecht auf eine Pressrichtung verstellbar ist,sodass ein Durchmesser der Ausnehmung verkleinert oder vergrößert werdenkann, und wobei an einer inneren Oberfläche des Kalibriereinsatzes oder an einerAußenoberfläche des Kalibriereinsatzes ein vertiefter oder ein erhabener Bereichzur Herstellung der Balligkeit ausgebildet ist, und dass nach dem Einbringen desSinterbauteils in den Kalibriereinsatz der Durchmesser verkleinert oder vergrößertwird, sodass der Sinterbauteil zur Anlage an die innere Oberfläche der die Außen¬oberfläche des Kalibriereinsatzes gelangt, dass danach mit einem Oberstempelder Sinterbauteil gegen den Unterstempel gedrückt wird und dabei der Werkstoffdes Sinterbauteils partiell in den vertieften Bereich oder um den erhabenen Be¬reich herum verbracht wird, dass anschließend der Oberstempel entfernt und derDurchmesser der Ausnehmung des Kalibriereinsatzes wieder vergrößert oder ver¬kleinert werden, und dass danach das kalibrierte Sinterbauteil aus dem Kalibrier¬einsatz entfernt wird.
Von Vorteil ist dabei, dass mit der Kalibrierung des Sinterbauteils, die üblicher¬weise nach dem Sintern durchgeführt wird, gleichzeitig die Balligkeit hergestelltwird, sodass ein zusätzlicher Verfahrensschritt für die Herstellung von Zahnrädernmit balligen Zähnen entfallen kann. Es werden damit entsprechende Kostenvortei¬le realisiert. Darüber hinaus kann die Pressform, mit der der Sinterbauteil-Grünling aus einem entsprechenden Pulver vor dem Sintern hergestellt wird einfacher aus¬geführt werden, da auf eine Balligkeit der Zähne der Verzahnung keine Rücksichtgenommen werden muss. Insbesondere kann der Grünling mit Zähnen ohne Bal¬ligkeit hergestellt werden, wodurch die Entformung des Grünlings einfacher erfol¬gen kann und wodurch Ausbrüche am Grünling aufgrund des Entformens - derGrünling weist im Vergleich zum gesinterten Bauteil noch eine geringere Festigkeitauf - reduziert werden können. Darüber hinaus ist es von Vorteil, die Kalibrierungdes Sinterbauteils mit der Herstellung der Balligkeit zu kombinieren, da damit dieGenauigkeit der Balligkeit verbessert werden kann.
Um die radiale Verstellbarkeit des Kalibriereinsatzes zu vereinfachen und damiteine Beschleunigung des Verfahrensschrittes „Kalibrierung und Herstellung derBalligkeit“ zu erreichen, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des
Kalibrierwerkzeuges vorgesehen sein, dass der Kalibriereinsatz aus einem elasti¬schen Werkstoff hergestellt ist oder flexibel ausgeführt ist.
Nach einerweiteren Ausführungsvariante des Kalibrierwerkzeuges kann vorgese¬hen sein, dass der Kalibriereinsatz eine äußere Oberfläche aufweist, die zumin¬dest teilweise in axialer Richtung konisch verlaufend ausgebildet ist, und dass dieVerstelleinrichtung als in axialer Richtung verschiebbare Druckplatte ausgebildetist, wobei die Druckplatte an dem konisch verlaufenden Bereich der äußerenOberfläche des Kalibriereinsatzes anliegt, und wobei die Druckplatte ein Ausneh¬mung aufweist, in die der Kalibriereinsatz hineinragt oder durch die der Kalibrier¬einsatz hindurchragt, oder dass die Innenoberfläche des Kalibriereinsatzes zu¬mindest teilweise in axialer Richtung konisch verlaufend ausgebildet ist. Gemäßder entsprechenden Ausführungsvariante des Verfahrens ist dabei vorgesehen,dass die Veränderung des Durchmessers der Ausnehmung des Kalibriereinsatzesmit einer Druckplatte oder dem Druckstift, die oder der die Verstelleinrichtung bil¬det, durchgeführt wird, wozu der Kalibriereinsatz an einer äußeren Oberfläche o-der an der Innenoberfläche zumindest bereichsweise mit einem konischen Verlaufausgebildet ist, und dass die Veränderung des Durchmessers der Ausnehmungdurch Verschiebung der Druckplatte in axialer Richtung vorgenommen wird, wozudie Druckplatte eine Ausnehmung aufweist, in die der Kalibriereinsatz hineinragt oder durch die der Kalibriereinsatz hindurchragt, oder dass die Veränderung desDurchmessers der Ausnehmung durch Verschiebung des Druckstiftes in die Aus¬nehmung des Kalibriereinsatzes vorgenommen wird. Von Vorteil ist dabei, dasssämtliche Bewegungen - mit Ausnahme der radialen Verstellung des Kalibrierein¬satzes - in einer Richtung erfolgen können, wodurch der Platzbedarf des Werk¬zeuges reduziert werden kann. Darüber hinaus kann damit die Maßgenauigkeitdes Sinterbauteils auf einfache Art und Weise verbessert werden, da die Druck¬platte allseitig auf den Kalibriereinsatz wirkt, und somit keine zusätzlichen Ma߬nahmen für die Genauigkeit der Veränderung des Durchmessers der Ausnehmungim Kalibriereinsatz erforderlich sind.
