WO1998053934A1 - Drückwalzvorrichtung und verfahren zur herstellung von hohlrädern mit zwei innenverzahnungen - Google Patents

Drückwalzvorrichtung und verfahren zur herstellung von hohlrädern mit zwei innenverzahnungen Download PDF

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WO1998053934A1
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mold
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ring gear
toothing
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Karl Heinz PÜTZ
Bernd Stein
Heinz Steinhauer
Wilhelm Zimmermann
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Dynamit Nobel AG
Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik
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Dynamit Nobel AG
Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik
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    • Y10T29/49467—Gear shaping
    • Y10T29/49471—Roll forming

Definitions

  • the invention relates to a pressure rolling device and a method for producing ring gears with two internal toothings arranged axially one behind the other, at least one of which is a helical toothing.
  • a helical tooth is also to be understood as a thread.
  • Ring gears with internal gears made of steel alloys and other metallic materials are used in particular for power transmission in driven wheels of, for example, trucks or tractors.
  • Ring gears of this type have internal gears that are accessible from the outside at their open ends at the front.
  • the two internal gears can have a different diameter if the ring gear is used, for example, in a transmission.
  • the ring gear can be a spur gear in which the teeth
  • ERS ⁇ ZBLA ⁇ (RULE 26) run parallel to the axis of rotation, or have a helical toothing or a thread.
  • WO 96/20050 describes a process for the production of internally toothed parts, in which ring gears with two internal toothings are produced by spinning rollers pressing the workpiece over molding tools. However, only ring gears with straight toothing on both sides can be produced.
  • the invention has for its object to improve the production of internally toothed parts in such a way that parts with two internal toothings, at least one of which is a helical toothing, are easy to manufacture.
  • the invention proposes a pressure rolling device which has a first and a second molding tool, each with external teeth, pressure rollers for pressing a workpiece seated on the interconnected molding tools, and a holding means which secures the workpiece against rotation during the pressure rolling of the first internal teeth on the first molding tool, having.
  • At least one of the molding tools has helical teeth, in which the individual teeth run in the manner of a thread at an angle to the longitudinal axis of the molding tool.
  • At least one scraper element is provided, which pushes the finished ring gear off the molding tool or tools with helical teeth with relative rotation between the molding tool and the ring gear.
  • ERS ⁇ ZBL ⁇ T (RULE 26)
  • the two molds are non-rotatably coupled. After manufacture, this rotationally fixed coupling is released, so that the one molding tool rotates together with the ring gear, while the ring gear is released from the other molding tool with the aid of the stripping element. It is thereby achieved that one-piece ring gears with two internal gears, at least one of which is helical, can be produced in one operation, ie without having to reclamp the workpiece.
  • the holding means can be a displaceable sleeve surrounding the second molding tool.
  • the sleeve presses the workpiece against the first mold while the first internal gear is being formed.
  • the sleeve holds the workpiece on the molds and at the same time secures it against twisting.
  • the sleeve is then withdrawn in order to be able to form the second internal toothing.
  • the workpiece is then held on the mold by the first toothing.
  • the holding means can also be an embossing element of the first molding tool, e.g. a spur toothing.
  • a spur toothing At the beginning of the forming process, the workpiece is pressed onto this spur toothing by the pressure of the pressure rollers, so that rotation of the workpiece is prevented without further holding means.
  • SPARE BLADE (RULE 26) can be pushed onto the two molds and the finished ring gear can simply be pushed off the two molds. In this way, ring gears can also be produced that have a shoulder behind a toothing that has a smaller diameter than the toothing, because the ring gear is stripped off by the molding tools. The mold does not have to be pulled out through the smaller diameter heel.
  • the end of the second mold facing the first mold has a smaller diameter than the external toothing of the second mold.
  • Fig. 4 shows a second embodiment.
  • the pressure-rolling device 1 has a first molding tool 2 in the form of a hollow mandrel. This is rotatably attached to the shaft of a machine. The machine is not shown in the figures; it is located on the left next to the pressure rolling device 1.
  • the molding tool 2 has helical teeth 3 at its end facing away from the machine.
  • a second mold 4 runs in the central cavity of the first mold 2 and protrudes from an end opening of the first mold 2. It is attached to a shaft-side tool holder 5, which is located in the central cavity and can be rotated and axially moved by the machine.
