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EP2024111A1 - Device and method for producing profiled bodies - Google Patents

Device and method for producing profiled bodies

Info

Publication number
EP2024111A1
EP2024111A1 EP07722115A EP07722115A EP2024111A1 EP 2024111 A1 EP2024111 A1 EP 2024111A1 EP 07722115 A EP07722115 A EP 07722115A EP 07722115 A EP07722115 A EP 07722115A EP 2024111 A1 EP2024111 A1 EP 2024111A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
segment discs
profile
forming process
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP07722115A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2024111B8 (en
EP2024111B1 (en
Inventor
Norbert Ziesel
Frank Beig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
L Schuler GmbH
Original Assignee
Mueller Weingarten AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mueller Weingarten AG filed Critical Mueller Weingarten AG
Publication of EP2024111A1 publication Critical patent/EP2024111A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2024111B1 publication Critical patent/EP2024111B1/en
Publication of EP2024111B8 publication Critical patent/EP2024111B8/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/18—Making articles shaped as bodies of revolution cylinders, e.g. rolled transversely cross-rolling
    • B21H1/20—Making articles shaped as bodies of revolution cylinders, e.g. rolled transversely cross-rolling rolled longitudinally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D17/00—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles
    • B21D17/04—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles by rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
    • B21H5/025—Internally geared wheels