Es ist dabei von Vorteil, wenn die Ausnehmung der Druckplatte mit einer zumin¬dest teilweise in axialer Richtung konisch verlaufenden Oberfläche ausgebildet ist.Es wird damit möglich, dass die Druckplatte über eine größere Fläche an der ko¬nisch ausgebildeten Fläche des Kalibriereinsatzes anliegt, wodurch der erforderli¬che Druck auf den Kalibriereinsatz für die Verstellung des Durchmessers der Aus¬nehmung im Kalibriereinsatz reduziert werden kann bzw. sich die wirkenden Kräftewährend der Verstellung über einen größeren Flächenbereich verteilt werden kön¬nen, wodurch einerseits der Bewegungsablauf weniger störungsanfällig gegenVerkantungen wird und andererseits eine höhere Standzeit des Kalibriereinsatzeserreicht werden können.
Nach einer anderen Ausführungsvariante des Kalibrierwerkzeuges kann vorgese¬hen sein, dass die Verstelleinrichtung durch zumindest einen Schieber gebildet ist,der in Richtung senkrecht auf die Pressrichtung verschiebbar ist. Nach der Aus¬führungsvariante des Verfahrens kann dabei vorgesehen sein, dass die Verände¬rung des Durchmessers der Ausnehmung des Kalibriereinsatzes durch radialeVerstellung zumindest eines, zumindest einen Teil der Verstelleinrichtung bilden¬den Schiebers vorgenommen wird. Es wird damit möglich, bewusst Asymmetrienam Sinterbauteil zu erzeugen. Andererseits ist es durch die Verwendung von zu¬mindest zwei Schiebern möglich, Balligkeiten zu erzeugen, die über ihren Verlaufunterschiedliche Radien aufweisen, ohne dass dies bereits im Kalibriereinsatz durch entsprechende Formgebung des vertieften oder des erhabenen Bereichsvorgesehen werden muss.
Der Kalibriereinsatz kann in einem Hydraulikkolbengehäuse gehalten sein. Es istdamit eine bessere Einbindung des Kalibriereinsatzes an die Antriebseinrichtungzur Verformung des Sinterbauteils erreichbar, wodurch eine bessere Kraftübertra¬gung erzielbar ist, insbesondere keine zusätzlichen Maßnahmen getroffen werdenmüssen, dass sich der Kalibriereinsatz während des Kalibrierens und des Ausfor¬mens der Balligkeit nicht bewegt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgendenFiguren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine erste Ausführungsvariante eines Kalibrierwerkzeuges in Seitenan¬sicht geschnitten und in der Ausgangsstellung;
Fig. 2 das Kalibrierwerkzeug nach Fig. 1 mit im Verfahrensstadium des Ein¬bringend des zu kalibrierenden Sinterbauteils;
Fig. 3 das Kalibrierwerkzeug nach Fig. 1 in der Kalibrierstellung;
Fig. 4 das Kalibrierwerkzeug nach Fig. 1 in der Stellung nach dem Kalibrieren und mit geöffnetem Kalibriereinsatz;
Fig. 5 das Ausstößen des fertigen Sinterbauteils aus dem Kalibrierwerkzeugnach Fig. 1;
Fig. 6 eine Ausführungsvariante eines Kalibriereinsatzes in Seitenansicht ge¬schnitten
Fig. 7 eine weitere Ausführungsvariante eines Kalibrierwerkzeuges in Seiten¬ansicht geschnitten;
Fig. 8 einen Teil des Kalibrierwerkzeuges zur Herstellung einer Balligkeit beieiner Innenverzahnung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausfüh¬rungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbe¬zeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthal¬tenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichenbzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die inder Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. aufdie unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese La¬geangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In den Fig. 1 bis 5 sind verschiedene Verfahrensstadien eines Verfahrens zur Ka¬librierung eines Sinterbauteils 1 mit einem Kalibrierwerkzeug 2 gezeigt.
Das Sinterbauteil 1 ist insbesondere ein Zahnrad. Im Sinne der Erfindung wird un¬ter einem Zahnrad sowohl ein Zahnrad an sich als auch ein Zahnriemenrad oderein Kettenrad verstanden. Es ist daneben aber auch möglich, andere Sinterbautei¬le 1 mit dem Kalibrierwerkzeug 2 herzustellen.
Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass ein Sinterbauteil 1 bzw. ein pul¬vermetallurgischer Bauteil üblicherweise nach folgender Verfahrensroute herge¬stellt wird: - Gegebenenfalls vorlegieren des eingesetzten Pulver; - Pulvermischen; - Pressen eines Grünlings aus dem Pulver in einer Pressform; - Sintern des Grünlings, wobei das Sintern auch zweistufig erfolgen kann; - Kalibrieren des gesinterten Bauteils; - Gegebenenfalls mechanische und oder physikalische Nachbehandlung(beispielsweise Härtung) des Sinterbauteils.
Da diese prinzipielle Verfahrensweise sowie Abwandlungen dazu aus dem Standder Technik bekannt sind, sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf die ein¬schlägige Literatur dazu verwiesen.
Das Kalibrierwerkzeug 2 wird im Verfahrensschritt „Kalibrieren des Bauteils“ ein¬gesetzt. Es ist dabei vorgesehen, dass in diesem Verfahrensschritt nicht nur die
Kalibrierung an sich, also die Erhöhung der Maßgenauigkeit des Sinterbauteils 1,erfolgt, sondern gleichzeitig damit eine Balligkeit auf den Zähnen der Verzahnungdes Sinterbauteils 1 erzeugt wird.
Unter einer Balligkeit im Sinne der Erfindung wird insbesondere eine Abweichungder Linearität der Zahnflanken von Zähnen eines Zahnrades verstanden. Es wer¬den darunter sowohl die Breitenballigkeit, die Profilballigkeit und die Flankendre¬hungsballigkeit verstanden. Die Breitenballigkeit ist dabei eine Modifikation desZahnprofils entlang der Zahnbreite in axialer Richtung eines Zahnrades, dieLängsballigkeit eine Modifikation des theoretischen Zahnprofils in Profilrichtungvon Zahnfuß zum Zahnkopf, und die Flankendrehungsballigkeit eine Modifikationdes Zahnprofils durch Verdrehung einer Zahnflanke in Längsrichtung. Die Defin-tionen der Höhen- und Breitenballigkeit von Verzahnungen sind in der Norm DIN3960 enthalten.