  • the displaceable tool holder 5 engages with a conical surface 7 in a corresponding inner cone of the first molding tool 2 for rotary driving.
  • a hollow mandrel 8 operated by the machine is pressed against the first molding tool 2.
  • the second molding tool 4 has parallel teeth 6 at its projecting end, which has a smaller diameter than the helical teeth 3.
  • the two molding tools 2, 4 consist of materials containing chromium or molybdenum, which are tempered and surface-hardened.
  • the workpiece 9 to be formed into a ring gear is already pre-shaped such that each
  • ERSATZBLA ⁇ RULE 26 a short tubular circumferential region 9a or 9b is located above the start of the toothing 3 or 6. These tubular areas 9a, 9b have a greater wall thickness than the ring gear to be produced, since the tubular areas 9a, 9b are pressed to a greater length and a smaller wall thickness.
  • the radial region 9c of the workpiece 9 connecting the two tube regions 9a, 9b already has the desired wall thickness, since it is not subject to any deformation.
  • Pressure rollers 10 made of hard metal or HSS steel form the workpiece 9 on the shaping tools 2, 4.
  • the pressure rollers 10 are arranged in a radial plane and rotate about their central axis 11 with simultaneous feed.
  • the pressure rollers 10 are pressed against the workpiece 9 with a radial force.
  • the pressure applied in this way can be, for example,> 35 t. So that the pressure rollers 10 process the entire circumference of the workpiece 9 uniformly, a rotary relative movement between the workpiece 9 and the pressure rollers 10 must take place.
  • either the shaping tools 2, 4 with the workpiece 9 held thereon can be rotated, or the pressure rollers 10 can be moved around the workpiece 9.
  • a tailstock-side mandrel 12 of the machine has a spring assembly 13 which is arranged around a centering pin 12a of the tailstock-side mandrel 12.
  • the centering pin 12 engages in an end centering opening 14 of the second mold 4.
  • the mandrel 12 is axially movable. This structure forms an ejection device 15 which can release the tool holder 5 from the conical pressing with the first mold 2.
  • ERS ⁇ ZBL ⁇ T (RULE 26) tion 6 of the second mold 4 are surrounded by a displaceable holding sleeve 16 which holds the workpiece 9 on the molds 2.4 rotatably.
  • the workpiece 9 is pushed onto the two molds 2, 4 from the tailstock side, the ejection device 15 and the holding sleeve 16 being retracted, that is to say separated from the second mold 4.
  • the holding sleeve 16 is then moved forward to fix the workpiece 9. It presses the workpiece 9 against the end face of the first molding tool 2.
  • the hollow mandrel 8 on the machine side is advanced until the spring assembly 13 bears against the mandrel 12 mandrel 12, which has been moved into position, in a compressed state. This has the effect that the tool holder 5 enters into a conical clamping with the first mold 2, which leads to a rotationally fixed coupling of the two molds 2 and 4.
  • the spring assembly 13 of the ejection device 15 is pressurized.
  • the first molding tool 2, the tool holder 5 with the second molding tool 4, the hollow mandrel 8, the ejection device 15 and the holding sleeve 16 thus form a rotating unit together with the workpiece 9.
  • the pressure rollers 10 are now moved up to the tubular region 9a of the workpiece 9, which surrounds the beginning of the helical toothing 3 of the first molding tool. Each pressure roller 10 rotates about its axis 11. The pressure rollers 10 are moved together towards the machine, whereby they push the material of the workpiece 9 in front of them and at the same time press into the helical teeth 3 of the first molding tool 2, so that in the workpiece 9 a Ent toothing ent
  • SPARE BLADE (RULE 26) stands.
  • a pressure roller 10a in the end position is shown at the bottom in FIG. 1, as well as the completed first internal toothing of the workpiece 9.
  • Figures 1 and 2 each show two processing steps. In the upper half of the figures, the pressure roller 10 and the workpiece 9 are shown at the beginning of the forming process and in the lower half of each figure at the end of the forming process.
  • a stripping sleeve 18, which surrounds the first shaping tool 2 is pressed against the end face of the ring gear 17.
  • the scraper sleeve 18 has an axial bearing 19 on its end face pressing against the ring gear 17, so that translatory, but no rotational, movements are transmitted.