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for producing longitudinal grooves in cylindrical workpieces, in particular for longitudinal grooves with non-uniform profile, wherein the deformation by means of SegmentSscalen, similar to a rolling process.
  • profile bodies such as disc carriers of clutches, toothed belt pulleys or similar workpieces with a cylindrical basic structure
  • high accuracies and precision are often required.
  • accuracy and surface quality are important.
  • a special rolling tool makes it possible to produce the workpiece from a blank having a smooth outer contour by means of a press, wherein each press stroke forms a workpiece from a blank. With each press stroke, a rolling process takes place in which the profile rollers press the desired outer profile into the lateral surface of the workpiece.
  • the profile rollers are arranged in a lower tool along the circumference of the workpiece to be machined. If the workpiece is pressed between the rollers by means of an upper tool fastened to the plunger of the press, these are supported on support rollers with appropriate mounting.
  • the lower tool can be constructed rotationally symmetrical, wherein the profile of the workpiece generating individual profile rollers are regularly distributed at a uniform angle to each other along the circumference of the workpiece.
  • this slip usually does not cause problems.
  • the profile is irregular in the longitudinal direction, for example, with a web running transversely to the longitudinal groove in the middle of the profile length, the slip leads to dimensional inaccuracies and thus to quality defects.
  • DE 195 06 391 A1 discloses a method in which the profile rollers are driven in such a way that the peripheral speed in the forming area coincides with the speed of the workpiece.
  • the drive is made by transmitting the plunger movement via gear means, such as racks and gears on the profile rollers. Because of this Method or by the arrangement of the above-mentioned transmission means the slip between the profile rollers and workpiece is reliably avoided.
  • EP 0 006 137 A1 likewise describes an apparatus for producing longitudinal grooves in a cylindrical workpiece.
  • the forming is done not by profile rolls but by segment discs.
  • the segment discs are not driven.
  • the outer contours of the segment discs roll on the surface of the moving down workpiece.
  • the segment discs move on a circular trajectory.
  • the positions of the segment discs at the beginning of the procedure are defined by spring-actuated retaining pins.
  • Segment discs are connected by means of a spherical plain bearing with a housing. Due to the fact that the segmented disks are moved exclusively by the forces acting during the deformation and have no drive synchronized with the tappet movement, a slight slip between the segmented disk surface and the workpiece can not be avoided. In addition, a precisely defined initial position of the segment discs for the forming process can not be realized. Especially for workpieces with longitudinally irregular groove profiles this is a decisive • disadvantage. Task and advantage of the invention
  • the invention has for its object to develop a method and apparatus for producing profiles in cylindrical workpieces, by means of a structurally simple and thus cost-effective and reliable tool, with a slip between the workpiece surface and the Umformtechnikmaschinen is reliably avoided, and wherein by a precisely defined starting point of the Umformeingriffes a high precision of the profile to be produced is achieved.
  • This object is achieved on the basis of a method according to the preamble of claim 1 by the characterizing features of claim 1 and starting from a device according to the preamble of claim X, by the characterizing features of claim Y.
  • the invention is based on the idea to perform the forming process similar to a Rollumformmaschinemaschinemaschineelement, but with driven SegmentScheiben.
  • the segment discs are guided on sliding surfaces and are synchronized by a positive coupling with the punch or tool lower part with the movement of the workpiece., This means that the segment discs are not moved by the forces acting during the forming forces, but by the movement of the punch. This eliminates slippage between the segment discs and the workpiece during forming.
  • the Segment discs guided on sliding surfaces. These sliding surfaces are curved such that a rolling of the profiled segment disc surfaces on the workpiece is made possible. So that the segment discs can move along the curved sliding surfaces, they are from below through the
  • the holding force is applied to the segment discs of gas springs, which in turn are connected to the upper tool.
  • Other power transmission means, such as springs are conceivable.
  • the SegmentScheiben are held at any time of the forming between the tool shell and attached components and the lower tool part and thus perform exactly the same vertical movement of the workpiece, which is also connected to the upper tool or with components attached thereto.
  • the contact surfaces of the components, which are in communication with the segment discs, are designed so that the horizontal portion of
  • Segment disc movement is recorded.
  • the surfaces are configured to allow for substantially horizontal sliding movement between the segment discs and the contacting components.
  • Another advantage of the method and the device according to the invention is the possibility to lift the workpiece out of the device after the forming and to release it for a workpiece transport system.
  • This lifting is preferably carried out by means of a gas spring.
  • Actuating mechanisms are conceivable, for example, the lifting of the formed workpiece can also be done by means of hydraulic or pneumatic cylinder.
  • Another feature of the method and the device according to the invention is that the tool lower part is displaced during the forming process through the upper tool over the punch, the rolling mandrel and the workpiece down against a force.
  • This force opposing the forming movement can for example result from the lifting mechanism.
  • Figure 5 Enlarged view of Umformeingriffes during forming
  • FIG. 1 shows the device 1 according to the invention in a sectional view.
  • the device 1 consists of an upper tool part 2 and a lower tool part 3. With the upper die 2 firmly connected to the punch 4 with the
  • the lower tool part 3 is in a cast housing. 6 vertically movably mounted. Via a gas spring 7, the lower tool part 3 is connected to a workpiece holder 8. In the illustrated position, the workpiece 9 as a blank was already on the grippers 10 of a workpiece transport system not shown here on the
  • Workpiece 9 is generated in that the workpiece holder 8 is displaced with the workpiece 9 against the force of the gas spring 7 down.
  • the device 1 has reached a position in which a driver 11, which is connected via gas springs 12 with the upper tool part 2, the upper contact surfaces of the segment discs 13 has reached.
  • the lower contact surfaces of the segment discs 13 rest on the lower tool part 3.
  • the gas springs 12 are now retracted, the rolling mandrel 5 is located in the workpiece 9 and the segment discs 13 are held from above by the driver 11 and from below through the lower tool part 3 in a well-defined position.
  • the deformation of the workpiece 9 begins by the segment discs thirteenth Due to the positive connections of all moving components, the segment discs 13, based on their vertical component movement, moved synchronously with the workpiece 9 down.
  • the necessary for the forming process rolling of the segment discs 13 on the workpiece 9 is achieved in that the segment discs 13 move on a curved sliding surface 14 along.
  • the segment discs 13 move in a circular path and can thus roll precisely on the workpiece 3.
  • the workpiece 9 facing sides of the segment discs 13 are equipped with the negative shape of the workpiece 9 to be produced profile.
  • this embodiment is a profile with longitudinal grooves, which have a web 15 in the middle of the profile.
  • this profile is clearly 'to recognize. In the position shown, the forming has already taken place. In the middle of the profile of the web 15 is clearly visible. The shape and in particular the position of this web 15 high quality requirements are made.
  • a precise deformation is only possible if, as in the device 1 according to the invention, a precisely defined starting position for the deformation is present, which is independent of friction conditions between segment discs 13 and the workpiece 9 or thickness tolerances of the workpiece 9.
  • FIG. 4 shows the position of the device 1 after the forming process.
  • the segment discs 13 have been pressed by the contact with the driver 11 down and have rolled so the profile on the workpiece 9.
  • Segment discs 13 on the sliding surfaces 14 is enabled or supported by a pressure lubrication, which over the Lubrication channel 16 is carried out. Due to the circular movement of the segment discs 13 along the sliding surfaces 14 arise at the contact points between the driver 11 and the segment discs 13 and between the lower tool part 3 and the SegmentScheiben 13, relative movements. The contact surfaces of the driver 11 and the lower tool part 3 are therefore designed so that the segment discs 13 are held or guided at any time during the forming both from above, and from below. After the forming process is completed, the tool upper part 2 moves with the
  • stamp 4 and the rolling mandrel 5 upwards.
  • the gas spring 7 extends and moves the workpiece holder 8 with the formed workpiece 9 in the same manner as the punch 5 up until the position is reached, which is shown in Figure 1.
  • the workpiece 9 is now free and can be gripped and transported by the grippers 10 of the workpiece transport system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

The invention relates to a device and a method for producing longitudinal grooves in cylindrical workpieces, especially for producing longitudinal grooves having an irregular profile. The forming process is carried out by means of segmental wheels (13) in a similar manner to that of a rolling method.

Description

"Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Profilkörpern""Apparatus and method for producing profiled bodies"

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Längsnuten in zylindrische Werkstücke, insbesondere für Längsnuten mit ungleichförmigem Profil, wobei die Umformung mittels SegmentScheiben, ähnlich einem Rollverfahren erfolgt.The invention relates to an apparatus and a method for producing longitudinal grooves in cylindrical workpieces, in particular for longitudinal grooves with non-uniform profile, wherein the deformation by means of SegmentSscheiben, similar to a rolling process.

Stand der TechnikState of the art

Bei der Fertigung von Profilkörpern, wie beispielsweise Lamellenträger von Kupplungen, Zahnriemenscheiben oder ähnlichen Werkstücken mit einer zylindrischen Grundstruktur, werden häufig hohe Genauigkeiten und Präzision gefordert. Insbesondere kommt es auf Genauigkeit und die Oberflächenqualität an.In the manufacture of profile bodies, such as disc carriers of clutches, toothed belt pulleys or similar workpieces with a cylindrical basic structure, high accuracies and precision are often required. In particular, accuracy and surface quality are important.