Insbesondere wird mit dem Kalibrierwerkzeug 2 eine Breitenballigkeit erzeugt.
Es können alle drei Arten der Balligkeit gemeinsam oder nur einzelne oder eineKombination aus zwei der voranstehend genannten Balligkeitsarten erzeugt wer¬den.
Weiter wird das Kalibrierwerkzeug 2 bevorzugt auf Geradverzahnungen ange¬wandt. Es können aber auch Schrägverzahnungen mit einer Balligkeit des Zahn¬profils hergestellt werden.
Die Balligkeit kann sowohl symmetrisch als auch asymmetrisch ausgeführt sein.Dies bedeutet, dass beispielsweise bei einer Breitenballigkeit eine Seite der Zahn¬flanken (in axialer Richtung des Zahnrades betrachtet) stärker zurückgenommenwird (bezogen auf das theoretische Profil) als die zweite Seite.
In Fig. 1 ist das Kalibrierwerkzeug 2 zur Herstellung einer Breitenballigkeit auf denZahnflanken eines Zahnes dargestellt.
Das Kalibrierwerkzeug 2 besteht aus bzw. weist folgende Bestandteile auf: - einen Kalibrierwerkzeuggrundkörper 4 - einen Kalibriereinsatz 5 - eine Verstelleinrichtung in Form einer Druckplatte 6.
Der Kalibrierwerkzeuggrundkörper 4 umgibt den Kalibriereinsatz 5 und die Druck¬platte 6, insbesondere werden diese Bauteile vollständig vom Kalibrierwerk¬zeuggrundkörper 4 umgeben. An einer äußeren Oberfläche 7 des Kalibrierwerk¬zeuggrundkörpers 4 ist vorzugsweise ein Ringsteg 8 angeordnet bzw. ausgebildet,über den der Kalibrierwerkzeuggrundkörper in einer nicht dargestellten Kalibrier¬vorrichtung gehalten werden kann.
Der Kalibrierwerkzeuggrundkörper 4 kann beispielsweise aus Stahl bestehen.
Innerhalb des Kalibrierwerkzeuggrundkörpers 4 ist der Kalibriereinsatz 5 angeord¬net. Dieser ist insbesondere zumindest annähernd kegelstumpfförmig, vorzugs¬weise kegelstumpfförmig, ausgebildet und weist eine Ausnehmung 9 auf. DieAusnehmung 9 ist von einem Kalibriereinsatzmantel 10 umgeben. Insbesondereist die Ausnehmung 9 in einer Axialrichtung 11 durchgängig durch den Kalibrier¬einsatz 5 ausgebildet. Bevorzugt ist die Ausnehmung 9 eine Bohrung mit einemDurchmesser 12.
Die Ausführung der Ausnehmung 9 als Bohrung wird für die Kalibrierung vonZahnrädern verwendet. Wenn allerdings das zu kalibrierende Sinterbauteil 1 vonder Kreisgeometrie abweicht, wird der Grundriss der Ausnehmung 9 entsprechendan den Grundriss des Sinterbauteils 1 in Axialrichtung 11 angepasst, d.h. die Kon¬tur in Radialrichtung, um den Kalibriereinsatzmantel 10 vollflächig überden Um¬fang des Sinterbauteils 1 anlegen zu können.
Wenngleich bevorzugt, muss die Ausnehmung 9 nicht zwingenderweise als durchden Kalibriereinsatz durchgängige Ausnehmung 9 ausgebildet sein, sondern kannbeispielsweise auch eine Sacklochbohrung sein. Die durchgängige Ausnehmung 9hat jedoch den Vorteil, dass das Sinterbauteil 1 einfacher aus dem Kalibriereinsatzentfernt werden kann.
Die Ausnehmung 9 ist von einer im Wesentlichen zylindrischen Innenoberfläche13 (mit Verzahnung) des Kalibriereinsatzmantels 10 in einer Radialrichtung 14 begrenzt. Mit Ausnahme eines vertieften Bereiches 15 in der Innenoberfläche 13weist die Ausnehmung 9 einen zumindest annähernd konstanten, insbesondereeinen konstanten, Durchmesser auf. Der vertiefte Bereich 15 dient zur Herstellungder Breitenballigkeit auf den Zähnen eines als Zahnrad ausgebildeten Sinterbau¬teils 1.
Die Tiefe des vertieften Bereichs 15 gegenüber der zylindrischen Innenoberfläche13 richtet sich nach der gewünschten Geometrie der herzustellenden Balligkeit amSinterbauteil 1. Beispielsweise kann ein Rundungsradius 16 des insbesondere miteiner Rundung ausgeführten vertieften Bereiches 15 ausgewählt sein aus einemBereich von 10 mm bis 15.000 mm. Die Balligkeit kann, je nach Ausführung desKalibriereinsatzes 5, auch am Zahnkopf eines Zahnrades bzw. verzahnten Sinter¬bauteils 1 vorliegen.
Der Kalibriereinsatz 5 ist vorzugsweise flexibel ausgeführt, um eine Verformungdes Kalibriereinsatzmantels 10 zu ermöglichen. Er kann aus einem metallischenWerkstoff hergestellt sein, beispielsweise aus Stahl, oder einem Hartmetall. Eben¬so kann der Kalibriereinsatz 5 aus einem elastischen Werkstoff hergestellt sein,beispielsweise aus einem Elastomer bzw. Gummi.