  • the stripping sleeve 18 is pressed against the end face of the ring gear 17, so that it is pushed off the first mold 2 in a rotating manner.
  • the ring gear 17 slides in the direction of the tailstock and is thus rotated by the first molding tool 42.
  • the loosened ring gear 17 ′ which is shown here in dashed lines, can be removed from the pressure rolling device 1 as soon as the ejection device 15 is moved to the tailstock side and is thus separated from the second molding tool 4.
  • the second toothing 6 is also a helical toothing
  • a second scraper sleeve is provided which runs on the ejection device 15 in order to detach the ring gear 17 from the second toothing in the same way.
  • the first molding tool 102 also has helical teeth 3. However, it is not designed as a hollow mandrel, but rather as a tube with an end-side central opening into which the second mold 104 engages.
  • the second molding tool 104 has a parallel toothing 6 and is firmly connected to the tailstock-side tool mandrel 12.
  • the tailstock-side tool mandrel with the second molding tool 104 is first pulled out of the first molding tool 102 and the workpiece is positioned on the first molding tool 102 and then the second molding tool 104 through the workpiece into the opening of the first molding tool 102 inserted.
  • the two molding tools 102, 104 can be coupled in a rotationally fixed manner by pressing the two molding tools 102, 104 together or, for example, by means of securing pawls (not shown).
  • the first internal toothing is then shaped as described above.
  • a holding sleeve is not absolutely necessary, since the first molding tool 102 has an end toothing 116 against which the workpiece is pressed by the pressure rollers at the beginning of the forming process, so that the workpiece and the first molding tool 102 enter into a rotationally fixed connection. In addition, however, can still a holding sleeve may be provided.
  • the second internal toothing is also shaped as described above.

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Abstract

Drückwalzvorrichtung (1; 101) zur Herstellung eines Hohlrades (17) mit Innenverzahnungen, von denen mindestens eine eine Schrägverzahnung ist. Das Werkstück (9) wird von einem Haltemittel (16; 116) während des Formens der ersten Innenverzahnung gehalten. Während des Formens der zweiten Innenverzahnung wird das Werkstück (9) von der ersten Verzahnung auf dem ersten Formwerkzeug (2; 102) gehalten. Nach Fertigstellung des Hohlrades (17) wird die Drehkopplung zwischen den beiden Formwerkzeugen (2, 4; 102, 104) gelöst. Mit mindestens einem Abstreiforgan (18) wird das Hohlrad (17) von dem oder den Schrägverzahnungen gelöst.

Description

Drückwalzvorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Hohlrädern mit zwei Innenverzahnungen
Die Erfindung betrifft eine Drückwalzvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Hohlrädern mit zwei axial hintereinander angeordneten Innenverzahnungen, von denen mindestens eine eine Schrägverzahnung ist . Unter einer Schrägverzahnung ist auch ein Gewinde zu verstehen.
Hohlräder mit Innenverzahnungen aus Stahllegierungen und anderen metallischen Werkstoffen werden insbesondere zur Kraftübertragung bei angetriebenen Rädern von beispielsweise Lastkraftwagen oder Traktoren eingesetzt. Hohlräder dieser Art weisen an ihren stirnseitigen offenen Enden von außen zugängliche Innenverzahnungen auf . Die beiden Innenverzahnungen können einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, wenn das Hohlrad zum Beispiel in einem Getriebe verwendet wird. Das Hohlrad kann eine Geradverzahnung, bei der die Zähne
ERSÄΓZBLAΠ (REGEL 26) parallel zu der Drehachse verlaufen, aufweisen oder eine Schrägverzahnung bzw. ein Gewinde.
In der WO 96/20050 ist ein Verfahren zur Herstellung von innenverzahnten Teilen beschrieben, bei dem Hohlräder mit zwei Innenverzahnungen hergestellt werden, indem Drückrollen das Werkstück über Formwerkzeugen Drückwalzen. Dabei sind jedoch nur Hohlräder mit beid- seitiger Geradverzahnung herstellbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von innenverzahnten Teilen dahingehend zu verbessern, daß auch Teile mit zwei Innenverzahnungen, von denen mindestens eine eine Schrägverzahnung ist, einfach herzustellen sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 8 gelöst.
