CH329457A - Verfahren zum spanlosen Profilieren von Werkstücken, insbesondere von Zahnrädern und Mehrkeilwellen, und Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents

Description

  <B>Verfahren</B>     zum        spanlosen        Profilieren   <B>von Werkstücken, insbesondere von Zahnrädern</B>  und     Mehrkeilwellen,    und Vorrichtung     zur        Ausübung    des Verfahrens    Es sind Verfahren zum     spa.nlosen    Profi  lieren von     zvlindrischen        Werkstüeken    be  kannt, bei denen einzelne Walzrollen unter  Druck über die     Werkstüekobei@fläche    geführt  und die Profilrillen einzeln nach Verdrehen  des Werkstückes um seine Achse nacheinan  der eingearbeitet werden.

   Obschon bei den  Vorrichtungen zur     Ausübtuig    solcher Ver  fahren     Abstützvorriehtungen    zur Aufnahme       des    auf das Werkstück wirkenden     R.oll-          di-nekes    oder die Anordnung von zwei einan  der diametral gegenüberliegenden     Walzrollen     vorgeschlagen wurde, hat die Praxis     gezeigt,          class    eine     zentriseh    genaue     Werkstückführung     bei den zur     Anwendung    gelangenden     Arbeits-          drüeken        ausgesehlossen    ist,

   da die beim Ar  beiten auftretenden     Querkräfte    sich gegen  seitig nie vollständig aufheben und eine  wirksame Abstützung des     Werkstüekes    nahe  dein Angriffspunkt der     Walzrollen    durch       Zentrierbüehsen    wegen dem Wachsen des  Werkstückes im Durchmesser beim     Verfor-          inungsprozess    unmöglich ist.  



  Die Anwendung derartiger Verfahren war  daher hauptsächlich auf die Herstellung von       Riffelwalzen    und auf das Anbringen einzel  ner     Längsprofilierungen    an Werkstücken be  schränkt, es war für die Herstellung von  Zahnrädern und für die Profilierung von         Mehrkeilwellen    wenig geeignet und auch un  wirtschaftlich.  



  Diesen Übelständen soll durch die vorlie  gende     Erfindung    abgeholfen werden. Dieselbe  bezieht sich auf ein Verfahren zum     spanlosen     Profilieren von Werkstücken, insbesondere  von Zahnrädern und     Mehrkeilwellen    und auf  eine Vorrichtung zur Ausübung des Ver  fahrens.  



  Das Neue an dem vorliegenden Verfahren  zum Profilieren von Werkstücken, insbeson  dere von Zahnrädern und     3Tehrkeilwellen     durch     spanlose    Kaltverformung mittels     Walz-          rollen    besteht darin,     da.ss    das zu profilierende       Werkstüek        zwangläufig    durch :eine aus den       Walzrollen    selbst. gebildete, nach aussen voll  ständig geschlossene, dem Querschnitt der  zu erzeugenden Profilierung entsprechende       Durehla,ssöffnung        hindurehgeführt    wird.  



  Die Vorrichtung zur Ausübung des Ver  fahrens zeichnet sich dadurch aus, dass sie  einen Werkzeugkopf aufweist, der mit pro  filierten, radial um das zu bearbeitende  Werkstück angeordneten, drehbeweglich und  einstellbar gelagerten, gleichzeitig zur Wir  kung gelangenden     Walzrollen    versehen ist,  die an ihrem Umfang derart ausgebildet und  in bezog aufeinander so angeordnet sind,     da.ss     sie in ihrer Arbeitslage eine nach     aussen    voll-      ständig geschlossene, dem Querschnitt der  zu erzeugenden Profilierung entsprechende       Durchlassöffnung    für das Werkstück bilden.  



  Durch die beschriebene Ausbildung der  Vorrichtung wird eine genaue Zentrierung  des zu bearbeitenden Werkstückes, eine ge  genseitige Abstützung der     Walzrollen    und  dadurch eine exakte Profilierung der Werk  stücke in einem Arbeitsgang mit verhältnis  mässig einfachen, keinem übermässigem Ver  schleiss     unterworfenen    Mitteln erreicht.  