Unter flexibel wird verstanden, dass der Kalibriereinsatz 5 anpassungsfähig an dieStellung der Verstelleinrichtung, d.h. der Druckplatte 6 bei der Ausführungsvarian¬te des Kalibrierwerkzeuges 2 nach Fig. 1, ist. Es ist dabei von Vorteil, wenn dermetallische Werkstoff des Kalibriereinsatzes 5 ein Elastizitätsmodul nach EN ISO6892 bzw. DIN 10002 -1 (Norm für Zugversuch) aufweist, das ausgewählt ist auseinem Bereich von 100 GPa bis 600 GPa.
Es ist aber auch möglich, die Flexibilität durch Schlitze oder dgl. zu erreichen. Für den Fall, dass mit dem Kalibrierwerkzeug 2 ein Zahnrad kalibriert wird, weistdie Innenoberfläche 13 des Kalibriereinsatzes 5 ebenfalls eine Verzahnung auf,die im vertieften Bereich 15 komplementär zur gewünschten Verzahnung desZahnrades sowie vorzugsweise in den Bereichen oberhalb und unterhalb zur Ver¬zahnung eines Oberstempels 17 und eines Unterstempels 18 ist. Der Oberstempel 17 und der Unterstempel 18 sind Teil einer nicht dargestellten Pressvorrichtung, indie das Kalibrierwerkzeug 2 eingesetzt ist, und werden von entsprechenden, ausdem Stand der Technik bekannten Antriebsvorrichtungen bewegt.
Eine Außenoberfläche 19, die den Kalibriereinsatz 5 in der Radialrichtung 14 be¬grenzt, ist vorzugsweise in der Axialrichtung 11 zumindest bereichsweise konischverlaufend ausgebildet. Der Ausdruck „zumindest bereichsweise“ bezieht sich hierauf den vertieften Bereich 15 und/oder auf die Bereiche oberhalb und/oder unter¬halb des vertieften Bereiches 15. Insbesondere ist die Außenoberfläche 19 desKalibriereinsatzes 5 im Eingriffsbereich der Verstelleinrichtung, also der Druckplat¬te 6 in Fig. 1, konisch verlaufend ausgebildet. Der Kalibriereinsatz 5 verjüngt sichsomit nach oben, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Außenoberfläche 19 des Kalibriereinsat¬zes 5 mit einer Rundung zu versehen, wobei auch in diesem Fall in der Ausfüh¬rung des Kalibrierwerkzeuges 2 nach Fig. 1 der Kalibriereinsatz 5 nach oben ver¬jüngend ausgebildet ist, also in jene Richtung, aus der der Sinterbauteil 1 in denKalibriereinsatz 5 eingeführt wird.
Im Bereich einer unteren Stirnfläche 20 kann der Kalibriereinsatz 5 einen Flansch21 aufweisen. Über diesen Flansch 21 kann der Kalibriereinsatz 5 im Kalibrier¬werkzeug 2 gehalten werden.
Prinzipiell kann der Kalibriereinsatz 5 aber auch auf eine andere geeignete Weiseim Kalibrierwerkzeug gehalten werden.
Ebenso kann der Flansch 21 an einer anderen Stelle an der Außenoberfläche 19des Kalibriereinsatzes 5 angeordnet sein, solange er die Wirkverbindung des Ka¬libriereinsatzes 5 mit der Verstelleinrichtung zur Verstellung des Durchmessers 12der Ausnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 5 nicht stört.
Vorzugsweise greift der Flansch 21 in eine entsprechende Nut 22 eines Hydraulik¬kolbengehäuses 23 ein. Das Hydraulikkolbengehäuse 23 ist Teil einer Hydrauli¬keinrichtung.
Zur Verkleinerung bzw. zur Vergrößerung des Durchmessers 12 der den Form¬hohlraum bildenden Ausnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 4 ist letzterer mit einerVerstelleinrichtung wirkungsverbunden. Bei der Ausführungsvariante des Kalib¬rierwerkzeuges 2 ist dieses als Druckplatte 6 ausgeführt.
Die Druckplatte 6 ist innerhalb des Kalibrierwerkzeuggrundkörpers 4 angeordnetund in der Axialrichtung 11 verschiebbar. In der Radialrichtung 14 erstreckt sichdie Druckplatte 6 bis zu einer Inneren Oberfläche 24 des Kalibrierwerkzeuggrund¬körpers 4, an der sie anliegt und an der sie gegebenenfalls geführt werden kann,beispielsweise über zumindest einen Steg, der in der Axialrichtung 11 verlaufen, ander inneren Oberfläche des Kalibrierwerkzeuggrundkörpers 4 ausgebildet und ineine Nut in der Druckplatte 6 eingreifen kann. Es ist auch die umgekehrte Ausbil¬dung bzgl. der Anordnung von Nut und Steg möglich.
Weiter weist die Druckplatte 6 eine Druckplattenausnehmung 25 auf, die insbe¬sondere konzentrisch zum Kalibriereinsatz 5 angeordnet ist. In diese Druckplat¬tenausnehmung 25 ragt der Kalibriereinsatz 5 hinein oder durch diese hindurch,wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Die Druckplatte 6 liegt dabei mit zumindest einemTeil einer die Druckplattenausnehmung 25 begrenzenden Stirnfläche 26 an derAußenoberfläche 19 an. Vorzugsweise liegt die gesamten Stirnfläche 26 derDruckplatte 6 an der Außenoberfläche 19 des Kalibriereinsatzes 5 an. Dazu weistdie Stirnfläche 26 der Druckplatte 6 ebenfalls einen konischen Verlauf in der Axial¬richtung 11 auf, wobei der Absolutwert der Neigung der Stirnfläche 26 gegenüberder Vertikalen zumindest annährend gleich ist dem Absolutwert der Neigung derAußenoberfläche 19 des Kalibriereinsatzes 5 gegenüber der Vertikalen. Ein Win¬kel 27 der Neigung ist insbesondere ausgewählt aus einem Bereich von 0,5 ° bis 5 o
Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass nur ein Teilbereich der Stirnfläche 26der Druckplatte 6 an dem Kalibriereinsatz 5 anliegt.
