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WO2006114167A1 - Verfahren und vorrichtung zum erzeugen einer rändelung auf der oberfläche eines werkstückes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum erzeugen einer rändelung auf der oberfläche eines werkstückes Download PDF

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Publication number
WO2006114167A1
WO2006114167A1 PCT/EP2006/002517 EP2006002517W WO2006114167A1 WO 2006114167 A1 WO2006114167 A1 WO 2006114167A1 EP 2006002517 W EP2006002517 W EP 2006002517W WO 2006114167 A1 WO2006114167 A1 WO 2006114167A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
knurling
sheet
friction wheel
produced
workpiece
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2006/002517
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph SCHRÖDER
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.)
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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 Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Priority to US11/912,396 priority Critical patent/US20080156056A1/en
Priority to EP06707610A priority patent/EP1877207A1/de
Publication of WO2006114167A1 publication Critical patent/WO2006114167A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32—Friction members
    • F16H55/36—Pulleys
    • F16H55/38—Means or measures for increasing adhesion
    • 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
    • B21H7/00—Making articles not provided for in the preceding groups, e.g. agricultural tools, dinner forks, knives, spoons
    • B21H7/14—Making articles not provided for in the preceding groups, e.g. agricultural tools, dinner forks, knives, spoons knurled articles
    • 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
    • B21H8/00—Rolling metal of indefinite length in repetitive shapes specially designed for the manufacture of particular objects, e.g. checkered sheets
    • B21H8/005—Embossing sheets or rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P9/00—Treating or finishing surfaces mechanically, with or without calibrating, primarily to resist wear or impact, e.g. smoothing or roughening turbine blades or bearings; Features of such surfaces not otherwise provided for, their treatment being unspecified
    • B23P9/02—Treating or finishing by applying pressure, e.g. knurling

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a knurling on the surface of a workpiece, preferably a metallic disk for a belt drive or a friction wheel, which is subjected to a forming process, in particular a drawing process.
  • Knurling is understood to mean the embossing of patterns on handles on tools, screws, edge nuts, components and the like. As a result, the tools or components in their handling better in the hand and do not slip off easily. Also known are steel discs with defined track geometry at the handle surface, which are used in different applications.
  • running wheels or friction wheels for non-metallic wrap-around means of belt drives are known, on the outer peripheral surface of which the belt runs.
  • Such a running disk or friction wheel is seated with its inner diameter surface on the outer ring of a roller bearing so that a reliable connection between these two components is ensured.
  • the knurling of the outer peripheral surface of the running disk is usually done today by means of knurling, on the circumference of the knurled pattern is applied, which is transmitted to the workpiece during knurling.
  • a ready-mounted steel disc B with bearing seat opening for a rolling bearing between two opposing knurling or knurled wheels C clamped as shown by way of example in Fig. 1.
  • Both knurling C have peripherally knurled pattern in half relief, wherein the knurling of a knurling roller is formed in opposite directions to the knurled pattern of the other knurling, so that there is a funnelrändelung the workpiece to be knurled.
  • a disadvantage of known knurling methods is the resulting surface structure of the knurling pattern on the workpiece.
  • sharp-edged points are produced on the knurl structure, which can lead to damage to the contact partner or contact element, such as a non-metallic belt.
  • the contact partner or contact element such as a non-metallic belt.
  • FIG 2 in the cross section of the center shape of the workpiece down and above deviating Auforulfe, as shown in FIG 2 is shown. Therefore, a rework of the knurled surface structure by an additional smoothing or rolling process is necessary to eliminate the sharp edge.
  • the invention is based on the object to provide a method and an apparatus for producing a knurled structure on the surface of a workpiece of the type mentioned, with the damage to a contact partner or contact element is avoided in the use of the workpiece or an article produced therefrom ,
  • the invention therefore initially relates to a method for producing a knurling with a geometrically designed, or a random or arbitrarily designed structure.
  • This structure is inventively applied to the surface surface of a part of a metallic running disk or a friction wheel of a traction mechanism drive, which are produced in at least one forming operation from a metal sheet. It is provided that the knurling is embossed or rolled according to the invention before or after a first forming of the sheet in this.
  • the knurling according to the invention can furthermore be realized in conjunction with or after a non-cutting drawing process, when the workpiece is subsequently subjected to a smoothing process, for example during rolling of the knurling surface.
