DE3629109A1 - Verfahren zum herstellen eines freilaufkoerpers mit mehreren zahnkraenzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Freilaufkörpers mit mehreren Zahnkränzen nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der Produktions­ geschwindigkeit bei der Herstellung von Freilaufkörpern besteht derzeit das Bestreben, die bisherigen Verfahren, die entweder eine Bearbeitung eines einstückigen Zahn­ radkörpers oder eine Bearbeitung mehrerer unabhängiger in die Konstruktion des Freilaufs eingehender Teile er­ fordern, durch Schweißverfahren zu ersetzen. Die Ver­ fahren zur Herstellung von Freilaufkörpern durch Schweißen, die bisher vorgeschlagen worden sind, können jedoch nicht als vollkommen gelten, insofern als einerseits die Ge­ stehungskosten weiter zu reduzieren sind und andererseits die Qualität des Enderzeugnisses hinsichtlich der Festig­ keit des Freilaufkörpers, der Präzision der Parallelaus­ richtung und des Abstands der Zahnkränze usw.verbessert werden muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Freilaufkörpers mit insbe­ sondere drei Zahnkränzen vorgesehen, das dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß der Zahnkranz mittleren Durchmessers hergestellt wird, indem eine kreisförmige Randleiste auf jeder Seite seiner Mittelöffnung gebildet wird, auf dem freien Ende der Außenseite der Randleisten Schultern mit einem Durchmesser gebildet werden, der kleiner ist als der der Randleisten, der große und der kleine Zahnkranz des Freilaufs gesondert hergestellt werden, wobei diese beiden Zahnkränze eine Mittelöffnung aufweisen, deren Durchmesser dem der Schultern des mittleren Zahnkranzes entspricht und die Ränder der Mittelöffnungen des kleinen und des großen Zahnkranzes auf den Schultern des mittleren Zahnkranzes durch Verschweißung befestigt werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfassen die kreisförmigen Schultern der Randleisten einen konischen Bereich der sich in einem zylindrischen Bereich fortsetzt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß der kleine und der große Zahnkranz Mittelöffnungen aufweisen, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser der zylindrischen Bereiche.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Mittel­ bzw. Zwischenzahnkranz mit seinen kreisförmigen Randleisten und Schultern durch Kaltstauchen gebildet.

Schließlich sieht ein weiteres Merkmal der Erfindung vor, daß der kleine Zahnkranz und/oder der große Zahnkranz eine gezackte kreisförmige Mittelöffnung aufweisen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung veranschaulicht sind. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 die drei Bestandteile des Freilaufs nach der Erfindung in einem axialen Halbschnitt,

Fig. 2 eine Teilansicht des Zwischenzahnkranzes der Fig. 1 von links und

Fig. 3 eine Teilansicht der Anordnung nach Fig. 1 von links.

Der in Fig. 1 dargestellte Freilauf umfaßt drei Zahnkränze, nämlich einen Zahnkranz mittleren Durchmessers, der zwischen einem Zahnkranz 2 mit kleinerem Durchmesser und einem Zahnkranz 3 mit größerem Durchmesser angeordnet ist, wobei diese Zahnkränze an ihrem Umfang mit einer Verzahnung 4 versehen sind.

Nach der Erfindung wird der Zwischenzahnkranz 1 durch Kaltstauchen einer Metallscheibe hergestellt, derart, daß eine Schulter 5 auf jeder Seite der Metallscheibe gebildet wird. Diese durch Stauchen gebildeten Schultern 5 begrenzen eine Mittelöffnung 6, in der die kreisförmigen Laufringe 7 für die Lagerkugeln des Freilaufs sowie eine mittlere kreisförmige Rippe vorgeformt sind, in die die Rastzähne 8 des Freilaufs eingeschnitten werden müssen.

Die Schultern 5, die eine zylindrische Grundform mit kreis­ förmigem Querschnitt aufweisen, bieten an ihren freien Enden einen konischen Bereich 9 dar, der sich in einem zylindrischen Bereich 10 fortsetzt, dessen Durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser der Verlängerungen 5.

Nachdem der Zwischenzahnkranz in dieser Weise vorgeformt ist, erfolgt eine Schneid- oder Stanzbearbeitung mit dem Ziel, die Zähne 4 des Zahnkranzes zu bilden. Die Bereiche 9 und 10 dienen dazu, die Zahnkränze 2 und 3 aufzunehmen, die gesondert hergestellt sind.

Die Zahnkränze 2 und 3 werden durch einen Schneid- oder Stanzvorgang an ebenen Metallscheiben gebildet, wobei dieser Bearbeitungsvorgang das Ziel hat, unmittelbar die Mittelöffnungen 11 und 12 der Zahnkränze sowie ihre Ver­ zahnung 4 zu bilden.

Die Mittelöffnungen 11 und 12 dieser Zahnkränze haben einen Durchmesser, der geringfügig größer ist als der Durchmesser der zylindrischen Bereiche 10, so daß sie auf diese passen, wobei sodann die zylindrischen Bereiche 10 dazu dienen, die beiden Zahnkränze 2 und 3 zu zen­ trieren, die mit den Kanten 11₁ und 12₁ ihrer Öffnungen an den konischen Bereichen 9 zur Anlage kommen.