Gegebenenfalls kann die Druckplatte 6 an dem Kalibriereinsatz 5 ebenfalls geführtsein, beispielsweise wiederum über zumindest einen in der Axialrichtung 11 ver¬laufenden Steg, der über die Außenoberfläche 19 des Kalibriereinsatzes 5 vorragt und in eine entsprechende Nut in der Stirnfläche 25 eingreift, bzw. ist auch dieumgekehrte Ausbildung der Führung möglich.
Die Verschiebung der Druckplatte 6 in der Axialrichtung 11 kann mit einer in Fig. 1nicht dargestellten Antriebseinrichtung erfolgen, beispielsweise über eine Kolben¬stange.
Durch die Verschiebung der Druckplatte 6 in der Axialrichtung 11 nach unten wirdauf den Kalibriereinsatz durch dessen sich nach unten erweiternden Querschnitteine Druckkraft ausgeübt, sodass der Kalibriereinsatz 5 aufgrund dessen Flexibili¬tät zusammengedrückt wird und damit der Durchmesser 12 der Ausnehmung 9des Kalibriereinsatzes 5 verkleinert. Umgekehrt wird durch die Bewegung derDruckplatte 6 in der Axialrichtung 11 nach oben der Druck auf den Kalibriereinsatz5 verkleinert, sodass sich dieser entspannt bis der Durchmesser 12 der Ausneh¬mung 9 wieder seine ursprüngliche Größe erreicht.
Fig. 1 zeigt die entspannte Stellung des Kalibriereinsatzes 5, sodass der Durch¬messer 12 der Ausnehmung 9 am größten ist.
Es ist damit möglich, einen gesinterten und noch nicht kalibrierten Sinterbauteil 1in die Ausnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 5 einzubringen.
Nachdem der gesinterte Sinterbauteil 1 nach dem Sintern und vor dem Kalibrierenüblicherweise einen kleineren maximalen Außendurchmesser aufweisen als derfertig kalibrierte Sinterbauteil 1 bzw. der maximale Außendurchmesser maximal sogroß ist wie der Durchmesser 12 der Ausnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 5 inder Kalibrierstellung des Kalibrierwerkzeuges, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, kannder Sinterbauteil 1 auch in den vorgespannten Kalibriereinsatz 5 eingeführt wer¬den.
Es ist also möglich, dass der Sinterbauteil 1 entweder in den entspannten oder inden vorgespannten Kalibriereinsatz 5 eingebracht wird.
Bevorzugt wird der Sinterbauteil 1 in den Kalibriereinsatz 5 in der vorgespanntenStellung, d.h. der Kalibrierstellung eingebracht, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Dazu wird die Druckplatte 6 in der Axialrichtung 11 in die untere Endstellung gebracht.
In dieser kann die Druckplatte 6 beispielsweise an dem Hydraulikkolbengehäuse23 anliegen. Der Kalibriereinsatz 5 wird dadurch zusammengedrückt, d.h. vorge¬spannt.
In der Kalibrierstellung steht der Unterstempel 18 am Übergang zwischen demvertieften Bereich 15 und den daran anschließenden unteren linearen, d.h. zylind¬rischen Bereich der Ausnehmung 9, wie dies besser aus Fig. 1 ersichtlich ist.
Das Sinterbauteil 1 wird auf den Unterstempel 18 aufgelegt. Gegebenenfalls kanndas Sinterbauteil 1 lediglich in die Ausnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 5 einge¬legt und das Auflegen auf den Unterstempel 18 durch die Abwärtsbewegung desOberstempels 17 in die Kalibrierstellung unterstützt werden. Während der Bewegung des Unterstempels 18 und/oder des Oberstempels 17und des Sinterbauteils 1 greifen deren Verzahnungen in die Verzahnung des Ka¬libriereinsatzes ein. Für die Zentrierung des Sinterbauteils 1 kann ein Kernstift 28 vorgesehen sein, derin dem Kalibrierwerkzeug 2 unbeweglich, d.h. fix, angeordnet ist.
Spätestens durch die Abwärtsbewegung des Oberstempels 17 trifft das Sinterbau¬teil 1 auf den Unterstempel. In der Kalibrierstellung ist damit das Sinterbauteil 1zwischen dem Oberstempel 17 und dem Unterstempel 18 eingespannt, wie dies inFig. 3 dargestellt ist. Dadurch, dass der Oberstempel 17 sich weiter nach untenbewegt, steigt der Druck auf das Sinterbauteil 1an, das sich nun im Bereich desvertieften Bereichs 15 im Kalibriereinsatz 5 befindet. Durch diesen Druckanstiegkommt es einerseits zu einem weiteren Verdichten des Sinterbauteils 1, anderer¬seits aber auch zu einer Materialverdrängung bzw. einer Verschiebung des Gefü¬ges des Sinterbauteils 1 in der Radialrichtung 14. Eine Materialverdrängung bzw.eine Verschiebung des Gefüges des Sinterbauteils 1 in der Axialrichtung 11findethingegen vorzugsweise nicht bzw. kaum statt. Es kann sich jedoch auch einemessbare Veränderung in der Axialrichtung 11 durch Materialverdrängung einstel¬len. Durch diese Materialverdrängung bzw. Verschiebung des Gefüges des Sin- terbauteils 1 wird der vertiefte Bereich 15 im Kalibriereinsatz 5 von dem Werkstoffdes Sinterbauteils 1 ausgefüllt, sodass mit der Kalibrierung des Sinterbauteils 1gleichzeitig auch die Balligkeit auf den Zähnen des Sinterbauteils 1 erzeugt wird.
Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass das Sinterbauteil 1vorzugsweise vor dem Kalibrieren keine Balligkeit der Zähne aufweist. Es ist abermöglich, diese Balligkeit bereits andeutungsweise während des Pressens desGrünlings für den Sinterbauteil 1 ausgeformt wird.
Nachdem das Sinterbauteil fertig kalibriert und die Balligkeit ausgebildet ist, wirddas Kalibrierwerkzeug 2 geöffnet. Dies ist in Fig. 4 dargestellt. Der Oberstempel17 wird dazu nach oben aus dem Kalibriereinsatz 5 herausgezogen und dieDruckplatte 6 in die obere Endlage im Kalibrierwerkzeuggrundkörper 4 verbracht.Dadurch weitet sich der Kalibriereinsatz 5 auf, d.h. der Durchmesser 12 der Aus¬nehmung 9 des Kalibriereinsatzes 5 wird wieder größer sodass die Balligkeit desSinterbauteils 1 freigegeben wird. Der Durchmesser 12 im zylindrischen Teil derAusnehmung 9 des Kalibriereinsatzes 5 weist dabei eine Größe auf, die das un¬gehinderte Ausstößen des Sinterbauteils 1 ermöglicht, d.h. der Durchmesser 12weist zumindest einen Wert auf, der dem maximalen Durchmesser des Sinterbau¬teils 1 in gleicher Richtung entspricht.
Das Ausstößen des Sinterbauteils 1 aus dem Kalibrierwerkzeug 2, d.h. aus demKalibriereinsatz 5, ist in Fig. 5 dargestellt. Dazu kann entweder das Kalibrierwerk¬zeug 1 bei feststehenden Unterstempel 18 nach unten bewegt werden oder derUnterstempel 18 bei feststehendem Kalibrierwerkzeug 2 nach oben bewegt wer¬den. Alternativ kann sowohl das Kalibrierwerkzeug 2 nach unten als auch der Un¬terstempel 18 nach oben bewegt werden. Das Sinterbauteil 1 gelangt damit ausdem Kalibriereinsatz 5 und kann entnommen werden.
Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, Hohlballigkeiten auf Zähnen einesZahnrades zu erzeugen. Dazu weist der Kalibriereinsatz 5 anstelle des vertieftenBereiches 15 in der Innenoberfläche 13 des Kalibriereinsatzmantels 10 einen überdiese Innenoberfläche 13 erhabenen Bereich 29 auf, wie dies in Fig. 1 strichliertangedeutet ist. Der entsprechende Kalibriereinsatz 5 selbst ist in Fig. 6 dargestellt.
In diesem Fall erfolgt die Ausbildung der Hohlballigkeit durch die Abwärtsbewe¬gung der Druckplatte 6 während der Sinterbauteil 1 zwischen dem Oberstempel17 und dem Unterstempel 18 eingespannt ist. Insofern ist der Bewegungsablaufetwas unterschiedlich zu voranstehend beschriebenen Bewegungsablauf. Es wirdnämlich zuerst der Oberstempel 17 nach unten bewegt und erst danach dieDruckplatte 6 ebenfalls nach unten bewegt.
In der Fig. 7 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausfüh¬rungsvariante des Kalibrierwerkzeuges gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teilegleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenenFig. 1 bis 5 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wirdauf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 bis 6 hingewiesenbzw. Bezug genommen.
Das Kalibrierwerkzeug 2 weist wiederum den Kalibrierwerkzeuggrundkörper 4,den Kalibriereinsatz 5 sowie das Hydraulikkolbengehäuse 23 auf. Zum Unter¬schied zu der Ausführungsvariante des Kalibrierwerkzeuges 2 nach den Fig. 1 bis5 ist die Verstelleinrichtung zur Verstellung des Durchmessers 12 der Ausneh¬mung 9 des Kalibriereinsatzes aber nicht durch die Druckplatte 6 (Fig. 1) gebildet,sondern durch zumindest einen Schieber 30. Vorzugsweise sind zumindest zweiSchieber 30 auf gleicher Höhe angeordnet, die aufeinander in eine Schließstellungund voneinander weg in eine Offenstellung in der Radialrichtung 14 bewegt wer¬den können.
Die Schieber 30 liegen in der Geschlossenstellung bevorzugt aneinander in einemTeilbereich an. Zwischen den Schiebern 30 wird eine Ausnehmung 31 ausgebil¬det, in die der Kalibriereinsatz 5 hinein oder durch die der Kalibriereinsatz hin¬durchragt. Im Wesentlich können die beiden Schieber 30 also auch als geteilteDruckplatte aufgefasst werden, allerdings mit einer anderen Bewegungsrichtungals die Druckplatte 6 nach Fig. 1.
Der Verfahrensablauf zur Kalibrierung des Sinterbauteils 1 (Fig. 1) und zur Her¬stellung der Balligkeit auf den Zähnen des Sinterbauteils 1 entspricht im Ausnah¬ me der Bewegungsrichtung der Verstelleinrichtung jener des Kalibrierwerkzeugesnach den Fig. 1 bis 6.