  • a smoothed knurl surface is achieved, so that damage to the contact partner or contact element is avoided by the knurled surface of a running disk or a friction wheel.
  • An optimal target geometry of the depressions on the workpiece surface is achieved, so that no sharp-edged transitions arise.
  • the knurling is generated after an opening for a bearing seat of the lice or the friction wheel has already been put through in the sheet.
  • the sheet metal on which the knurling is made can be configured as a round-shaped, ie substantially circular, shape, from which after the knurling has been produced in one or more further production steps, a running disk or a friction wheel is formed.
  • the knurling on the workpiece surface is produced according to a variant of the method by an embossing punch with a knurling having work surface in which it is pressed onto the surface of the same.
  • the knurling can be positioned in a specific, limited area of the blank or the sheet.
  • the blank or the sheet is moved between at least one pair of rollers, wherein one of the rollers is provided with the knurling.
  • the blank or the sheet is optionally passed between a smoothing roller pair to smooth the tips of the knurling.
  • the rolling advantageously has no influence on the cycle time for the production of the end products, as is the case, for example, with the die-stamping method.
  • the embossing of the surface by rolling can also take place over the entire surface area of the blank or the sheet. Subsequently, a smoothing, in particular in a recess region of the workpiece can be performed.
  • the blank or the sheet after the rolling of the knurling, can preferably be formed into a running disk for a belt drive or a friction wheel.
  • the method according to the invention can also be used for producing a knurled surface on the bearing seat of the running disk or a friction wheel, so that this surface ensures a particularly good grip on an outer surface of a bearing outer ring.
  • the knurling is carried out according to the presented method on the still flat sheet metal sections, which form the running surface of the running disk or of the friction wheel and / or the bearing seat after the final forming. Therefore, the knurling is made before the workpiece is finally transformed to produce the running wheel or the friction wheel.
  • the invention also relates to a device for producing a random knurling on the surface of a part of a metallic running disk or a friction wheel, which are produced in at least one forming operation from a metal sheet.
  • This device is characterized by an embossing punch provided with the knurling or a knurling provided with the knurling, which can be pressed against the surface of the sheet.
  • This device makes it possible to carry out the above-mentioned manufacturing method and its embodiments, so that with this advantageous running discs or friction wheels can be produced, which are not provided by the knurling with a deviating from the circular geometry.
  • this knurling roll is assigned a counterpressure roll, wherein the blank or the sheet metal is movable between these two rolls. This results in a pair of knurling rollers, between which the workpiece is guided and provided with the knurling.
  • the knurling roller and the counter-pressure roller are followed by a smoothing roller pair in the production process.
  • This pair of smoothing rollers ensures a certain smoothing of any sharp-edged transitions of the knurled surface of the workpiece that may occur due to knurling.
  • Fig. 3 is a plan view of a Ronde or a sheet for producing a. ner metallic pulley for a belt drive with. knurled surface
  • FIG. 5 is an enlarged partial sectional view of the knurled structure of a workpiece produced by the method according to the invention.
  • Fig. 6 is a schematic view of a knurling device according to the invention with an embossing die
  • Fig. 7 is a schematic view of a knurling device according to the invention with a knurling roller.
  • Fig. 1 as mentioned briefly above knurling A according to the prior art.
  • a cylindrical workpiece B such as a ready-mounted steel disc with bearing seat opening for rolling bearings, between two opposite knurling wheels or knurling wheels C is a curious; excited.
  • the counter-rotating knurling or knurling wheels C on the workpiece B and the running disk Rändelober inhabitmila is created, which is enlarged in Fig. 2 and shown in cross section.
  • This knurl has material jams marked by distance arrows whose sharp edge and / or height is undesirable.
  • a sheet metal blank 1 for producing a metallic disk for a belt drive or a friction wheel is shown, which has a knurling 2 only partially shown on its surface.
  • the knurling 2 has been produced before or after a specific drawing operation of a plurality of drawing operations in which, for example, the bearing seat opening 3 is introduced and / or the running wheel geometry is produced by a method according to the invention.
  • FIG 4 shows a plan view of the raceway of the sheet metal blank 1, which has been shaped into a running disk B, in which the knurling 2 is again shown only partially, but includes the entire running surface.