In der DE 20 17 709 wird ein Verfahren beschrieben, welches zur Herstellung der oben genannten Bauteile eingesetzt wird. Ein spezielles Rollwerkzeug ermöglicht es, das Werkstück aus einem Rohling mit glatter Außenkontur mittels einer Presse herzustellen, wobei jeder Pressenhub aus einem Rohling ein Werkstück ausformt. Bei jedem Pressenhub läuft ein Walzvorgang ab, bei dem die Profilrollen das gewünschte Außenprofil in die Mantelfläche des Werkstückes eindrücken. Die Profilrollen sind dabei in einem Unterwerkzeug entlang des Umfanges des zu bearbeitenden Werkstückes angeordnet. Wird das Werkstück mittels eines am Stößel der Presse befestigten Oberwerkzeuges zwischen die Rollen gepresst, stützen sich diese an Stützrollen mit entsprechender Lagerung ab. Das Unterwerkzeug lässt sich rotationssymmetrisch aufbauen, wobei die das Profil des Werkstückes erzeugenden einzelnen Profilrollen regelmäßig und mit einheitlichem Winkel zueinander entlang des Umfanges des Werkstückes verteilt sind. Infolge dessen und infolge der sich ergebenden rotationssymmetrischen Kräfteaufteilung während eines Umformvorganges sind die einzelnen von den jeweiligen Profilrollen hergestellten Nuten untereinander praktisch gleich. Es wird insbesondere eine absatzfreie Außenkontur erreicht.In DE 20 17 709 a method is described, which is used for the production of the above-mentioned components. A special rolling tool makes it possible to produce the workpiece from a blank having a smooth outer contour by means of a press, wherein each press stroke forms a workpiece from a blank. With each press stroke, a rolling process takes place in which the profile rollers press the desired outer profile into the lateral surface of the workpiece. The profile rollers are arranged in a lower tool along the circumference of the workpiece to be machined. If the workpiece is pressed between the rollers by means of an upper tool fastened to the plunger of the press, these are supported on support rollers with appropriate mounting. The lower tool can be constructed rotationally symmetrical, wherein the profile of the workpiece generating individual profile rollers are regularly distributed at a uniform angle to each other along the circumference of the workpiece. As a result, and as a result of the resulting rotationally symmetric distribution of forces during a forming process, the individual grooves produced by the respective profile rollers are virtually identical to one another. In particular, a paragraph-free outer contour is achieved.

Der Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die Drehung und somit das Abrollen der Profilrollen nur durch die bei der Umformung wirkenden Kräfte zwischen Werkstück und Profilrolle erzeugt wird. Dadurch entsteht ein nicht definierbarer Schlupf der Profilrolle gegenüber dem Werkstück. Bei durchgängigen, inThe disadvantage of this method is that the rotation and thus the rolling of the profile rollers is only generated by the forces acting during the forming forces between the workpiece and profile roller. This creates a non-definable slip of the profile roller relative to the workpiece. For continuous, in

Längsrichtung gleichförmigen Profilen führt dieser Schlupf in der Regel nicht zu Problemen. Ist das Profil in Längsrichtung jedoch unregelmäßig, beispielsweise mit einem quer zur Längsnut verlaufenden Steg in der Mitte der Profillänge, führt der Schlupf zu Maßungenauigkeiten und somit zu Qualitätsmängeln.Longitudinally uniform profiles, this slip usually does not cause problems. However, if the profile is irregular in the longitudinal direction, for example, with a web running transversely to the longitudinal groove in the middle of the profile length, the slip leads to dimensional inaccuracies and thus to quality defects.

In der DE 195 06 391 Al ist ein Verfahren offenbart, bei dem die Profilrollen derart angetrieben werden, dass die Umfanggeschwindigkeit im Umformbereich mit der Geschwindigkeit des Werkstückes übereinstimmt. Der Antrieb erfolgt durch Übertragung der Stößelbewegung über Getriebemittel, wie Zahnstangen und Zahnräder auf die Profilrollen. Durch dieses Verfahren bzw. durch die Anordnung der oben genannten Getriebemittel wird der Schlupf zwischen den Profilrollen und Werkstück sicher vermieden.DE 195 06 391 A1 discloses a method in which the profile rollers are driven in such a way that the peripheral speed in the forming area coincides with the speed of the workpiece. The drive is made by transmitting the plunger movement via gear means, such as racks and gears on the profile rollers. Because of this Method or by the arrangement of the above-mentioned transmission means the slip between the profile rollers and workpiece is reliably avoided.

Der Nachteil dieses Verfahrens ist der sehr aufwendige konstruktive Aufbau und die daraus resultierenden hohen Kosten der Vorrichtung. Weiterhin nachteilig ist, dass durch die Vielzahl der Getriebemittel eine große Bauhöhe der Vorrichtung erforderlich ist.The disadvantage of this method is the very complicated structural design and the resulting high cost of the device. Another disadvantage is that a large overall height of the device is required by the plurality of transmission means.