Wie in Fig. 7 strichliert angedeutet ist, können auch weitere Schieber 32 angeord¬net werden. Diese Schieber 32 werden in der Axialrichtung 11 oberhalb und/oderunterhalb der Schieber 30 angeordnet und sind wie die Schieber 30 horizontalzwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung verschiebbar ausge¬bildet. Es ist damit möglich, eine Balligkeit mit unterschiedlichen Radien innerhalbdes Verlaufs der Balligkeit herzustellen.
Es ist bei dieser Ausführungsvariante auch möglich, dass der Kalibriereinsatz 5eine zylindrische, also nicht konische, Außenoberfläche 19 aufweist.
Das Kalibrierwerkzeug 2 kann auch dazu verwendet werden, um eine Balligkeit anden Zähnen eines Zahnrades mit Innenverzahnung, wie z.B. einem Hohlrad, her¬zustellen. Es ist dazu eine Adaptierung des Kalibriereinsatzes 5 erforderlich, die inFig. 8 dargestellt ist. Dieser Kalibriereinsatz 5 ist zylindrisch ausgeführt, wobei derKalibriereinsatzmantel 10 eine zylindrische Außenoberfläche 19 aufweist, in derder vertiefte Bereich 15 (bzw. der erhabene Bereich 29 entsprechend Fig. 6) aus¬gebildet ist. Der Kalibriereinsatzmantel 10 umgibt eine Ausnehmung 33, die voneiner Innenoberfläche 34 des Kalibriereinsatzmantels 10 begrenzt ist. Diese In¬nenoberfläche 34 weist in der Axialrichtung 11 einen konischen, sich nach untenverjüngenden Verlauf auf.
Anstelle der Druckplatte 6 nach Fig. 1 wird bei dieser Ausführungsvariante desKalibriereinsatzes 5 ein Druckstift 35 verwendet, der in der Axialrichtung 11 ver¬schiebbar ist. Vorzugsweise weist eine Außenoberfläche 36 des Druckstiftes 35ebenfalls einen konischen Verlauf in der Axialrichtung 11 auf, wobei wiederum derAbsolutwert der Neigung der Außenoberfläche 36 des Druckstiftes 35 gegenüberder Vertikalen bevorzugt dem Absolutwert der Neigung der Innenoberfläche 34des Kalibriereinsatzmantels 10 gegen die Vertikale entspricht.
Bei dieser Ausführungsvariante des Kalibriereinsatzes 5 wird der Kalibriereinsatz 5durch das Einschieben des Druckstiftes aufgeweitet. Während des Kalibrierens des Sinterbauteils 1 (Fig. 1) wird dessen Werkstoff ebenfalls partiell in den vertief¬ten Bereich 15 des Kalibriereinsatzes 5 gedrückt, wodurch die Balligkeit ausgebil¬det wird. Danach wird der Kalibriereinsatz 5 durch das Herausziehen des Druck¬stiftes entspannt, sodass der Durchmesser des Kalibriereinsatzes wieder kleinerwird. Dadurch wird der ballige Bereich der Zähne des Sinterbauteils 1 frei gege¬ben, und dieser kann ausgestoßen werden.
Bezüglich der weiteren Bauteile des Kalibrierwerkzeuges 2 dieser Ausführungsva¬riante sei auf die voranstehenden Ausführungen zu den Fig. 1 bis 6 verwiesen.
Obwohl das Kalibrierwerkzeug 2 vorzugsweise zur Herstellung balligen, insbeson¬dere breitenballigen, Zähnen eines Zahnrades aus einem Sinterwerkstoff verwen¬det wird, können auch Balligkeiten auf anderen Sinterbauteilen 1 bei entsprechen¬der Adaptierung der Geometrie des Kalibriereinsatzes 5 bzw. der Verstelleinrich¬tung erzeugt werden.
Der vertiefte Bereich 15 und/oder der erhabene Bereich 29 im Kalibriereinsatz 5können beispielsweise spanend oder durch erodieren hergestellt werden.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Kalibrier¬werkzeuges 2, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch diverse Kombinatio¬nen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besserenVerständnis des Aufbaus des Kalibrierwerkzeuges 2 dieses bzw. dessen Bestand¬teile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestelltwurden.
Bezugszeichenliste 1 Sinterbauteil 31 Ausnehmung 2 Kalibrierwerkzeug 32 Schieber 3 33 Ausnehmung 4 Kalibrierwerkzeuggrundkörper 34 Innenoberfläche 5 Kalibriereinsatz 35 Druckstift 6 Druckplatte 36 Außenoberfläche 7 Oberfläche 8 Ringsteg 9 Ausnehmung 10 Kalibriereinsatzmantel 11 Axialrichtung 12 Durchmesser 13 Innenoberfläche 14 Radialrichtung 15 Bereich 16 Rundungsradius 17 Oberstempel 18 Unterstempel 19 Außenoberfläche 20 Stirnfläche 21 Flansch 22 Nut 23 Hydraulikkolbengehäuse 24 Oberfläche 25 Druckplattenausnehmung 26 Stirnfläche 27 Winkel 28 Kernstift 29 Bereich 30 Schieber

Claims (9)

  1. Patentansprüche 1. Kalibrierwerkzeug (2) zur Herstellung einer Balligkeit auf einem Sinter¬bauteil (1), insbesondere auf Zähnen eines, eine Verzahnung aufweisenden Sin¬terbauteils (1), umfassend einen Kalibrierwerkzeuggrundkörper (4), in dem einKalibriereinsatz (5) gehalten ist, wobei der Kalibriereinsatz (5) eine Ausnehmung(9) zur Aufnahme des zu kalibrierenden Sinterbauteils (1) oder zur Aufnahme ei¬nes Druckstiftes (35) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalibriereinsatz (5) in Richtung senkrecht auf eine Pressrichtung verstellbar ist, sodass einDurchmesser (12) der Ausnehmung (9) verkleinert oder vergrößert werden kann,dass weiter eine Verstelleinrichtung vorgesehen ist, die auf den Kalibriereinsatz(5) zur Veränderung des Durchmessers (12) der Ausnehmung (9) wirkt, und dassan einer Innenoberfläche (13) oder einer Außenoberfläche (19) des Kalibrierein¬satzes (5) ein vertiefter Bereich (15) oder ein erhabener Bereich (29) zur Herstel¬lung der Balligkeit ausgebildet ist.