  • the enlarged partial sectional view of the knurling according to the invention produced according to FIG. 5 of a workpiece 4 produced by the method according to the invention shows that the cross-sectional structure of the knurling has no sharp edges and thus no damage to the contact partner or contact element can take place. Nevertheless, the surface of this work piece, so for example, the career of the rotor disk B, roughened advantageous, as the four pointing arrows pointing to each other.
  • the elevations above an imaginary circumferential line 14 are at most 48.6 ⁇ m high and the depressions in relation to this circumferential line 14 are at most 45.1 ⁇ m deep.
  • FIG. 6 shows schematically a knurling device 5 with an embossing punch 6, in the underside of which a structure 7 is introduced.
  • the embossing punch 6 is lowered vertically in a predetermined cycle according to the vertical arrow. drive and hits with comparatively great pressure on a horizontally fed and supported from below workpiece 4, for example, the Blechron- de 1 for producing a running disk B for a belt drive.
  • the embossing stamp 6 thereby embosses the knurling 2 on the surface of the workpiece 4.
  • the knurling embossing takes place, for example, after the bearing seat opening 3 has been passed through into the metal sheet.
  • Fig. 7 shows another schematically illustrated knurling device 8 with a knurled roller 9, in the outer periphery of the structure 7 of the invention is introduced.
  • the knurling roller 9 is associated with a counter-pressure roller 10, between which a plate 13 is guided, in the upper side of the knurling is impressed under pressure. From this plate 13 can then be punched a Blechron- de 1.
  • this rotatable pair of rollers 9, 10 is another rotatable pair of rollers, which consists of two opposite smoothing rollers 11 and 12. Between these two mentioned pairs of rollers 9, 10 and 11, 12, the sheet 13 is subsequently introduced for applying the knurling 2 and subsequently smoothed.

Landscapes

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  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Pulleys (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Rändelung (2) auf der Oberfläche eines Teils einer metallischen Laufscheibe (1) oder eines Reibrades, welche in einem Umformvorgang aus einem Blech (13) hergestellt werden. Gemäß der Erfindung ist zur Vermeidung von scharfkantigen Rändelungsstrukturen vorgesehen, dass die Struktur (7) der Rändelung (2) vor oder nach dem Umformen des Blechs (13) in dieses eingeprägt oder eingewalzt wird. Dies geschieht durch einen mit der Struktur (7) versehenen Prägestempel (6) oder durch eine mit der Struktur (7) versehenen Rändelwalze (9), die gegen die Oberfläche des Blechs (13) pressbar sind, aus denen die Laufscheibe (1) bzw. das Reibrad hergestellt wird.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer Rändelung auf der Oberfläche eines Werkstückes
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Rändelung auf der Oberfläche eines Werkstückes, vorzugsweise einer metallischen Laufscheibe für einen Umschlingungstrieb oder eines Reibrades, das einem Umformprozess, insbesondere einem Ziehverfahren unterworfen wird.
Hintergrund der Erfindung
Unter Rändeln wird das Einprägen von Mustern auf Handgriffe an Werkzeugen, Schrauben, Randmuttern, Bauteilen und ähnlichem verstanden. Dadurch liegen die Werkzeuge oder Bauteile bei deren Handhabung besser in der Hand und rutschen nicht leicht ab. Bekannt sind auch Stahllaufscheiben mit definierter Laufbahngeometrie an deren Grifffläche, die bei unterschiedlichen Anwendungsfällen zum Einsatz kommen.
Außerdem sind Laufscheiben oder Reibräder für nichtmetallische Umschlin- gungsmittel von Umschlingungstrieben bekannt, an deren Außenumfangsfläche das Umschlingungsmittel abläuft. Eine solche Laufscheibe bzw. Reibrad sitzt mit ihrer Innendurchmesserfläche so auf dem Außenring eines Wälzlagers, dass eine betriebsfeste Verbindung zwischen diesen beiden Bauteilen gewährleistet ist.