  Auf beiliegender Zeichnung sind mehrere       Ausführungsbeispiele    der Vorrichtung zur  Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens  dargestellt, und zwar zeigt:       Fig.    1 eine Stirnansicht des Werkzeug  kopfes der Vorrichtung gemäss dem ersten  Ausführungsbeispiel,       Fig.    2 einen     Axialsehnitt    der Vorrichtung  nach     Fig.    1,       Fig.    3 eine Einzelheit in grösserem     -Mass-          stab,          Fig.    4 schematisch die Vorrichtung     gemäss     dem zweiten     Ausführungsbeispiel,

            Fig.    5 ebenfalls schematisch einen Teil der  Vorrichtung gemäss dem dritten Ausfüh  rungsbeispiel und die       Fig.    6 und 7 je eine Ansicht der nur teil  weise dargestellten Vorrichtung gemäss dem  vierten und fünften Ausführungsbeispiel.  



  Mit 1 ist. der kreisförmige Werkzeugkopf  bezeichnet, der mit einer der Anzahl der     anf-          zunehmenden    Walzrollen 2 entsprechenden  Anzahl radialer     Ausnehmungen    3 versehen  ist, in denen die Walzrollen 2 radial verstell  bar angeordnet sind. Jede Walzrolle 2 ist.     auf     einer Achse 4, die     beiderends    je einen Vier  kantachszapfen 5 besitzt, drehbeweglich gela  gert. Die Achszapfen 5 stehen unter dem Ein  fluss der Feststellschrauben 6.  



  Die     Walzrollen    2 besitzen, wie aus     Fig.    3  ersichtlich, neben der Profilrippe 7, die beim  gezeichneten Beispiel die     Querschnittsform     eines abgestumpften Kegels aufweist, auf  ihrem Umfang je eine Begrenzungsfläche S  für den Umfang des     -#N'erkstüekes,    die so weit.       zurüeksteht,    dass das ausfliessende Material  nicht auf derselben     a.u.fläuft.    Die Walzrollen    2 besitzen ausserhalb den     Begrenzungsflächen     8 beidseitig an ihrem Umfang je eine schräge       Abroll-    und     Abstützfläehe    9, deren Zweck  später beschrieben ist.  



  Zur     Durehführung    des Verfahrens werden  die Walzrollen 2 nach Lösen der Feststell  schrauben 6 in ihre Arbeitslage eingestellt,  und zwar so, dass die     Abroll-    und     Abstütz-          fläehen    9 derselben mit     Vorspannung    anein  ander anliegen, so dass sich die     Walzrollen     seitlich gegenseitig abstützen und sieh beim  Arbeiten aneinander abrollen und die     denn     zu bearbeitenden Werkstück zugekehrten  Teile derselben zusammen eine nach aussen  vollständig geschlossene     Durehlassöffnung    bil  den, deren Querschnitt der zu erzeugenden  Profilierung entspricht.  



  Die     Walzrollen    2 erhalten ihre Drehbewe  gung durch Reibung beim Bewegen über die  zu bearbeitende     Werkstüekfläche.    Das     durch     die     Durchlassöffnung    hindurchgeführte Werk  stück wird in einem Arbeitsgang profiliert.  



  Die Vorrichtung zur Ausübung des Ver  fahrens gemäss dem Ausführungsbeispiel nach       Fig.    4 unterscheidet sich von der     vorbesehrie-          benen    im wesentlichen dadurch,     da.ss    sie  erstens die Verwendung einer Anzahl von  Walzrollen zeigt, die mit mehr als einer Pro  filrippe 7 versehen sind, wie die Zusammen  stellung und     Ausbildung    der Walzrollen 2 er  folgen kann, wenn Werkstücke mit ungerader  Zähnezahl usw. versehen sein müssen. Wäh  rend beim gezeichneten Ausführungsbeispiel  vier Walzrollen 2 mit je zwei Profilrippen 7  versehen sind, weist die fünfte     Walzrolle    nur  eine einzige Profilrippe auf.