In der EP 0 006 137 Al ist ebenfalls eine Vorrichtung zur Herstellung von Längsnuten in ein zylindrisches Werkstück beschrieben. Bei dieser Lösung erfolgt die Umformung nicht durch Profilrollen sondern durch Segmentscheiben. Die Segmentscheiben werden nicht angetrieben. Die Außenkonturen der Segmentscheiben wälzen sich an der Oberfläche des sich nach unten bewegenden Werkstückes ab. Dadurch bewegen sich die Segmentscheiben auf einer kreisförmigen Bahnkurve. Die Positionen der Segmentscheiben zu Beginn des Eingriffes werden durch federbetätigte Haltestifte definiert. DieEP 0 006 137 A1 likewise describes an apparatus for producing longitudinal grooves in a cylindrical workpiece. In this solution, the forming is done not by profile rolls but by segment discs. The segment discs are not driven. The outer contours of the segment discs roll on the surface of the moving down workpiece. As a result, the segment discs move on a circular trajectory. The positions of the segment discs at the beginning of the procedure are defined by spring-actuated retaining pins. The

Segmentscheiben sind mittels einer kugelförmigen Gleitlagerung mit einem Gehäuse verbunden. Dadurch, dass die Segmentscheiben ausschließlich durch die während der Umformung wirkenden Kräfte bewegt werden und keinen mit der Stößelbewegung synchronisierten Antrieb haben, ist ein geringfügiger Schlupf zwischen Segmentscheibenoberfläche und Werkstück nicht zu vermeiden. Außerdem ist eine genau definierte Anfangsposition der Segmentscheiben für den Umformvorgang nicht zu realisieren. Insbesondere für Werkstücke mit in Längsrichtung unregelmäßigen Nutprofilen ist dies ein entscheidender • Nachteil. Aufgabe und Vorteil der ErfindungSegment discs are connected by means of a spherical plain bearing with a housing. Due to the fact that the segmented disks are moved exclusively by the forces acting during the deformation and have no drive synchronized with the tappet movement, a slight slip between the segmented disk surface and the workpiece can not be avoided. In addition, a precisely defined initial position of the segment discs for the forming process can not be realized. Especially for workpieces with longitudinally irregular groove profiles this is a decisive • disadvantage. Task and advantage of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Profilen in zylindrischen Werkstücken zu entwickeln, mittels einem konstruktiv einfachem und somit kostengünstigen und funktionssicheren Werkzeug, wobei ein Schlupf zwischen der Werkstückoberfläche und den Umformwerkzeugelementen sicher vermieden wird, und wobei durch einen genau definierten Startpunkt des Umformeingriffes eine hohe Präzision des herzustellenden Profils erreicht wird.The invention has for its object to develop a method and apparatus for producing profiles in cylindrical workpieces, by means of a structurally simple and thus cost-effective and reliable tool, with a slip between the workpiece surface and the Umformwerkzeugelementen is reliably avoided, and wherein by a precisely defined starting point of the Umformeingriffes a high precision of the profile to be produced is achieved.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 und ausgehend von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch X, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch Y gelöst.This object is achieved on the basis of a method according to the preamble of claim 1 by the characterizing features of claim 1 and starting from a device according to the preamble of claim X, by the characterizing features of claim Y.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.In the dependent claims advantageous and expedient developments of the method according to the invention or the device according to the invention are given.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Umformvorgang ähnlich einem Rollumformverfahren auszuführen, jedoch nicht mit Profilrollen als Umformwerkzeugelement, sondern mit angetriebenen SegmentScheiben. Die SegmentScheiben werden an Gleitflächen geführt und werden durch eine Zwangskopplung mit dem Stempel bzw. Werkzeugunterteil mit der Bewegung des Werkstückes synchronisiert., Das bedeutet, dass die Segmentscheiben nicht durch die während der Umformung wirkenden Kräfte bewegt werden, sondern durch die Bewegung des Stempels. Dadurch wird ein Schlupf zwischen den Segmentscheiben und dem Werkstück während der Umformung ausgeschlossen. Wie bereits erwähnt, werden die SegmentScheiben an Gleitflächen geführt. Diese Gleitflächen sind derart gekrümmt, dass ein Abwälzen der profilierten Segmentscheibenoberflächen am Werkstück ermöglicht wird. Damit sich die Segmentscheiben entlang der gekrümmten Gleitflächen bewegen können, werden diese von unten durch dasThe invention is based on the idea to perform the forming process similar to a Rollumformverfahren, but not with profile rolls as Umformwerkzeugelement, but with driven SegmentScheiben. The segment discs are guided on sliding surfaces and are synchronized by a positive coupling with the punch or tool lower part with the movement of the workpiece., This means that the segment discs are not moved by the forces acting during the forming forces, but by the movement of the punch. This eliminates slippage between the segment discs and the workpiece during forming. As already mentioned, the Segment discs guided on sliding surfaces. These sliding surfaces are curved such that a rolling of the profiled segment disc surfaces on the workpiece is made possible. So that the segment discs can move along the curved sliding surfaces, they are from below through the

Werkzeugunterteil und von oben durch das Werkzeugoberteil bzw. den Stempel gehalten und geführt. Vorzugsweise wird die Haltekraft auf die SegmentScheiben von Gasfedern aufgebracht, welche wiederum mit dem Werkzeugoberteil verbunden sind. Auch andere Kraftübertragungsmittel, wie zum Beispiel Federn sind denkbar.Tool lower part and held and guided from above by the upper tool or the punch. Preferably, the holding force is applied to the segment discs of gas springs, which in turn are connected to the upper tool. Other power transmission means, such as springs are conceivable.

