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WO2017148551A1 - Verfahren und vorrichtung zum umformen eines werkstücks mit trommelförmiger umfangswand - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum umformen eines werkstücks mit trommelförmiger umfangswand Download PDF

Info

Publication number
WO2017148551A1
WO2017148551A1 PCT/EP2016/078933 EP2016078933W WO2017148551A1 WO 2017148551 A1 WO2017148551 A1 WO 2017148551A1 EP 2016078933 W EP2016078933 W EP 2016078933W WO 2017148551 A1 WO2017148551 A1 WO 2017148551A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
workpiece
profiling
peripheral wall
roller
profile
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/078933
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Benedikt Nillies
Original Assignee
Leifeld Metal Spinning 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 Leifeld Metal Spinning Ag filed Critical Leifeld Metal Spinning Ag
Priority to CN201680083177.XA priority Critical patent/CN109070184B/zh
Priority to ES16816213T priority patent/ES2909548T3/es
Priority to US16/081,897 priority patent/US11033950B2/en
Priority to EP16816213.9A priority patent/EP3423209B1/de
Publication of WO2017148551A1 publication Critical patent/WO2017148551A1/de

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
    • 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
    • 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
    • B21H1/06—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length

Definitions

  • the invention relates to a method for forming a workpiece with a drum-shaped peripheral wall, on the inside of which an inner profile with longitudinal ribs is formed by feeding at least one profiling roller, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to an apparatus for forming a workpiece with a drum-shaped peripheral wall, with a holder for receiving and holding the workpiece, at least one profiling roller with a profile and a rotary drive for generating a rotational movement of the workpiece relative to the profiling roller according to the preamble of claim 10.
  • DE 1 602 264 A A generic state of the art is disclosed in DE 1 602 264 A, which describes a method for producing longitudinally ribbed tubes.
  • a tubular starting workpiece is pushed onto a mandrel, which is provided on its outer side with teeth.
  • the thin-walled tube is formed in the toothing on the inner mandrel.
  • the entire tube wall is reshaped, so that the profile is formed both on the inside and on the outside of the workpiece.
  • the invention is based on the invention to provide a method and an apparatus for forming a workpiece with a drum-shaped peripheral wall, with which on the inside of the peripheral wall efficiently an inner profile with longitudinal ribs can be formed.
  • the inventive method is characterized in that at least one rotatably mounted profiling roller is delivered to an inner side of the peripheral wall and that the at least one profiling roller rotates relative to the inside of the peripheral wall, wherein the inner profile is formed without cutting.
  • a basic idea of the invention is to mold an inner profile with longitudinal ribs into an inner side of a cavity wall by means of a profiling roller from the inside.
  • the inner profile is rolled up or rolled in, so to speak.
  • the outer circumference of the profiling roller is tuned to the inner diameter of the workpiece, so that with a multiple circulation of the peripheral wall of the rotating workpiece relative to the profiling roller an exact meshing of the outer profile is given at the Profiltechnischsrolle with the molded inner profile on the inside of the peripheral wall.
  • the workpiece is preferably set in rotation via a main spindle drive.
  • the workpiece may be stationary while the internal profiling rollers are driven in rotation.
  • a preferred variant of the method according to the invention is that the at least one profiling roller is delivered axially and / or radially.
  • the roller can be rotatably mounted on a roller holder, preferably rotatably driven by a roller drive.
  • the profiling roller is delivered with a corresponding feed force, so that the material of the workpiece is formed without cutting and the desired inner profile is formed with the axial longitudinal ribs.
  • the workpiece rotation and the roller rotation are synchronized, preferably matched to each other slip-free.
  • a defined slip may be provided for combing the outer profile of the profiling roller with the inner profile, so that the profiles mesh with each other exactly.
  • workpiece elongation can take place.
  • the workpiece length may remain the same, with the displaced material being used exclusively to form the profiling.
  • At least two profiling rollers are delivered, whose positions and feed movements are matched to one another, so that a uniform inner profile is formed on the inside.
  • three, four or more profiling rollers are evenly distributed along the inner circumference of the workpiece.
  • the workpiece can have a diameter of up to 1 m and more. Position, diameter and feed movements of the profiling rollers are synchronized with each other so that always comb the profiles of roll and workpiece together. Thus, an exact uniform inner profile can be produced on the workpiece inside.
  • a profiling is carried out exclusively on the inside of the peripheral wall.
  • a pre-machined outer diameter of the workpiece can remain unchanged.
  • each inner profiling roller is assigned an outer counterpressure roller which is delivered to the profiling roller radially opposite to an outer side of the workpiece.