  2. 2. Kalibrierwerkzeug (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassder Kalibriereinsatz (5) aus einem elastischen Werkstoff hergestellt ist oder flexibelausgeführt ist.
  3. 3. Kalibrierwerkzeug (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬net, dass die Außenoberfläche (19) der Kalibriereinsatz (5) zumindest teilweise inaxialer Richtung konisch verlaufend ausgebildet ist, und dass die Verstelleinrich¬tung als in axialer Richtung verschiebbare Druckplatte (6) ausgebildet ist, wobeidie Druckplatte (6) an dem konisch verlaufenden Bereich der Außenoberfläche(19) des Kalibriereinsatzes (5) anliegt, und wobei die Druckplatte (6) ein Druckplat¬tenausnehmung (25) aufweist, in die der Kalibriereinsatz (5) hineinragt oder durchdie der Kalibriereinsatz (5) hindurchragt, oder dass die Innenoberfläche (13) desKalibriereinsatzes zumindest teilweise in axialer Richtung konisch verlaufend aus¬gebildet ist.
  4. 4. Kalibrierwerkzeug (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dassdie Druckplattenausnehmung (25) der Druckplatte (6) mit einer zumindest teilwei¬se in axialer Richtung konisch verlaufenden Stirnfläche (26) ausgebildet ist.
  5. 5. Kalibrierwerkzeug (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬net, dass die Verstelleinrichtung durch zumindest einen Schieber (30, 31) gebildetist, der in Richtung senkrecht auf die Pressrichtung verschiebbar ist.
  6. 6. Kalibrierwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬kennzeichnet, dass der Kalibriereinsatz (5) in einem Hydraulikkolbengehäuse (23)gehalten ist.
  7. 7. Verfahren zur Herstellung einer Balligkeit auf einem Sinterbauteil (1),insbesondere auf Zähnen eines eine Verzahnung aufweisenden Sinterbauteils (1),während des Kalibrierens des Sinterbauteils (1), wonach das gesinterte Sinterbau¬teil (1) in ein Kalibrierwerkzeug (2) eingeführt wird, das einen Kalibriereinsatz (5)aufweist, der in einem Kalibrierwerkzeuggrundkörper (4) gehalten ist, wobei derKalibriereinsatz (5) eine Ausnehmung (9) aufweist, in die das Sinterbauteil (1) oderein Druckstift (35) eingebracht wird, und wobei das Sinterbauteil (1) zur Anlage aneinen Unterstempel (18) gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kalib¬riereinsatz (5) verwendet wird, der in Richtung senkrecht auf eine Pressrichtungverstellbar ist, sodass ein Durchmesser (12) der Ausnehmung (9) verkleinert odervergrößert werden kann, und wobei an einer Innenoberfläche (13) des Kalibrier¬einsatzes (5) oder an einer Außenoberfläche (19) des Kalibriereinsatzes (5) einvertiefter Bereich (15) oder ein erhabener Bereich (19) zur Herstellung der Ballig¬keit ausgebildet ist, und dass vor oder nach dem Einbringen des Sinterbauteils (1)in den Kalibriereinsatz (5) der Durchmesser (12) verkleinert oder vergrößert wird,sodass der Sinterbauteil (1) zur Anlage an die Innenoberfläche (13) oder die Au¬ßenoberfläche (19) des Kalibriereinsatzes (5) gelangt, dass danach mit einemOberstempel (17) der Sinterbauteil (1) gegen den Unterstempel (18) gedrückt wirdund dabei der Werkstoff des Sinterbauteils (1) partiell in den vertieften Bereich(15) oder um den erhabenen Bereich (29) herum verbracht wird, dass anschlie¬ ßend der Oberstempel (17) entfernt und der Durchmesser (12) der Ausnehmung(9) des Kalibriereinsatzes (5) wieder vergrößert oder verkleinert werden, und dassdanach das kalibrierte Sinterbauteil (1) aus dem Kalibriereinsatz (5) entfernt wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verän¬derung des Durchmessers (12) der Ausnehmung (9) des Kalibriereinsatzes (5) miteiner Druckplatte (6) oder dem Druckstift (35), die oder der die Verstelleinrichtungbildet, durchgeführt wird, wozu der Kalibriereinsatz (5) an der Außenoberfläche(19) oder an der Innenoberfläche (13) zumindest bereichsweise mit einem koni¬schen Verlauf ausgebildet ist, und dass die Veränderung des Durchmessers (12)der Ausnehmung (9) durch Verschiebung der Druckplatte (6) in axialer Richtungvorgenommen wird, wozu die Druckplatte (6) eine Druckplattenausnehmung (25)aufweist, in die der Kalibriereinsatz (5) hineinragt oder durch die der Kalibrierein¬satz (5) hindurchragt, oder dass die Veränderung des Durchmessers (12) derAusnehmung (9) durch Verschiebung des Druckstiftes (35) in die Ausnehmung (9)des Kalibriereinsatzes (5) vorgenommen wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verän¬derung des Durchmessers (12) der Ausnehmung (9) des Kalibriereinsatzes (5)durch radiale Verstellung zumindest eines, zumindest einen Teil der Verstellein¬richtung bildenden Schiebers (30, 31) vorgenommen wird.
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