   Wie beim erst  beschriebenen     Ausführungsbeispiel    besitzen  die Walzrollen 2 auch bei diesem Ausfüh  rungsbeispiel beidseitig neben den Profil  rippen 7 auf ihrem Umfang je eine     Begren-          zungsfläehe    8 und ferner an ihren Seiten  flanken je eine schräge     Abstütz-    und     Abroll-          fläche    9. Auch bei diesem Ausführungsbei  spiel bilden die     Walzrollen    2 selber .eine nach  aussen geschlossene     Durehlassöffnung    für das  zu bearbeitende Werkstück, deren     liehte     Weite der zu erzeugenden Profilierung ent  spricht.

        Die Vorrichtung gemäss dem nur teilweise  gezeichneten Ausführungsbeispiel nach     Fig.    5  zeigt die Verwendung von     Walzrollen    2, -von  denen jede einzelne auf ihrem Umfang mit  einer ganzen Anzahl von Profilrippen 7 ver  sehen ist. Diese Ausbildung der Zahnrollen  eignet. sieh     hauptsä.chlieh    für die Bearbeitung  von W     erkstüeken,    die mit Zähnen von gerin  ger Zahntiefe oder mit     einer    grossen Anzahl  von Zähnen bzw. Rillen versehen werden  müssen.  



  Bei den zuletzt beschriebenen Ausfüh  rungsbeispielen .erhalten die     'Walzrollen    ihre       Drehbewegung    ebenfalls durch Reibung beim  Bewegen über die     zu,    bearbeitende     Werkstüek-          fläehe.     



  Bei der Vorrichtung gemäss dem     Ausfüh-          runpbeispiel    nach     Fig.    6 sind die Seiten  flanken der Walzrollen 2 mit je einem Stirn  zahnrad 10 versehen, die von etwas kleine  rem Durchmesser sind als die Walzrollen und  die mit den drehbar auf der Achse 11     gela-          (yerten    Stirnrädern 12 kämmen, die durch die  Lagerhülse 13 miteinander verbunden sind.

    Mit dem einen der Zahnräder 12 ist das Ke  gelrad 14 fest, verbunden, das seinen Antrieb  über das     Vorgelege    15 von dem nur teilweise       Cezeichneten,    dem gemeinsamen Antrieb aller  zu der Vorrichtung gehörenden     Walzrollen     dienenden Zahnrades 16 erhält, welch letz  teres von einer nicht gezeichneten Kraft  quelle aus angetrieben wird.  



  Bei Verwendung der Vorrichtung gemäss  dein zuletzt beschriebenen Ausführungsbei  spiel erfolgt eine Entlastung des Werkstückes  von der     Vorsehubkraft,    wodurch ein Knieken  oder Recken desselben verhindert wird.  



  Bei der Vorrichtung gemäss dem Ausfüh  rungsbeispiel nach     Fig.    7 ist das vordere  Ende der in bezug auf die Profilrippe 7 ko  nisch verlaufenden Fläche beidseitig mit. je  einem Zahnkranz 17 versehen, wobei die  Zahnkränze zweier einander     benaehbart.en          Walzrollen    miteinander kämmen. Die hinter  den Zahnkränzen 17 liegende konische Fläche  18 dient als     Abstütz-    und     Abrollfläehe    zweier  benachbarter Walzrollen. Der Antrieb der  Walzrollen 2 erfolgt über das     Vorgelege    19    von dem allen Walzrollen der Vorrichtung  gemeinsamen Antriebsrad 20, das unter dem  Einfluss einer nicht gezeichneten Kraftquelle  steht.  