  • the outer counter-pressure roller is smooth-surfaced, so that an undesirable deformation of the outer side of the workpiece is counteracted.
  • the counter-pressure roller serves as an abutment to receive radially outward forces. This makes it possible to provide on the profiling roller relatively high radial delivery forces to the outside in order to effect an efficient non-cutting shaping of the inner profile.
  • the counter-pressure roller ensures a round circulation of the workpiece.
  • the workpiece is inserted into a holder with outer lining, wherein an outer side of the workpiece rests against the outer lining.
  • the outer lining may be a drum-shaped or tubular body whose inner diameter is adapted to the outer diameter of the workpiece.
  • the outer lining also serves as an abutment chuck to absorb and compensate for the radially outward forces.
  • an outer profile into the outer side of the peripheral wall when the inner profile is formed.
  • An efficient variant of the method according to the invention is that when the inner profile is molded into the inside of an outer side, the circumferential wall remains undeformed.
  • a hollow body is formed with axial longitudinal ribs as the inner profile.
  • the hollow body may in particular be a gas or liquid tank, in which the axial longitudinal ribs serve to stiffen the hollow body wall. It can be as a thin-walled, but very stable hollow body made of a metal chipless.
  • the longitudinal ribs extend axially, in particular, these may be provided parallel to the longitudinal axis or at a certain deflection angle, so that the longitudinal ribs may have a helical course.
  • a further preferred variant of the method according to the invention is that a tooth profile is formed as the inner profile.
  • the tooth profile may in particular be a tooth profile for a meshing gear toothing, so that the shaped workpiece may serve as a ring gear for a corresponding gear. It can also be a keyway for a shaft-hub connection are formed.
  • the device according to the invention is characterized in that the at least one profiling roller can be moved into a cavity of the workpiece and fed to the inside of the drum-shaped peripheral wall, wherein an inner profile with longitudinal ribs can be formed without cutting into an inner side of the peripheral wall.
  • the profiling roller is rotatably mounted on a corresponding roller holder and axially retractable via an axial adjustment drive in the cavity of the drum or cup-shaped workpiece.
  • a corresponding radial feed force rolls the profiling roller on the inside of the drum-shaped peripheral wall of the workpiece, wherein the inner profile is formed with longitudinal ribs without cutting.
  • At least two profiling rollers are provided whose positions and feed movements are tunable to each other, so that a uniform inner profile on the inside of the workpiece can be formed.
  • Insbesonde- More than two profiling rollers can be arranged uniformly along the inner circumference of the workpiece.
  • the rollers are dimensioned and arranged so that they uniformly mesh with the molded-in inner profile.
  • the profiling rollers can each have their own roller drive.
  • the roller drive could preferably be tuned and synchronized via a controller with the main spindle drive for rotating the workpiece.
  • each inner profiling roll is associated with an outer counter-pressure roller, which is the Radial Profilell roll radially opposite deliverable on an outer side of the workpiece.
  • the outer counter-pressure roller can be smooth-surfaced or even provided with an outer profile.
  • the counter-pressure roller serves as a kind of abutment for receiving the radial deflection forces, so as to ensure a concentricity of the workpiece.
  • the drawing shows a partial cross-sectional view in a highly schematic manner through the part of a device 10 according to the invention when forming a workpiece 1 with a drum-shaped peripheral wall 2.
  • a profiling roller 12 is radially delivered with an outer profile 14, while the workpiece 1 is set in rotation in the arrow direction. Due to the radial feed, the peripheral wall 2 of the workpiece 1 is deformed without cutting, with an inner profile 5 corresponding to the profile 14 of the co-rotating profiling roller 12.
  • the inner profile 5 has axially extending longitudinal ribs 6.
  • a smooth-faced counter-pressure roller 16 is applied to an outer side 4 of the workpiece 1.