Das Rändeln der Außenumfangsfläche der Laufscheibe geschieht heute üblicherweise mittels Rändelwalzen, an deren Umfang das Rändelmuster aufgebracht ist, welches beim Rändeln auf das Werkstück übertragen wird. So wird beispielsweise eine fertig montierte Stahllaufscheibe B mit Lagersitzöffnung für ein Wälzlager zwischen zwei sich gegenüber liegenden Rändelwalzen bzw. Rändelrädern C eingespannt, wie dies beispielhaft in Fig. 1 dargestellt ist. Beide Rändelwalzen C besitzen umfangsseitig Rändelmuster im Halbrelief, wobei das Rändelmuster der einen Rändelwalze gegenläufig zum Rändelmuster der anderen Rändelwalze ausgebildet ist, so dass sich eine Kreuzrändelung am zu rändelnden Werkstück ergibt.
Nachteilig bei bekannten Rändelverfahren ist die sich ergebende Oberflächen- struktur des Rändelmusters am Werkstück. Dabei werden an der Rändelstruktur scharfkantige Stellen erzeugt, die zu Schädigungen am Kontaktpartner bzw. Kontaktelement, wie etwa ein einem nichtmetallischen Umschlingungsmittel, führen können.. Insbesondere ergeben sich im Querschnitt von der Mittenform des Werkstückes nach unten und oben abweichende Aufwürfe, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Daher ist eine Nachbearbeitung der gerändelten Oberflächenstruktur durch einen zusätzlichen Glättungs- oder Rollierungsprozess notwendig, um die Scharfkantigkeit zu beseitigen. Darüber hinaus besteht die Gefahr der Deformierung des Werkstückes, beispielsweise der Laufscheibe, während des Rändeins und dem nachfolgenden Glätten bzw. Rollieren.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Rändelstruktur auf der Oberfläche eines Werkstückes der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine Schädigung eines Kontaktpartners bzw. Kontaktelementes bei der Nutzung des Werkstücks oder eines daraus hergestellten Gegenstandes vermieden wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung betrifft demnach zunächst ein Verfahren zum Erzeugen einer Rändelung mit einer geometrisch gestalteten, oder einer zufälligen bzw. beliebig gestalteten Struktur. Diese Struktur wird erfindungsgemäß auf die Oberflä- che eines Teils einer metallischen Laufscheibe oder eines Reibrades eines Zugmitteltriebs aufgebracht, die in wenigstens einem Umformvorgang aus einem Blech hergestellt werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Rändelung gemäß der Erfindung vor oder nach einem ersten Umformen des Blechs in dieses eingeprägt oder eingewalzt wird.
Dies ermöglicht einen Fertigungsprozess, der die Herstellung eines definierten und vor allem nicht scharfkantigen Übergangsradius zur Rädelvertiefung erlaubt. Das Einprägen bzw. Einwalzen der Rändelung zur Darstellung der erfin- dungsgemäßen Struktur erfolgt vor oder nach einer bestimmten Stufe des Um- formens durch Ziehen eines metallischen blechartigen Werkstücks. So kann die
Rändelung beispielsweise vor dem Ziehen dieses Werkstückes erfolgen, wenn die Rändelung durch Prägen eingebracht wird. Durch das nachfolgende Ziehen wird die Oberfläche der Rändelung zwangsläufig gestreckt und dadurch geglät- tet. Prinzipiell möglich ist auch ein Prägen nach vorherigem Ziehen des Werkstückes, wobei die Rändelung von der Oberfläche des Prägewerkzeuges abhängig ist. Zur Herstellung einer zufällig gestalteten Oberfläche der Rändelung eignet sich beispielsweise eine programmierbare Prägeeinrichtung, mit der ein stets veränderliche Rändelstruktur herstellbar ist.
Die erfindungsgemäße Rändelung kann weiterhin in Verbindung mit oder nach einem spanlosen Ziehprozess realisiert werden, wenn das Werkstück beispielsweise beim Einwalzen der Rändeloberfläche nachträglich einer Glättung unterzogen wird. In jedem Fall wird eine geglättete Rändeloberfläche erzielt, so dass eine Schädigung des Kontaktpartners bzw. Kontaktelementes durch die gerändelte Oberfläche einer Laufscheibe oder eines Reibrades vermieden wird. Dabei wird eine optimale Zielgeometrie der Vertiefungen auf der Werkstückoberfläche erreicht, so dass keine scharfkantigen Übergänge entstehen.