Die Erfindung schlägt eine Drückwalzvorrichtung vor, die ein erstes und zweites Formwerkzeug mit jeweils einer Außenverzahnung, Drückrollen zum Drückwalzen eines auf den untereinander verbundenen Formwerkzeugen sitzenden Werkstückes und ein Haltemittel, das das Werkstück während des Drückwalzens der ersten Innenverzahnung auf dem ersten Formwerkzeug gegen Verdrehen sichert, aufweist. Mindestens eines der Formwerkzeuge weist eine Schrägverzahnung auf, bei der die einzelnen Zähne nach Art eines Gewindes unter einem Winkel zu der Längsachse des Formwerkzeuges verlaufen. Mindestens ein Abstreiforgan ist vorgesehen, das das fertiggestellte Hohlrad von dem oder den Formwerkzeugen mit Schrägverzahnung unter Relativdrehung zwischen Formwerkzeug und Hohlrad abschiebt . Während der Herstellung des Hohlra-
ERSÄΓZBLÄΪT (REGEL 26) des sind die beiden Formwerkzeuge drehfest miteinander verkoppelt . Nach der Herstellung wird diese drehfeste Kopplung aufgehoben, so daß sich das eine Formwerkzeug zusammen mit dem Hohlrad dreht, während das Hohlrad mit Hilfe des Abstreiforgans von dem anderen Formwerkzeug gelöst wird. Dadurch wird erreicht, daß einstückige Hohlräder mit zwei Innenverzahnungen, von denen mindestens eine Schrägverzahnung ist, in einem Arbeitsgang hergestellt werden können, d.h. ohne das Werkstück umspannen zu müssen.
Das Haltemittel kann eine das zweite Formwerkzeug umgebende verschiebbare Hülse sein. Die Hülse preßt das Werkstück gegen das erste Formwerkzeug während die erste Innenverzahnung geformt wird. Die Hülse hält dabei das Werkstück auf den Formwerkzeugen und sichert es gleichzeitig gegen Verdrehen. Danach wird die Hülse zurückgezogen, um die zweite Innenverzahnung formen zu können. Das Werkstück wird dann durch die erste Verzahnung auf dem Formwerkzeug festgehalten.
Das Haltemittel kann auch ein Prägeorgan des ersten Formwerkzeuges sein, wie z.B. eine Stirnverzahnung. Bei Beginn der Umformung wird das Werkstück durch die Anpreßkraft der Drückrollen auf diese Stirnverzahnzung gepreßt, so daß eine Verdrehung des Werkstückes ohne weitere Haltemittel verhindert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht eines der Formwerkzeuge von einem Werkzeughalter ab, der in dem anderen Formwerkzeug verschiebbar geführt ist und zur Drehmitnahme an diesem angreifen kann. Die beiden Formwerkzeuge sind also von einer Seite her frei zugänglich, so daß das Werkstück einfach
ERSATZBLÄΪT(REGEL 26) auf die beiden Formwerkzeuge aufgeschoben werden kann und das fertiggestellte Hohlrad einfach von den beiden Formwerkzeugen abgeschoben werden kann. So können auch Hohlräder hergestellt werden, die hinter einer Verzahnung einen Absatz aufweisen, der einen kleineren Durchmesser als die Verzahnung hat, denn das Hohlrad wird von den Formwerkzeugen abgestreift . Das Formwerkzeug muß nicht durch den Absatz kleineren Durchmessers herausgezogen werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das dem ersten Formwerkzeug zugewandte Ende des zweiten Formwerkzeuges einen kleineren Durchmesser als die Außenverzahnung des zweiten Formwerkzeuges auf. Dies ermöglicht eine einfache konstruktive Gestaltung der Drückwalzvorrichtung, da das zweite Formwerkzeug einfach in eine Stirnbohrung des ersten Formwerkzeuges eingeschlossen wird und nach Fertigstellung des Hohlrades auch einfach herausgezogen werden kann, sowohl aus dem ersten Formwerkzeug als auch aus dem Hohlrad, da das Ende des Formwerkzeuges aufgrund seines kleineren Durchmessers durch die Innenverzahnung bewegt werden kann.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel während der Formung der ersten Verzahnung,
Fig. 2 das erste Ausführungsbeispiel während der Formung der zweiten Verzahnung,
ERSATZBLÄTT REGEL 26 Fig. 3 das Abstreifen des Hohlrades und,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 weist die Drückwalzvorrichtung 1 ein erstes Formwerkzeug 2 in Form eines Hohldorns auf. Dieses ist drehbar an der Welle einer Maschine befestigt. Die Maschine ist in den Figuren nicht dargestellt; sie befindet sich links neben der Drückwalzvorrichtung 1. Das Formwerkzeug 2 weist an seinem der Maschine abgewandten Ende eine Schrägverzahnung 3 auf .