Die SegmentScheiben werden zu jedem Zeitpunkt der Umformung zwischen Werkzeugoberteil bzw. daran befestigten Bauteilen und dem Werkzeugunterteil gehalten und führen somit exakt die gleiche Vertikalbewegung aus wie das Werkstück, welches ebenfalls mit dem Werkzeugoberteil bzw. mit daran befestigten Bauteilen, verbunden ist. Die Kontaktflächen der Bauteile, welche mit den Segmentscheiben in Verbindung stehen, sind so ausgeführt, dass der horizontale Anteil derThe SegmentScheiben are held at any time of the forming between the tool shell and attached components and the lower tool part and thus perform exactly the same vertical movement of the workpiece, which is also connected to the upper tool or with components attached thereto. The contact surfaces of the components, which are in communication with the segment discs, are designed so that the horizontal portion of

Segmentscheibenbewegung aufgenommen wird. Vorzugsweise sind die Oberflächen so gestaltet, dass eine im Wesentlichen horizontale Gleitbewegung zwischen den Segmentscheiben und dem in Kontakt stehenden Bauteilen ermöglicht wird. Diese beschriebene Vorrichtung, stellt eine konstruktiv einfache und somit auch robuste und kostengünstige, aber auch eine sehr präzise und qualitativ hochwertige Lösung dar.Segment disc movement is recorded. Preferably, the surfaces are configured to allow for substantially horizontal sliding movement between the segment discs and the contacting components. This device described, represents a structurally simple and therefore also robust and cost-effective, but also a very precise and high-quality solution.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung ist in der Möglichkeit zu sehen, das Werkstück nach der Umformung aus der Vorrichtung auszuheben und für ein Werkstücktransportsystem freizugeben. Dieses Ausheben erfolgt vorzugsweise mittels einer Gasfeder. Auch andere Betätigungsmechanismen sind denkbar, beispielsweise kann das Ausheben des umgeformten Werkstücks auch mittels Hydraulikoder Pneumatikzylinder erfolgen.Another advantage of the method and the device according to the invention is the possibility to lift the workpiece out of the device after the forming and to release it for a workpiece transport system. This lifting is preferably carried out by means of a gas spring. Others too Actuating mechanisms are conceivable, for example, the lifting of the formed workpiece can also be done by means of hydraulic or pneumatic cylinder.

Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung ist, dass das Werkzeugunterteil während des Umformvorganges durch das Werkzeugoberteil über den Stempel, den Rolldorn und das Werkstück nach unten gegen eine Kraft verdrängt wird. Diese der Umformbewegung entgegengesetzte Kraft kann beispielsweise aus dem Aushebemechanismus resultieren.Another feature of the method and the device according to the invention is that the tool lower part is displaced during the forming process through the upper tool over the punch, the rolling mandrel and the workpiece down against a force. This force opposing the forming movement can for example result from the lifting mechanism.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem, anhand der Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel.Further details and advantages of the invention will become apparent from the embodiment illustrated by the figures.

Es zeigen:Show it:

Figur 1 Vorrichtung nach dem Einlegen eines RohlingsFigure 1 device after inserting a blank

Figur 2 Vorrichtung bei Umformbeginn Figur 3 Vorrichtung bei UmformendeFigure 2 device at Umformbeginn Figure 3 device at the end of forming

Figur 4 Vorrichtung nach Ausheben des WerkstückesFigure 4 device after lifting the workpiece

Figur 5 Vergrößerte Darstellung des Umformeingriffes während der UmformungFigure 5 Enlarged view of Umformeingriffes during forming

Beschreibung eines AusführungsbeispielsDescription of an embodiment

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in einer Schnittdarstellung. Die Vorrichtung 1 besteht aus einem Werkzeugoberteil 2 und einem Werkzeugunterteil 3. Mit dem Werkzeugoberteil 2 fest verbunden ist der Stempel 4 mit demFIG. 1 shows the device 1 according to the invention in a sectional view. The device 1 consists of an upper tool part 2 and a lower tool part 3. With the upper die 2 firmly connected to the punch 4 with the

Rolldorn 5. Das Werkzeugunterteil 3 ist in einem Gussgehäuse 6 vertikal beweglich gelagert. Über eine Gasfeder 7 ist das Werkzeugunterteil 3 mit einer Werkstückaufnahme 8 verbunden. In der dargestellten Position wurde das Werkstück 9 als Rohling bereits von den Greifern 10 eines hier nicht näher dargestellten Werkstücktransportsystems auf derRolling mandrel 5. The lower tool part 3 is in a cast housing. 6 vertically movably mounted. Via a gas spring 7, the lower tool part 3 is connected to a workpiece holder 8. In the illustrated position, the workpiece 9 as a blank was already on the grippers 10 of a workpiece transport system not shown here on the

Werkstückaufnahme 8 abgelegt. Der Stempel 4 mit dem Rolldorn 5 befindet sich im oberen Umkehrpunkt. Beginnt nun der Umformvorgang, so bewegt sich der Stempel 4 mit dem Rolldorn 5 nach unten, während das Werkstück 9 ebenfalls eine nach unten gerichtete Vertikalbewegung ausführt. Die Bewegung desWorkpiece holder 8 stored. The punch 4 with the rolling mandrel 5 is in the upper reversal point. Now begins the forming process, the punch 4 moves with the rolling mandrel 5 down, while the workpiece 9 also performs a downward vertical movement. The movement of the

Werkstückes 9 wird dadurch erzeugt, dass die Werkstückaufnahme 8 mit dem Werkstück 9 gegen die Kraft der Gasfeder 7 nach unten verdrängt wird.Workpiece 9 is generated in that the workpiece holder 8 is displaced with the workpiece 9 against the force of the gas spring 7 down.