  • the co-rotating counter-pressure roller 16 ensures that the outer side 4 of the peripheral wall 2 of the workpiece 1 remains undeformed and thus a concentricity of the rotating workpiece 1 is secured.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen eines Werkstückes (1) mit einer trommeiförmigen Umfangswand (2), an deren Innenseite (3) ein Innenprofil (5) mit Längsrippen (6) durch Zustellen mindestens einer Profilierungsrolle (12) eingeformt wird. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine drehbar gelagerte Profilierungsrolle (12) an eine Innenseite (3) der Umfangswand (2) des Werkstücks (1) zugestellt wird und die mindestens eine Profilierungsrolle (12) relativ zu der Innenseite (3) der Umfangswand (2) umläuft, wobei das Innenprofil (5) spanlos eingeformt wird.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM UMFORMEN EINES WERKSTÜCKS MIT TROMMELFÖRMIGER UMFANGSWAND
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen eines Werkstücks mit einer trommeiförmigen Umfangswand, an deren Innenseite ein Innenprofil mit Längsrippen durch Zustellen mindestens einer Profilierungsrolle eingeformt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Umformen eines Werkstücks mit einer trommeiförmigen Umfangswand, mit einer Halterung zum Aufnehmen und Halten des Werkstücks, mindestens einer Profilierungsrolle mit einem Profil und einem Rotationsantrieb zum Erzeugen einer Rotationsbewegung des Werkstücks relativ zur Profilierungsrolle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Ein gattungsgemäßer Stand der Technik geht aus der DE 1 602 264 A hervor, welche ein Verfahren zur Herstellung längsgerippter Rohre beschreibt. Bei diesem bekannten Verfahren wird ein rohrförmiges Ausgangswerkstück auf einen Dorn aufgeschoben, welcher an seiner Außenseite mit Zähnen versehen ist. Durch Zustellen von Drückrädern mit Zähnen wird das dünnwandige Rohr in die Verzahnung am Innendorn eingeformt. Bei diesem bekannten Verfahren wird also die gesamte Rohrwand umgeformt, so dass das Profil sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite des Werkstückes ausgebildet ist.
Aus der DE 24 20 014 A1 geht ein Abstreckdrückverfahren hervor, bei welchem ein Ausgangswerkstück ebenfalls auf einem profilierten Dorn aufgesetzt wird. Durch ein Abstreckdrückwalzen mittels Abstreckdrückrollen wird das Werkstück gelängt und das Material in die Profilierung am Innendorn eingeformt. Dieses bekannte Verfahren zum Einformen eines Innenprofils bedingt zwingend eine Umformung der Außenkontur des Werkstücks.
Weitere Verfahren zum Umformen eines rohrförmigen Werkstücks unter Verwendung eines profilierten Innendorns gehen aus der EP 2 210 682 A1 oder der CH 432436 A hervor.
Aus der DE 1 552 178 A ist ein Verfahren zur Walzreduzierung von Ringwandstärken bekannt. An ein rohrförmiges Werkstück werden gleichzeitig an der Innen- und der Außenseite rollenförmige Walzen zugestellt. Hierdurch kann eine Wanddickenreduzierung bei gleichzeitiger Werkstücklängung erzeugt werden. Weiter wird in dieser Druckschrift gelehrt, die Reduzierwalzen in bestimmten Intervallen voneinander zu trennen, so dass umlaufende ringförmige Rippen ausgebildet werden können.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umformen eines Werkstücks mit einer trommeiförmigen Umfangswand anzugeben, mit welchen an der Innenseite der Umfangswand effizient ein Innenprofil mit Längsrippen ausgebildet werden kann.
Die Aufgabe wir zum einen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine drehbar gelagerte Profilierungsrolle an eine Innenseite der Umfangswand zugestellt wird und dass die mindestens eine Profilierungsrolle relativ zu der Innenseite der Umfangswand umläuft, wobei das Innenprofil spanlos eingeformt wird.
Eine Grundidee der Erfindung besteht darin, ein Innenprofil mit Längsrippen in eine Innenseite einer Hohlraumwand mittels Profilierungsrolle von innen einzuformen. Das Innenprofil wird sozusagen eingerollt oder eingewalzt. Gemäß der Erfindung ist dabei der Außenumfang der Profilierungsrolle auf den Innendurchmesser des Werkstücks abgestimmt, so dass bei einem vielfachen Umlauf der Umfangswand des rotierenden Werkstücks gegenüber der Profilierungsrolle ein exaktes Kämmen des Außenprofiles an der Profilierungsrolle mit dem eingeformten Innenprofil an der Innenseite der Um- fangswand gegeben ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, auch größere Werkstücke mit größerem Innendurchmesser mit einem Innenprofil versehen, für welche die Herstellung eines Innendornes mit einem passenden Gegenprofil nicht wirtschaftlich ist. Zudem muss bei einer Änderung des Innenprofils lediglich die Profilierungsrolle geändert werden, nicht jedoch ein aufwändiger Innendorn. Vorzugsweise wird das Werkstück über einen Hauptspindelantrieb in Rotation versetzt. Alternativ kann das Werkstück feststehend sein, während die innen liegenden Profilierungsrollen drehend angetrieben werden.