Ein zweites Formwerkzeug 4 verläuft in dem zentralen Hohlraum des ersten Formwerkzeuges 2 und steht aus einer stirnseitigen Öffnung des ersten Formwerkzeuges 2 hervor. Es ist an einem wellenseitigen Werkzeughalter 5 befestigt, der sich in dem zentralen Hohlraum befindet und von der Maschine gedreht und axial bewegt werden kann. Der verschiebbare Werkzeughalter 5 greift mit einer Konusfläche 7 in einen entsprechenden Innenkonus des ersten Formwerkzeuges 2 zur Drehmitnahme ein. Zur Erzeugung einer konischen Klemmung zwischen dem Werkzeughalter 5 und dem ersten Formwerkzeug 2 wird mit einem von der Maschine betätigten Hohldorn 8 gegen das erste Formwerkzeug 2 gepreßt . Das zweite Formwerkzeug 4 weist an seinem vorstehenden Ende eine Parallelverzahnung 6 auf, die einen kleineren Durchmesser als die Schrägverzahnung 3 hat . Die beiden Formwerkzeuge 2 , 4 bestehen aus chrom- oder molybdänhaltigen Werkstoffen, die vergütet und oberflächengehärtet sind.
Gemäß Figur 1 ist das zu einem Hohlrad zu formende Werkstück 9 bereits derart vorgeformt, daß sich jeweils
ERSATZBLAπ REGEL 26) ein kurzer rohrförmiger Umfangsbereich 9a bzw. 9b über dem Anfang der Verzahnungen 3 bzw. 6 befindet. Diese rohrförmigen Bereiche 9a, 9b haben eine größere Wandstärke als das herzustellende Hohlrad, da die rohrförmigen Bereiche 9a, 9b zu größerer Länge und geringerer Wandstärke drückgewalzt werden. Der die beiden Rohrbereiche 9a, 9b verbindende radiale Bereich 9c des Werkstückes 9 hingegen weist schon die gewünschte Wandstärke auf, da er keiner Verformung unterliegt.
Drückrollen 10 aus Hartmetall oder HSS-Stahl formen das Werkstück 9 auf den Formwerkzeugen 2,4. Die Drückrollen 10 sind in einer radialen Ebene angeordnet und drehen sich um ihre Mittelachse 11 bei gleichzeitigem Vorschub. Die Drückrollen 10 werden mit einer radialen Kraft gegen das Werkstück 9 gepreßt. Der so aufgebrachte Druck kann beispielsweise > 35 t betragen. Damit die Drückrollen 10 den kompletten Umfang des Werkstückes 9 gleichmäßig bearbeiten, muß eine rotato- rische Relativbewegung zwischen dem Werkstück 9 und den Drückrollen 10 erfolgen. Dazu können entweder die Formwerkzeuge 2,4 mit dem darauf festgehaltenen Werkstück 9 gedreht werden oder die Drückrollen 10 können um das Werkstück 9 umlaufend bewegt werden.
Ein reitstockseitiger Dorn 12 der Maschine weist ein Federpaket 13 auf, das um einen Zentrierzapfen 12a des reitsteckseitigen Dorns 12 angeordnet ist. Der Zentrierzapfen 12 greift in eine stirnseitige Zentrieröffnung 14 des zweiten Formwerkzeuges 4 ein. Der Dorn 12 ist axial verfahrbar. Dieser Aufbau bildet eine Ausstoßvorrichtung 15, die den Werkzeughalter 5 aus der konischen Pressung mit dem ersten Formwerkzeug 2 lösen kann. Der reitstockseitige Dorn 12 und auch die Verzah
ERSÄΓZBLÄΓT (REGEL 26) nung 6 des zweiten Formwerkzeuges 4 sind von einer verschiebbaren Haltehülse 16 umgeben, die das Werkstück 9 auf den Formwerkzeugen 2,4 drehfest hält.