In Figur 2 hat die Vorrichtung 1 eine Position erreicht, in der ein Mitnehmer 11, welcher über Gasfedern 12 mit dem Werkzeugoberteil 2 verbunden ist, die oberen Kontaktflächen der Segmentscheiben 13 erreicht hat. Die unteren Kontaktflächen der Segmentscheiben 13 liegen auf dem Werkzeugunterteil 3 auf. Dadurch, dass der Mitnehmer 11 auf den Segmentscheiben 13 aufliegt, fahren die Gasfedern 12 bei einer Fortsetzung der Abwärtsbewegung des Stempels 4 mit dem Rolldorn 5 bzw. des Werkzeugoberteils 2, soweit ein bis die Position erreicht ist, die in Figur 3 dargestellt ist. Die Gasfedern 12 sind nun eingefahren, der Rolldorn 5 befindet sich im Werkstück 9 und die Segmentscheiben 13 werden von oben durch den Mitnehmer 11 und von unten durch das Werkzeugunterteil 3 in einer genau definierten Lage gehalten. Von dieser Position ausgehend bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Stempels 4 beginnt die Umformung des Werkstückes 9 durch die Segmentscheiben 13. Durch die formschlüssigen Verbindungen aller bewegten Bauteile, werden die Segmentscheiben 13, bezogen auf deren vertikalen Bewegungsanteil, synchron mit dem Werkstück 9 nach unten bewegt. Das für den Umformvorgang notwendige Abwälzen der Segmentscheiben 13 auf dem Werkstück 9 wird dadurch erreicht, dass sich die Segmentscheiben 13 an einer gekrümmten Gleitfläche 14 entlang bewegen. Durch diese Gleitführung und den vertikalen Antrieb durch den Mitnehmer 11 bzw. durch das Werkzeugunterteil 3, bewegen sich die SegmentScheiben 13 auf einer kreisförmigen Bahn und können so exakt auf dem Werkstück 3 abwälzen. Die dem Werkstück 9 zugewandten Seiten der Segmentscheiben 13 sind mit der negativen Form des am Werkstück 9 zu erzeugenden Profils ausgestattet. In diesem Ausführungsbeispiel ist es ein Profil mit Längsnuten, welche in der Mitte des Profils einen Steg 15 haben. In Figur 5 ist dieses Profil deutlich zu' erkennen. In der dargestellten Position ist die Umformung bereits erfolgt. In der Mitte des Profils ist der Steg 15 deutlich zu erkennen. An die Form und insbesondere an die Lage dieses Steges 15 werden hohe Qualitätsanforderungen gestellt. Eine präzise Umformung ist nur möglich, wenn wie in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 eine genau definierte Startposition für die Umformung vorhanden ist, welche von Reibverhältnissen zwischen Segmentscheiben 13 und dem Werkstück 9 oder von Dickentoleranzen des Werkstückes 9 unabhängig ist.In Figure 2, the device 1 has reached a position in which a driver 11, which is connected via gas springs 12 with the upper tool part 2, the upper contact surfaces of the segment discs 13 has reached. The lower contact surfaces of the segment discs 13 rest on the lower tool part 3. The fact that the driver 11 rests on the segment discs 13, drive the gas springs 12 in a continuation of the downward movement of the punch 4 with the rolling mandrel 5 and the tool upper part 2, as far as the position is reached, which is shown in Figure 3. The gas springs 12 are now retracted, the rolling mandrel 5 is located in the workpiece 9 and the segment discs 13 are held from above by the driver 11 and from below through the lower tool part 3 in a well-defined position. Starting from this position in a further downward movement of the punch 4, the deformation of the workpiece 9 begins by the segment discs thirteenth Due to the positive connections of all moving components, the segment discs 13, based on their vertical component movement, moved synchronously with the workpiece 9 down. The necessary for the forming process rolling of the segment discs 13 on the workpiece 9 is achieved in that the segment discs 13 move on a curved sliding surface 14 along. As a result of this sliding guide and the vertical drive through the driver 11 or through the tool lower part 3, the segment discs 13 move in a circular path and can thus roll precisely on the workpiece 3. The workpiece 9 facing sides of the segment discs 13 are equipped with the negative shape of the workpiece 9 to be produced profile. In this embodiment, it is a profile with longitudinal grooves, which have a web 15 in the middle of the profile. In Figure 5, this profile is clearly 'to recognize. In the position shown, the forming has already taken place. In the middle of the profile of the web 15 is clearly visible. The shape and in particular the position of this web 15 high quality requirements are made. A precise deformation is only possible if, as in the device 1 according to the invention, a precisely defined starting position for the deformation is present, which is independent of friction conditions between segment discs 13 and the workpiece 9 or thickness tolerances of the workpiece 9.