  Bei Verwendung der Vorrichtung gemäss  dem     zuletztbeschriebenen    Ausführungsbeispiel  werden die nämlichen Vorteile erzielt, wie bei  dem Beispiel nach     Fig.    6, wobei noch die ge  genseitige seitliche Abstützung der Walzrollen       \?    hinzukommt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum spanlosen Profilieren von Werkstücken, insbesondere von Zahnrä dern und 3Iehrkeilwellen mittels Walzrollen, dadurch gekennzeichnet, dass das zu profilie rende Werkstück zwangläufig durch eine aus den Walzrollen selbst gebildete, nach aussen vollständig geschlossene, dem Querschnitt der zu erzeugenden Profilierung entsprechende Durehlassöffnu.ng hindurchgeführt wird.

   1I. Vorrichtung zur Ausübung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, da.ss dieselbe einen Werkzeug kopf aufweist, der mit profilierten, radial um das zu bearbeitende Werkzeug angeordneten, drehbeweglich und einstellbar gelagerten, gleichzeitig zur Wirkung gelangenden Walz rollen versehen ist, die an ihrem Umfang derart. ausgebildet und in bezug aufeinander so angeordnet sind, dass sie in ihrer Arbeits lage eine nach aussen vollständig geschlossene, dem Querschnitt der zu .erzeugenden Profilie rung entsprechende Durchlassöffnung bilden. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sieh die Walz- rollen (2) beim Arbeiten seitlich gegenseitig abstützen. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch 11 und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Walzrollen (2) auf ihrem Um fang mindestens eine Profilrippe (7) und beidseitig derselben je eine dem Aussen umfang des zu bearbeitenden Werkstückes entsprechende Begrenzungsfläche (8) auf weisen. 3.

   Vorrichtung nach Patenta.nsprueh <B>11</B> und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Walzrollen (2) an bei den Seitenflanken je eine konische Abstütz- und Abrollfläche (9) aufweisen. 4. Vorrichtung nach Patentansprneli II und Unteransprüchen 1-3, dadurch gekenn zeichnet, dass die Walzrollen (2) mit Vor spannung in die Arbeitsstellung eingestellt werden. 5.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspriichen 1-4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Walzrollen drehbeweglich auf einer beidseitig mit je einem Vierkant aehszapfen (5) versehenen Achse (4) in bezug auf das Werkstück ein- und feststell bar angeordnet sind. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I und Unteransprüchen 1-5, dadurch gekenn zeichnet, da.ss dieselbe aus -Walzrollen (2) ge bildet. ist, die mit einer ungleichen Zahl von Profilrippen (7) versehen sind. 7.

   Vorrichtung nach Patentansprneli 1I und Unteransprüchen 1-5, dadurch gekenn zeichnet, dass deren -Walzrollen (2) mit einer Vielzahl von Profilrillen (7) versehen ist. $. Vorrichtung nach Patentansprneh 11 und Unteransprüchen 'und 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Walzrollen (?) unter dem Einfluss von Antriebsorganen stehen.

   9.. Vorrichtung nach Patentanspruch lt und Unteranspriiellen '_', 7 und 8, dadurch gekennzeichnet. dass jede Walzrolle (\?) mit mindestens einem Zahnrad (10) ausgerüstet ist, das rnit dem Zahnrad eines Zwisehen- (letriebes kämmt, welch letzteres seinen An trieb von einem. allen Walzrollen (?) der Vorrichtung gemeinsamen Antriebszahnrad (16) erhält. 10.

   Vorrichtung nach Patentanspruch 1I und Untera.nspriichen 1-8, dadurch gekenn zeichnet, dass jede -Walzrolle (2) an beiden Seitenflanken mit je einer in bezu;

   , auf die Werkstiickaehse konisch verlaufenden Abroll- und Abstützfläche (l.8) und daran anschlie ssend mit je einem Zahnkranz (17) versehen ist., wobei die Zahnkränze<B>(1.7)</B> zweier benach barter Walzrollen (2) miteinander in hin griff stehen und jede Walzrolle ihren An trieb über .ein Vorgelege (19)

   von einem allen Walzrollen der Vorrichtung (Yenleinsamen Antriebszahnrad (20) erhalten.