Am Anfang der Drückwalzoperation wird das Werkstück 9 von der Reitstockseite her auf die beiden Formwerkzeuge 2,4 aufgeschoben, wobei die Ausstoßvorrichtung 15 und die Haltehülse 16 zurückgefahren, also von dem zweiten Formwerkzeug 4 getrennt sind. Zur Fixierung des Werkstückes 9 wird dann die Haltehülse 16 vorbewegt. Sie preßt das Werkstück 9 gegen die Stirnseite des ersten Formwerkzeuges 2. Der maschinenseitige Hohldorn 8 wird vorgefahren, bis das Federpaket 13 gegen den in Position gefahrenen reitstockseitigen Dorn 12 in zusammengepreßten Zustand anliegt. Dadurch wird bewirkt, daß der Werkzeughalter 5 eine konische Klemmung mit dem ersten Formwerkzeug 2 eingeht, was zu einer drehfesten Koppelung der beiden Formwerkzeuge 2 und 4 führt . Gleichzeitig wird das Federpaket 13 der Ausstoßvorrichtung 15 unter Druck gesetzt. Das erste Formwerkzeug 2, der Werkzeughalter 5 mit dem zweiten Formwerkzeug 4, der Hohldorn 8, die Ausstoßvorrichtung 15 und die Haltehülse 16 bilden also zusammen mit dem Werkstück 9 eine sich drehende Einheit.
Die Drückrollen 10 werden nun an den rohrförmigen Bereich 9a des Werkstückes 9, der den Anfang der Schrägverzahnung 3 des ersten Formwerkzeuges umgibt, herangefahren. Jede Drückrolle 10 rotiert dabei um ihre Achse 11. Die Drückrollen 10 werden gemeinsam auf die Maschine hin bewegt, wobei sie das Material des Werkstückes 9 vor sich herschieben und gleichzeitig in die Schrägverzahnung 3 des ersten Formwerkzeuges 2 drücken, so daß in dem Werkstück 9 eine Innenverzahnung ent
ERSATZBLÄTT (REGEL 26) steht. Unten in Fig. 1 ist eine Drückrolle 10a in Endstellung gezeigt, sowie die fertiggestellte erste Innenverzahnung des Werkstückes 9.
Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils zwei Bearbeitungsschritte. In der oberen Hälfte der Figuren ist jeweils die Drückrolle 10 sowie das Werkstück 9 bei Beginn der Umformung und in der unteren Hälfte jeder Figur bei Ende der Umformung gezeigt.
In Fig. 2 ist gezeigt, wie die zweite Innenverzahnung geformt wird. Nachdem die erste Verzahnung fertiggestellt wurde, wird die Haltehülse 16 zurückgezogen, da das Werkstück 9 nun von der ersten Schrägverzahnung gehalten wird. Während die erste Verzahnung in Gleichlaufdrückverfahren hergestellt wurde, bei dem die Vorschubrichtung der Drückrollen 10 der Materialflußrichtung entspricht, wird die zweite Verzahnung im Gegen- laufdrückverfahren hergestellt. Hierbei fließt das Material entgegengesetzt zur der Vorschubrichtung der Drückrollen 10. Ausgehend von einer Anfangsstellung 10b der Drückrollen 10 werden diese auf das erste Formwerkzeug 2 zu bewegt . Dabei wird der punktuell unter der Drückrolle 10 weich werdende Werkstoff in die Kontur der Parallelverzahnung 6 gepreßt und dabei in Richtung des Reitstockes gedrückt, so daß das Innengewinde des Werkstückes 9 vollständig ausgebildet ist, wenn die Drückrollen 10 die Endstellung 10c erreicht haben.