Figur 4 zeigt die Stellung der Vorrichtung 1 nach dem Umformvorgang. Die Segmentscheiben 13 sind durch den Kontakt mit dem Mitnehmer 11 nach unten gedrückt worden und haben so das Profil am Werkstück 9 eingewalzt. Die Gleitbewegung derFIG. 4 shows the position of the device 1 after the forming process. The segment discs 13 have been pressed by the contact with the driver 11 down and have rolled so the profile on the workpiece 9. The sliding movement of

Segmentscheiben 13 an den Gleitflächen 14 wird ermöglicht bzw. unterstützt durch eine Druckschmierung, welche über den Schmierkanal 16 erfolgt. Durch die kreisförmige Bewegung der Segmentscheiben 13 entlang der Gleitflächen 14 entstehen an den Kontaktstellen zwischen dem Mitnehmer 11 und den Segmentscheiben 13 bzw. zwischen dem Werkzeugunterteil 3 und den SegmentScheiben 13, Relativbewegungen. Die Kontaktflächen des Mitnehmers 11 und des Werkzeugunterteils 3 sind deshalb so gestaltet, dass die Segmentscheiben 13 zu jedem Zeitpunkt während der Umformung sowohl von oben, als auch von unten gehalten bzw. geführt werden. Nachdem der Umformvorgang beendet ist, bewegt sich das Werkzeugoberteil 2 mit demSegment discs 13 on the sliding surfaces 14 is enabled or supported by a pressure lubrication, which over the Lubrication channel 16 is carried out. Due to the circular movement of the segment discs 13 along the sliding surfaces 14 arise at the contact points between the driver 11 and the segment discs 13 and between the lower tool part 3 and the SegmentScheiben 13, relative movements. The contact surfaces of the driver 11 and the lower tool part 3 are therefore designed so that the segment discs 13 are held or guided at any time during the forming both from above, and from below. After the forming process is completed, the tool upper part 2 moves with the

Stempel 4 und dem Rolldorn 5 nach oben. Gleichzeitig fährt die Gasfeder 7 aus und bewegt die Werkstückaufnahme 8 mit dem umgeformten Werkstück 9 in gleicher Weise wie den Stempel 5 nach oben, bis die Position erreicht ist, die in Figur 1 dargestellt ist. Das Werkstück 9 liegt nun frei und kann von den Greifern 10 des Werkstücktransportsystems gegriffen und weitertransportiert werden.Stamp 4 and the rolling mandrel 5 upwards. At the same time, the gas spring 7 extends and moves the workpiece holder 8 with the formed workpiece 9 in the same manner as the punch 5 up until the position is reached, which is shown in Figure 1. The workpiece 9 is now free and can be gripped and transported by the grippers 10 of the workpiece transport system.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens . The invention is not limited to the illustrated and described embodiment. It also includes all expert developments within the scope of the inventive concept.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Vorrichtung1 device