Nachdem die Zahnkränze 2 und 3 auf diese Weise von den konischen und kreisförmigen Bereichen 9 und 10 positioniert worden sind, erfährt die so gebildete Einheit eine Elektroschweißung, die so ausgelegt ist, daß die Kanten 11₁, 12₁ und die konischen Bereiche 9 einander durchdringen, so daß die Ebenen der Zahnkränze 2 und 3 parallel und mit gleichen Abständen zur Ebene des Zwischenzahnkranzes 1 verlaufen.

Nachdem die kreisförmigen Schweißungen der beiden Zahn­ kränze 2 und 3 auf dem Zahnkranz hergestellt worden sind, wird die Einheit einem Bearbeitungsvorgang zur Herstel­ lung der Kugellaufringe sowie einem Schneidvorgang zur Ausbildung der Rastverzahnung 8 unterzogen. Sodann wird der auf diese Weise gebildete Freilaufkörper einer Härtungs­ behandlung unterzogen, die das Ziel hat, eine Härtung des Metalls herbeizuführen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besitzen die kreisförmigen Mittelöffnungen 11 und 12 der Zahnkränze 2 und 3 einen glatten Umfang und die Kanten 11₁ und 12₁ legen sich fortlaufend gegen die konischen Bereiche 9, so daß eine fortlaufende Schweißnaht gebildet wird. Diese Schweißverbindung kann jedoch ggf. auch durch eine unter­ brochene Schweißung gebildet werden, und in diesem Fall ist der Umfang der kreisförmigen Mittelöffnung mit Zacken versehen.

So ist in Fig. 3 eine Ausführungsform des Zahnkranzes 3 veranschaulicht, bei der die Ausgangsmetallscheibe einer Stanzbearbeitung unterzogen wurde, bei der gleichzeitig die Verzahnung 4, die kreisförmige Mittelöffnung 12, deren Umfang die Zacken 12₂ umfaßt, sowie eine Kreis­ linie von Löchern 13 zur Gewichtsverminderung des großen Zahnkranzes und damit des Freilaufkörpers gebildet werden.

Die Zahl dieser gleichmäßig verteilten Zacken sowie ihr gegenseitig Abstand werden in Abhängigkeit von den Schweißbedingungen bestimmt, damit eine robuste Baueinheit und eine präzise Anordnung dieses Zahnkranzes in bezug auf den mittleren Zahnkranz 1 erreicht wird.

Es versteht sich, daß die Erfindung auch die nach dem insoweit beschriebenen Verfahren hergestellten, anhand der Zeichnung erläuterten Zahnkranzeinheiten selbst umfaßt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen eines Freilauf­ körpers mit mehreren Zahnkränzen, bei dem ein erster Zahnkranz (1) mit einer kreisförmigen Randleiste (5) auf zumindest einer Seite seiner Mittelöffnung und ge­ sondert zumindest ein zweiter Zahnkranz (2,3) des Frei­ laufs gebildet werden, wobei der zweite Zahnkranz eine Mittelöffnung (11, 12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem freien Ende der Außenseite der Randleiste eine Schulter (9,10) mit gegenüber dem der Randleiste kleineren Durchmesser gebildet, der zweite Zahnkranz auf der Randleiste zur Abstützung auf der Schulter ge­ bracht und der Rand der Mittelöffnung des zweiten Zahn­ kranzes auf der Schulter des ersten Zahnkranzes durch Verschweißung befestigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Freilauf drei Zahnkränze umfaßt, der Zwischenzahnkranz (1) hergestellt wird, indem eine kreisförmige Randleiste auf jeder Seite seiner Mittel­ öffnung gebildet wird, der kleine und der große Zahnkranz (2,3) gesondert hergestellt werden, wobei diese Zahn­ kränze eine Mittelöffnung aufweisen, auf dem freien Ende der Außenseite der Randleisten Schultern (9,10) mit einem Durchmesser gebildet werden, der kleiner als der Durchmesser der Randleisten ist, der kleine Zahnkranz und/oder der große Zahnkranz auf einer Randleiste auf der angrenzenden Schulter angebracht werden und die Ränder der Mittelöffnungen des kleinen und des großen Zahnkranzes auf den Schultern des Zwischenzahnkranzes durch Verschweißung befestigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigen Schultern der Rand­ leisten einen konischen Bereich (9) aufweisen, der sich in einem zylindrischen Bereich (10) fortsetzt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine und der große Zahnkranz (2,3) Mittelöffnungen (11, 12) aufweisen, deren Durchmesser geringfügig größer als der Durchmesser der zylindrischen Bereiche (10) ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenzahnkranz (1) mit seinen Randleisten (5) und seinen kreisförmigen Schultern (9,10) durch Kaltstauchen gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Zahnkranz (2) und/oder der große Zahnkranz (3) eine kreisförmige Mittelöffnung (12) mit Zacken (12₂) aufweisen.