Anhand von Fig. 3 wird nun erläutert, wie das fertiggestellte Hohlrad 17 aus der Drückwalzvorrichtung 1 entnommen wird. Nachdem die Drückrollen 10 von dem Hohlrad 17 wegbewegt worden sind, wird der maschinenseitige Hohldorn 8 zurückbewegt, so daß das Federpaket 13 den Werkzeugträger 5 mit dem zweiten Formwerkzeug 4, welches die Parallelverzahnung 6 aufweist, aus der konischen Klemmung in dem ersten Formwerkzeug 2 herausdrückt. Aufgrund der Parallelverzahnung 6 des zweiten Formwerkzeuges 4 kann dieses in dem Hohlrad 17 verschoben werden. Falls die zweite Verzahnung 6 eine Schrägverzahnung ist, wird die lösbare Drehkopplung zwischen erstem Formwerkzeug 2 und zweitem Formwerkzeug 4 auf andere Weise realisiert, da das zweite Formwerkzeug 4 dann nicht mehr axial in dem Hohlrad 17 verschoben werden könnte. Die Drehkupplung kann z.B. mit Sperrklinken, die in das andere Formwerkzeug eingreifen und nach Fertigstellung des Hohlrades 17 wieder zurückgezogen werden, realisiert werden.
Nachdem die Drehkopplung zwischen den beiden Formwerkzeugen 2,4 aufgehoben wurde, wird eine Abstreifhülse 18, die das erste Formwerkzeug 2 umgibt, gegen die Stirnfläche des Hohlrades 17 gedrückt. Die Abstreifhülse 18 weist an ihrer gegen das Hohlrad 17 drückenden Stirnseite ein Axiallager 19 auf, so daß translatorische, jedoch keine rotatorischen, Bewegungen übertragen werden. Zum Ablösen des Hohlrades 17 wird die Abstreifhülse 18 gegen die Stirnseite des Hohlrades 17 gedrückt, so daß dieses drehend von dem ersten Formwerkzeug 2 abgeschoben wird. Gleichzeitig gleitet das Hohlrad 17 in Richtung Reitstock und wird so vom ersten Formwerkzeug 42 drehend abgeschoben. Das gelöste Hohl- rad 17', das hier gestrichelt dargestellt ist, kann aus der Drückwalzvorrichtung 1 entnommen werden, sobald die Ausstoßvorrichtung 15 zur Reitstockseite verfahren wird und so von dem zweiten Formwerkzeug 4 getrennt ist. Falls auch die zweite Verzahnung 6 eine Schrägverzahnung ist, wird eine zweite Abstreifhülse vorgesehen, die auf der Ausstoßvorrichtung 15 verläuft, um das Hohlrad 17 auch von der zweiten Verzahnung in gleicher Weise zu lösen.
In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Drückwalzvorrichtung 101 gezeigt. Das erste Formwerkzeug 102 weist ebenfalls eine Schrägverzahnung 3 auf. Es ist jedoch nicht als Hohldorn ausgebildet, sondern rohrförmig mit einer stirnseitigen zentralen Öffnung, in die das zweite Formwerkzeug 104 eingreift. Das zweite Formwerkzeug 104 weist eine Parallelverzahnung 6 auf und ist mit dem reitstockseitigen Werkzeugdorn 12 fest verbunden .
Zum Einlegen des Werkstückes in die Drückwalzvorrichtung 101 wird zunächst der reitstockseitige Werkzeugdorn mit dem zweiten Formwerkzeug 104 aus dem ersten Formwerkzeug 102 herausgezogen und das Werkstück auf dem ersten Formwerkzeug 102 positioniert und anschließend das zweite Formwerkzeug 104 durch das Werkstück hindurch in die Öffnung des ersten Formwerkzeuges 102 eingeschoben. Eine drehfeste Kopplung der beiden Formwerkzeuge 102,104 kann durch Zusammenpressen der beiden Formwerkzeuge 102,104 oder z.B. durch nicht dargestellte Sicherungsklinken erfolgen. Anschließend wird wie oben beschrieben, die erste Innenverzahnung geformt. Eine Haltehülse ist nicht zwingend notwendig, da das erste Formwerkzeug 102 eine stirnseitige Verzahnung 116 aufweist, gegen die das Werkstück von den Drückrollen am Anfang des Umformprozesses gepreßt wird, so daß das Werkstück und das erste Formwerkzeug 102 eine drehfeste Verbindung eingehen. Zusätzlich kann jedoch noch eine Haltehülse vorgesehen sein. Auch die zweite Innenverzahnung wird wie oben beschrieben geformt . Nachdem das Hohlrad 17 fertiggestellt wurde, wird die Drehkopplung zwischen den beiden Formwerkzeugen 102,104 gelöst, die Abstreifhülse 18 gegen das Hohlrad 17 gepreßt und das erste Formwerkzeug 102 aus der Innenverzahnung des Hohlrades 17 herausgedreht. Der reitstockseitige Werkzeugdorn 12 wird aus dem Hohlrad 17 herausgezogen, so daß dieses aus der Drückwalzvorrichtung 101 entnommen werden kann.