Gemäß einer konkreten Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Rändelung erzeugt wird, nachdem in dem Blech eine Öffnung für einen Lagersitz der Lauscheibe oder des Reibrades bereits durchgestellt wurde. Das Blech, auf dem die Rändelung vorgenommen wird, kann dabei als ronden- förmig, also weitgehend kreisförmig ausgebildet sein, aus dem nach dem Erzeugen der Rändelung in einem oder mehreren weiteren Herstellschritten eine Laufscheibe bzw. ein Reibrad umgeformt wird.
Die Rändelung auf der Werkstückoberfläche wird gemäß einer Variante des Verfahrens durch einen Prägestempel mit einer eine Rändelung aufweisenden Arbeitsoberfläche erzeugt, in dem diese auf die Oberfläche desselben gepresst wird.
Durch diese Verfahrensmaßnahme kann, falls erforderlich, die Rändelung in einem bestimmten, begrenzten Bereich der Ronde bzw. des Bleches positioniert werden.
Gemäß einem anderen Verfahrensschritt wird die Ronde bzw. das Blech zwischen mindestens einem Walzenpaar bewegt, wobei eine der Walzen mit der Rändelung versehen ist. Nach dem Walzen der Rändelung wird die Ronde bzw. das Blech gegebenenfalls zwischen einem Glättwalzenpaar geführt, um die Spitzen der Rändelung der glätten.
Das Walzen nimmt vorteilhaft keinen Einfluss auf die Taktzeit zur Herstellung der Endprodukte, wie dies etwa beim Prägestempelverfahren der Fall ist. Die Prägung der Oberfläche durch Walzen kann zudem über den gesamten Oberflächenbereich der Ronde bzw. des Bleches erfolgen. Nachfolgend kann eine Glättung, insbesondere in einem Aussparungsbereich des Werkstückes durchgeführt werden kann.
Auch bei diesem Verfahrensschritt kann nach dem Walzen der Rändelung die Ronde bzw. das Blech gegebenenfalls in einer weiteren Ziehstufe vorzugsweise zu einer Laufscheibe für einen Umschlingungstrieb oder zu einem Reibrad umgeformt werden. Selbstverständlich kann das Verfahren gemäß der Erfindung auch zur Herstellung einer gerändelten Oberfläche an dem Lagersitz der Laufscheibe oder eines Reibrades genutzt werden, so dass diese Oberfläche einen besonders guten Halt auf einer Außenfläche eines Lageraußenringes gewährleistet. Die Rändelung erfolgt gemäß dem vorgestellten Verfahren auf den noch planen Blechabschnitten, die nach der abschließenden Umformung die Lauffläche der Laufscheibe bzw. des Reibrades und/oder den Lagersitz bilden. Daher wird die Rändelung vorgenommen, bevor das Werkstück zur Herstellung der Laufscheibe bzw. des Reibrades abschließend umgeformt wird.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Erzeugen einer zufällig gestalteten Rändelung auf der Oberfläche eines Teils einer metallischen Laufscheibe oder eines Reibrades, welche, in wenigstens einem Umformvorgang aus einem Blech hergestellt werden. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet dadurch einen mit der Rändelung versehenen Prägestempel oder eine mit der Rändelung versehene Rändelwalze, die gegen die Oberfläche des Blechs pressbar sind.
Diese Vorrichtung ermöglicht die Durchführung des oben genannten Herstellverfahrens und seiner Ausführungsformen, so dass mit dieser vorteilhaft Lauf- Scheiben oder Reibräder herstellbar sind, die durch den Rändelvorgang nicht mit einer von der Kreisform abweichende Umfangsgeometrie versehen werden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Rändelwalze ist dieser Rändelwalze eine Gegendruckwalze zugeordnet, wobei die Ronde bzw. das Blech zwischen diesen beiden Walzen bewegbar ist. Dadurch ergibt sich ein Rändel- walzenpaar, zwischen dem das Werkstück geführt und mit der Rändelung versehen wird.