Eine bevorzugte Verfahrensvariante nach der Erfindung besteht darin, dass die mindestens eine Profilierungsrolle axial und/oder radial zugestellt wird. Die Rolle kann dabei auf einem Rollenhalter drehbar gelagert, vorzugsweise über einen Rollenantrieb drehbar angetrieben sein. Die Profilierungsrolle wird mit einer entsprechenden Zustellkraft zugestellt, so dass das Material des Werkstücks spanlos verformt und das gewünschte Innenprofil mit den axialen Längsrippen eingeformt wird. Die Werkstückdrehung und die Rollendrehung sind dabei synchronisiert, vorzugsweise schlupffrei aufeinander abgestimmt. Bei einem Antrieb der Profilierungsrollen durch einen separaten Rollenantrieb kann für ein Kämmen des Außenprofiles der Profilierungsrolle mit dem Innenprofil jedoch ein definierter Schlupf vorgesehen sein, so dass die Profile exakt miteinander kämmen. Abhängig von der Zustellbewegung und der Werkstückeinspannung kann eine Werkstücklängung erfolgen. Alternativ kann die Werkstücklänge gleich bleiben, wobei das verdrängte Material ausschließlich zum Bilden der Profilierung verwendet wird.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, dass mindestens zwei Profilierungsrollen zugestellt werden, deren Positionen und Zustellbewegungen aufeinander abgestimmt werden, so dass ein einheitliches Innenprofil an der Innenseite eingeformt wird. Vorzugsweise sind drei, vier oder mehr Profilierungsrollen gleichmäßig verteilt entlang des Innenumfangs des Werkstücks vorgesehen. Das Werkstück kann dabei einen Durchmesser von bis zu 1 m und mehr aufweisen. Position, Durchmesser und Zustellbewegungen der Profilierungsrollen sind dabei so synchronisiert aufeinander abgestimmt, dass stets die Profile von Rolle und Werkstück miteinander kämmen. So kann ein exaktes einheitliches Innenprofil an der Werkstückinnenseite erzeugt werden.
Grundsätzlich ist es möglich, auch Umformoperationen an der Außenseite des Werkstücks durchzuführen, insbesondere auch eine Profilierung der Außenseite zu bewirken. Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine Profilierung ausschließlich an der Innenseite der Umfangswand durchgeführt wird. Ein vorab bearbeiteter Außendurchmesser des Werkstücks kann so unverändert bleiben.
Insbesondere bei relativ dünnwandigen Werkstücken ist es nach einer weiteren Verfahrensvariante vorteilhaft, dass jeder inneren Profilierungsrolle eine äußere Gegendruckrolle zugeordnet wird, welche der Profilierungsrolle radial gegenüberliegend an einer Außenseite des Werkstücks zugestellt wird. Vorzugsweise ist die äußere Gegendruckrolle glattflächig, so dass einer unerwünschten Verformung der Außenseite des Werkstücks entgegengewirkt wird. Die Gegendruckrolle dient als ein Widerlager, um radial nach außen gerichtete Kräfte aufzunehmen. Dies ermöglicht, an der Profilierungsrolle relativ hohe radiale Zustellkräfte nach außen vorzusehen, um ein effizientes spanloses Einformen des Innenprofils zu bewirken. Die Gegendruckrolle sichert dabei einen runden Umlauf des Werkstücks.
Gemäß einer alternativen Verfahrensvariante ist es vorgesehen, dass das Werkstück in eine Halterung mit Außenfutter eingesetzt wird, wobei eine Außenseite des Werkstücks an dem Außenfutter anliegt. Das Außenfutter kann dabei ein trommeiförmiger oder rohrförmiger Körper sein, dessen Innendurchmesser an den Außendurchmesser des Werkstücks angepasst ist. Das Außenfutter dient dabei ebenfalls als ein Widerlagerfutter, um die radial nach außen gerichteten Kräfte aufzunehmen und zu kompensieren.
Grundsätzlich ist es möglich, beim Einformen des Innenprofils auch ein Außenprofil in die Außenseite der Umfangswand einzuformen. Eine effiziente Verfahrensvariante besteht nach der Erfindung darin, dass beim Einformen des Innenprofils in die Innenseite einer Außenseite der Umfangswand unverformt bleibt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können grundsätzlich verschiedene Werkstücke und Produkte mit einem Innenprofil mit Längsrippen hergestellt werden. Be- sonders bevorzugt ist es nach der Erfindung, dass ein Hohlkörper mit axialen Längsrippen als Innenprofil geformt wird. Der Hohlkörper kann insbesondere ein Gas- oder Flüssigkeitstank sein, bei welchem die axialen Längsrippen zur Versteifung der Hohlkörperwand dienen. Es kann so ein dünnwandiger, jedoch sehr stabiler Hohlkörper aus einem Metall spanlos geformt werden. Die Längsrippen verlaufen axial, insbesondere können diese parallel zur Längsachse oder mit einem gewissen Ablenkwinkel versehen sein, so dass die Längsrippen einen schraubenförmigen Verlauf aufweisen können.