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Drückwalzvorrichtung (1;101) zur Herstellung eines Hohlrades (17) mit zwei Innenverzahnungen, mit einem jeweils eine Außenverzahnung (3,6) aufweisenden ersten (2; 102) und zweiten (4,-104) Formwerkzeug, wobei die beiden Formwerkzeuge (2,4; 102,104) zum Drückwalzen verdrehsicher miteinander koppelbar sind, mit Drückrollen (10) zum Drückwalzen eines auf den untereinander verbundenen Formwerkzeugen (2, 4 ; 102, 104) sitzenden Werkstückes (9) und mit einem Haltemittel (16;116), das das Werkstück (9) während des Drückwalzens der ersten Innenverzahnung auf dem ersten Formwerkzeug (2; 102) gegen Verdrehen sichert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens ein Formwerkzeug (2; 102) eine Schrägverzahnung (3) aufweist, und daß mindestens ein in Längsrichtung bewegbares Abstreiforgan (18) vorgesehen ist, das nach Aufheben der gegenseitigen Kopplung der beiden Formwerkzeuge (2 , 4 ; 102 , 104) das fertiggestellte Hohlrad (17) von einem Formwerkzeug (2; 102) mit Schrägverzahnung
(3) unter Relativdrehung zwischen Formwerkzeug (2; 102) und Hohlrad (17) abschiebt.
2. Drückwalzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel eine das zweite Formwerkzeug (4; 104) umgebende Hülse (16) ist.
3. Drückwalzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel ein Prägeorgan (116) des ersten Formwerkzeuges (102) ist .
4. Drückwalzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das AbstreifOrgan (18) eine auf einem Formwerkzeug (2,-102) verschiebbare mit einem Axiallager (19) gegen das Hohlrad (17) drückende Hülse ist.
5. Drückwalzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Formwerkzeug (4) von einem Werkzeughalter (5) absteht, der in dem anderen Formwerkzeug (2) verschiebbar geführt ist und zur Drehmitnahme an diesem angreift .
6. Drückwalzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem freien Ende des einen Formwerkzeuges (4) eine Ausstoßvorrichtung (15) zum Lösen der Drehmitnahme nach Herstellungsende angreift .
7. Drückwalzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem ersten Formwerkzeug
(102) gekoppelte Ende des zweiten Formwerkzeuges (104) einen kleineren Durchmesser als die Außenverzahnung (6) des zweiten Formwerkzeuges (104) aufweist, so daß das zweite Formwerkzeug (104) aus dem Hohlrad (17) herausziehbar ist.
8. Verfahren zur Herstellung von Hohlrädern (17) mit zwei Innenverzahnungen, von denen mindestens eine eine Schrägverzahnung ist, mit einer Vorrichtung
(1;101), die ein jeweils eine Außenverzahnung (3,6) aufweisendes erstes (2,-102) und zweites (4; 104) Formwerkzeug hat und Drückrollen (10) zum Drückwalzen eines Werkstückes (9) auf den Außen Verzahnungen (3,6) der Formwerkzeuge (2 ; 102, 4; 104) mit den folgenden Schritten:
Aufsetzen des Werkstückes (9) auf die Formwerkzeuge (2; 102, 4,-104) , drehfestes Koppeln der beiden Formwerkzeuge (2,-102, 4,-104) ,
Aktivieren mindestens eines Haltemittels (16,-116) zur Drehsicherung des Werkstückes (9) während des Drückwalzens der ersten Innenverzahnung auf dem ersten Formwerkzeug (2; 102), Drückwalzen auf dem ersten Formwerkzeug (2; 102) ,
Drückwalzen auf dem zweiten Formwerkzeug (4;104) ,
Lösen der Drehsicherung zwischen den beiden Formwerkzeugen (2 , 4 ; 102 , 104) ,
Abschieben des Hohlrades (17) von einem Formwerkzeug (2; 102) mit einem Abstreiforgan (18) und
Trennen des Hohlrades (17) von dem anderen Formwerkzeug (4;104).
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