Nach einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Rändelwalze und der Gegendruckwalze ein Glättwalzenpaar im Produktionsablauf nachgeordnet. Dieses Glättwalzenpaar sorgt für eine gewisse Glättung der eventuell durch das Rändelwalzen auftretenden scharfkantigen Übergänge der gerändelten Oberfläche des Werkstückes. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Darin zeigt,
Fig. 1 eine Rändeleinrichtung gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht der Rändelstruktur an einer Werkstückoberfläche gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ronde bzw. ein Blech zur Herstellung ei- . ner metallischen Laufscheibe für einen Umschlingungstrieb mit. gerändelter Oberfläche,
Fig. 4 eine Seitenansicht einer fertigen metallischen Laufscheibe mit gerändelter Lauffläche,
Fig. 5 eine vergrößerte Teilschnittansicht der Rändelstruktur eines mit dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Werkstückes,
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Rändelvorrichtung mit Prägestempel, und
Fig. 7 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Rändelvorrichtung mit einer Rändelwalze.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Demnach zeigt Fig. 1 wie eingangs kurz erwähnt eine Rändeleinrichtung A gemäß dem Stand der Technik. In diese wird ein zylindrisches Werkstück B, etwa eine fertig montierte Stahllaufscheibe mit Lagersitzöffnung für Wälzlager, zwischen zwei sich gegenüberliegenden Rändelwalzen bzw. Rändelrädern C ein- gespannt. Durch entsprechenden Anpressdruck der sich gegenläufig drehenden Rändelwalzen bzw. Rändelräder C auf das Werkstück B bzw. die Laufscheibe wird eine Rändeloberflächenstruktur geschaffen, die in Fig. 2 vergrößert und im Querschnitt dargestellt ist. Diese Rändelung weist durch Abstands- pfeile markierte Materialaufwürfe auf, deren Scharfkantigkeit und/oder Höhe unerwünscht ist.
In Fig. 3 ist eine Blechronde 1 zur Herstellung einer metallischen Laufscheibe für einen Umschlingungstrieb oder eines Reibrades dargestellt, die eine nur teilweise dargestellte Rändelung 2 auf ihrer Oberfläche aufweist. Die Rändelung 2 ist vor oder nach einem bestimmten Ziehvorgang einer Mehrzahl von Ziehvorgängen, in welchem beispielsweise die Lagersitzöffnung 3 eingebracht und/oder die Laufscheibengeometrie erzeugt wird, nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Laufbahn der zu einer Laufscheibe B umgeformten Blechronde 1 , bei der die Rändelung 2 wieder nur teilweise dargestellt ist, jedoch die gesamte Lauffläche umfasst.
Die vergrößerte Teilschnittansicht der erfindungsgemäß erzeugten Rändelung gemäß Fig. 5 eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Werkstückes 4 zeigt, dass die Querschnittsstruktur der Rändelung keinerlei scharfe Kanten aufweist und somit keine Schädigung des Kontaktpartner bzw. Kontaktelementes erfolgen kann. Dennoch ist die Oberfläche dieses Werk- Stücks, also beispielsweise die Laufbahn der Laufscheibe B, vorteilhaft aufgerauht, wie die vier aufeinander zu weisenden Pfeile verdeutlichen. Beispielsweise sind die Erhebungen über einer gedachten Umfangslinie 14 maximal 48,6 μm hoch und die Senken in Bezug auf diese Umfangslinie 14 maximal 45,1 μm tief.
Fig. 6 zeigt schematisch eine Rändelvorrichtung 5 mit einem Prägestempel 6, in dessen Unterseite eine Struktur 7 eingebracht ist. Der Prägestempel 6 wird in einem vorgegebenen Takt senkrecht gemäß dem vertikalen Pfeil herunterge- fahren und trifft mit vergleichsweise großem Druck auf ein waagerecht zugeführtes und von unten abgestütztes Werkstück 4, beispielsweise die Blechron- de 1 zur Herstellung einer Laufscheibe B für einen Umschlingungstrieb. Der Prägestempel 6 prägt dabei die Rändelung 2 auf die Oberfläche des Werkstü- ckes 4. Die Rändelprägung erfolgt beispielsweise, nachdem die Lagersitzöffnung 3 in das Blech durchgestellt wurde. Vorteilhaft beim Prägen der Rändelung mittels eines Prägestempels 6 ist, dass die Rändelung 2 wegen der gegenüber liegenden planen Flächen von Stempel 6 und Blech 4 geometrisch sehr exakt und ohne Materialauswurf an der Rändelung 2 erfolgt.