2 Werkzeugoberteil 3 Werkzeugunterteil2 Tool upper part 3 Tool lower part

4 Stempel4 stamps

5 Rolldorn5 rolling pin

6 Gussgehäuse6 cast housing

7 Gasfedern 8 Werkstückaufnahme7 gas springs 8 workpiece holder

9 Werkstück9 workpiece

10 Greifer10 grippers

11 Mitnehmer11 drivers

12 Gasfeder 13 SegmentScheiben12 Gas spring 13 Segment washers

14 Gleitfläche14 sliding surface

15 Steg15 footbridge

16 Schmierkanal 16 lubrication channel

Claims

Ansprüche : Claims : 1. Verfahren zur Herstellung von Längsnuten in zylindrische Werkstücke, bei dem mittels konzentrisch angeordneten Profilsegmentscheiben ein Profil am Umfang des Werkstückes erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentscheiben (13) zu jedem Zeitpunkt des Umformvorganges durch einen Antrieb bewegt werden und dass dieser Antrieb unabhängig von der Abwälzbewegung der Segmentscheiben (13) auf dem Werkstück (9) ist.1. A method for producing longitudinal grooves in cylindrical workpieces, wherein by means of concentrically arranged profile segment discs a profile on the circumference of the workpiece is generated, characterized in that the segment discs (13) are moved at any time of the forming process by a drive and that this drive independently from the rolling movement of the segment discs (13) on the workpiece (9). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der SegmentScheiben (13) während der Umformung durch eine Mitnahmebewegung über Kontaktflächen am Stempel (4) oder an Bauteilen, welche am Stempel (4) befestigt sind, wie beispielsweise am Mitnehmer 11, erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the drive of the SegmentScheiben (13) during the forming by a driving movement via contact surfaces on the punch (4) or on components which are attached to the punch (4), such as the driver 11, he follows. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Segmentscheiben (13) nach dem Umformvorgang während des Aushebevorganges über Kontaktflächen am Werkzeugunterteil (3) , oder an Bauteilen, welche am Werkzeugunterteil (3) befestigt sind, erfolgt.3. The method according to claim 1, characterized in that the drive of the segment discs (13) after the forming process during the Aushebevorganges via contact surfaces on the lower tool part (3), or on components which are fixed to the lower tool part (3). 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilsegmente (13) durch eine Klemmung an jeweils mindestens zwei Kontaktflächen in einer definierten Lage, welche als Startposition für die Umformung notwendig ist, gehalten wird.4. The method according to one or more of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the profile segments (13) is held by a clamping to at least two contact surfaces in a defined position, which is necessary as a starting position for the forming. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmung mittels eines Zusammenwirkens einer Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils (2) und der daran befestigten Federelementen (12) herbeigeführt wird. 5. The method according to claim 4, characterized in that the clamping by means of an interaction of a downward movement of the upper tool part (2) and the spring elements attached thereto (12) is brought about. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass während des Umformvorganges auf das Werkstück (9) und die Werkstückaufnahme (8) eine Kraft wirkt, die der Umformbewegung entgegenwirkt.6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that during the forming process on the workpiece (9) and the workpiece holder (8) acts a force which counteracts the forming movement. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft, welche der Umformbewegung entgegenwirkt, durch mindestens eine Gasfeder (7) erzeugt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the force which counteracts the forming movement, by at least one gas spring (7) is generated. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Umformvorgang das Werkstück (9) aus der Vorrichtung (1) ausgehoben wird.8. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that after the forming process, the workpiece (9) from the device (1) is dug. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aushebebewegung mittels mindestens eines Federelementes (7) erfolgt, welches während des Umformvorganges eine Gegenkraft erzeugt .9. The method according to claim 8, characterized in that the lifting movement by means of at least one spring element (7), which generates a counterforce during the forming process. 10.Vorrichtung zur Herstellung von Längsnuten in zylindrische Werkstücke unter Verwendung eines Umformverfahrens bei dem mittels konzentrisch angeordneten Profilsegmentscheiben ein Profil am Umfang des Werkstückes erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentscheiben (13) an Gleitflächen (14) verschiebbar gelagert sind, wobei die Verschiebung der Segmentscheiben (13) durch Kontakt mit dem sich bewegenden Stempels (4) oder mit am Stempel (4) befestigten Bauteilen, und durch Kontakt mit dem sich ebenfalls bewegenden Werkzeugunterteils (3) oder mit am Werkzeugunterteil (3) befestigten Bauteilen, erfolgt.10.Vorrichtung for producing longitudinal grooves in cylindrical workpieces using a forming process in which by means of concentrically arranged profile segment discs a profile on the circumference of the workpiece is generated, characterized in that the segment discs (13) on sliding surfaces (14) are displaceably mounted, wherein the displacement the segment discs (13) by contact with the moving punch (4) or with the stamp (4) fixed components, and by contact with the also moving tool lower part (3) or with the lower tool part (3) fixed components, takes place. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an den mit den Profilsegmenten in Kontakt stehenden Bauteilen (11, 3) Kontaktflächen vorhanden sind, an denen gleitende Relativbewegungen möglich sind. 11. The device according to claim 10, characterized in that at the standing with the profile segments in contact with components (11, 3) contact surfaces are present at which sliding relative movements are possible. 12.Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mitnehmer 11, welcher über Federelemente (12) mit einem Werkzeugoberteil (2) verbunden ist durch die Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils (2) vor der Umformung die Profilsegmente (13) in einer definierten Position hält.12.Vorrichtung according to claim 10 and 11, characterized in that at least one driver 11, which via spring elements (12) with a tool upper part (2) is connected by the downward movement of the upper tool part (2) before forming the profile segments (13) in one defined position. 13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (9) durch die Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils (2) mittels eines Stempels (4) und eines Rolldorns (5) an den Segmentscheiben (13) vorbeibewegt wird, und dass dadurch ein Profil am Werkstück (9) entsprechend der Außenkontur der Segmentscheiben (13) erzeugt wird.13. The device according to one or more of claims 10 to 12, characterized in that the workpiece (9) by the downward movement of the upper tool part (2) by means of a punch (4) and a rolling mandrel (5) on the segment discs (13) is moved past , and that thereby a profile on the workpiece (9) corresponding to the outer contour of the segment discs (13) is generated. 14.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass während des Umformvorganges das Werkzeugoberteil (*3) mit der Werkstückaufnahme (8) nach unten verdrängt wird.14.Vorrichtung according to one or more of claims 10 to 13, characterized in that during the forming process, the upper tool part ( * 3) with the workpiece holder (8) is displaced downwards. 15.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis15.Vorrichtung according to one or more of claims 10 to 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Umformvorgang mittels mindestens eines Federelementes (7) und der14, characterized in that after the forming process by means of at least one spring element (7) and the Werkstückaufnahme (8) das Werkstück (9) aus der Vorrichtung (1) ausgehoben wird.Workpiece holder (8) the workpiece (9) from the device (1) is excavated. 16.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis16.Vorrichtung according to one or more of claims 10 to 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (7) eine Gasfeder ist.15, characterized in that the spring element (7) is a gas spring. 17.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis17.Vorrichtung according to one or more of claims 10 to 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gleitflächen 14 und den Segmentscheiben (13) eine Druckschmierung vorgesehen ist. 16, characterized in that between the sliding surfaces 14 and the segment discs (13) a pressure lubrication is provided.
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