Fig. 7 zeigt eine andere schematisch dargestellte Rändelvorrichtung 8 mit einer Rändelwalze 9, in deren Außenumfang die erfindungsgemäße Struktur 7 eingebracht ist. Der Rändelwalze 9 ist eine Gegendruckwalze 10 zugeordnet, zwischen denen ein Blech 13 geführt ist, in dessen Oberseite die Rändelung unter Druck eingeprägt wird. Aus diesem Blech 13 kann anschließend eine Blechron- de 1 gestanzt werden.
In Vorschubrichtung hinter diesem rotierbaren Walzenpaar 9, 10 befindet sich ein weiteres rotierbares Walzenpaar, das aus zwei sich gegenüberliegenden Glättungswalzen 11 und 12 besteht. Zwischen diese beiden genannten Walzenpaaren 9, 10 und 11 , 12 wird die das Blech 13 zum Aufbringen der Rändelung 2 anschließend eingeführt und nachfolgend geglättet.
Bezugszeichenliste
A Rändθleinrichtung
B Werkstück; Laufscheibe C Rändelwalze
1 Blechronde
2 Rändelung
3 Lagersitzöffnung
4 Werkstück, Blech 5 Rändelvorrichtung
6 Prägestempel
7 Struktur
8 Rändelvorrichtung .
9 Rändelwalze 10 Gegendruckwalze
11 Glättungswalze
12 Glättungswalze
13 Blech
14 Umfangslinie

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erzeugen einer Rändelung (2) auf der Oberfläche eines Teils einer metallischen Laufscheibe (B) oder eines metallischen Reibrades, welche in wenigstens einem Umformvorgang aus einem Blech (13) hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Rändelung (2) eine geometrisch gestaltete oder eine zufällige bzw. beliebige Struktur (7) aufweist und die Rändelung (2) vor oder nach einem ersten Umfor- men des Blechs (1 , 4, 13) in dieses eingeprägt oder eingewalzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Umformvorgang ein Ziehvorgang ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rände- lung (2) erzeugt wird, nachdem in dem Blech (1 , 4, 13) eine Öffnung für einen Lagersitz (3) ausgebildet wurde.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rändelung (2) mit der Struktur (7) auf einem rondenförmi- gen Werkstück (1 , 4) erzeugt wird, welches in einem oder mehreren
Schritten zu einer Laufscheibe (B) bzw. dem Reibrad umgeformt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rändelung (2), die Struktur (7) mittels eines Prägestem- pels (6) erfolgt, der auf die Oberfläche des Blechs (1 , 4) gepresst wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech (13) zwischen mindestens einem Walzenpaar (9, 10) bewegt wird, wobei eine der Walzen (9) eine Rändelung (2) ein- schließt, mit der die Struktur (7) herstellbar ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Walzen der Rändelung (2) zur Erzielung der Struktur (7) das Blech (4, 13) zwischen einem Glättwalzenpaar (11 ,12) bewegt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Walzen der Rändelung (2) das Blech (13) in einer Ziehstufe zu der Laufscheibe (B) für einen Umschlingungstrieb bzw. zu dem Reibrad umgeformt wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Rändelung (2) auf den Abschnitten des Blechs (1 , 4,
13) erfolgt, die bei der fertigen Laufscheibe (B) oder dem fertigen Reibrad die Lauffläche beziehungsweise den Lagersitz (3) bilden.
10. Vorrichtung zum Erzeugen einer Rändelung (2) auf der Oberfläche eines Teils einer metallischen Laufscheibe (B) oder eines metallischen Reibrades, welche in wenigstens einem Umformvorgang aus einem Blech (1 , 4, 13) hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (7) mit einem Prägestempel (6) oder einer Rändelwalze (9) hergestellt wird, die gegen die Oberfläche des Blechs (1 , 4, 13) pressbar sind, wobei de- ren Außenkontur als Rändelung (2) gestaltet ist
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rändelwalze (9) eine Gegendruckwalze (10) derart zugeordnet ist, dass das Blech (13) zwischen diesen beiden Walzen (9,10) bewegbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rändelwalze (9) und der Gegendruckwalze (10) ein Glättwalzenpaar (11 , 12) nachgeordnet ist, zwischen denen das gerändelte Blech (13) bewegbar ist.
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