Eine weitere bevorzugte Verfahrensvariante besteht nach der Erfindung darin, dass als Innenprofil ein Verzahnungsprofil eingeformt wird. Bei dem Verzahnungsprofil kann es sich insbesondere um ein Zahnprofil für eine kämmende Getriebeverzahnung handeln, so dass das geformte Werkstück etwa als ein Hohlrad für ein entsprechendes Getriebe dienen kann. Es kann auch ein Keilnutprofil für eine Welle-Nabe- Verbindung gebildet werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Profilierungsrolle in einen Hohlraum des Werkstücks einfahrbar und an die Innenseite der trommeiförmigen Umfangswand zustellbar ist, wobei ein Innenprofil mit Längsrippen spanlos in eine Innenseite der Umfangswand einformbar ist.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann insbesondere das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden, so dass sich die entsprechenden Vorteile ergeben. Die Profilierungsrolle ist auf einem entsprechenden Rollenhalter drehbar gelagert und über einen axialen Versteilantrieb axial in den Hohlraum des trommel- oder topfförmigen Werkstücks einfahrbar. Durch eine entsprechende radiale Zustellkraft rollt die Profilierungsrolle an der Innenseite der trommeiförmigen Umfangswand des Werkstücks ab, wobei das Innenprofil mit Längsrippen spanlos eingeformt wird. Auf diese Weise können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung effizient verschiedenste Innenprofile mit Längsrippen hergestellt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorteilhaft, dass mindestens zwei Profilierungsrollen vorgesehen werden, deren Positionen und Zustellbewegungen aufeinander abstimmbar sind, so dass ein einheitliches Innenprofil an der Innenseite des Werkstücks einformbar ist. Insbesonde- re können mehr als zwei Profilierungsrollen gleichmäßig entlang des Innenumfangs des Werkstücks angeordnet werden. Hierdurch können sich die auf das Werkstück einwirkenden Querkräfte gegenseitig kompensieren. Die Rollen sind so dimensioniert und angeordnet, dass diese einheitlich mit dem eingeformten Innenprofil kämmen. Zur Synchronisation der Profilierungsrollen mit dem Werkstück können die Profilierungsrollen jeweils über einen eigenen Rollenantrieb verfügen. Der Rollenantrieb könnte vorzugsweise über eine Steuerung mit dem Hauptspindelantrieb zum rotierenden Antreiben des Werkstücks abgestimmt und synchronisiert werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass jeder inneren Profilierungsrolle eine äußere Gegendruckrolle zugeordnet ist, welche der Profilierungsrolle radial gegenüberliegend an einer Außenseite des Werkstücks zustellbar ist. Die äußere Gegendruckrolle kann glattflächig oder selbst mit einem Außenprofil versehen sein. Die Gegendruckrolle dient als eine Art Widerlager zur Aufnahme der radialen Auslenkkräfte, um so einen Rundlauf des Werkstücks sicherzustellen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter erläutert, welches schematisch in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist.
Die Zeichnung zeigt eine Teilquerschnittsansicht in stark schematisierter Weise durch den Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 beim Umformen eines Werkstücks 1 mit einer trommeiförmigen Umfangswand 2.
An eine Innenseite 3 des Werkstücks 1 wird eine Profilierungsrolle 12 mit einem äußeren Profil 14 radial zugestellt, während das Werkstück 1 in Pfeilrichtung in Rotation versetzt ist. Aufgrund der radialen Zustellung wird die Umfangswand 2 des Werkstücks 1 spanlos verformt, wobei sich entsprechend dem Profil 14 der mitdrehenden Profilierungsrolle 12 ein Innenprofil 5 ausbildet. Das Innenprofil 5 weist axial verlaufende Längsrippen 6 auf.
Radial gegenüberliegend zu der Profilierungsrolle 12 wird an eine Außenseite 4 des Werkstücks 1 eine glattflächige Gegendruckrolle 16 angelegt. Die mitdrehende Gegendruckrolle 16 stellt sicher, dass die Außenseite 4 der Umfangswand 2 des Werkstücks 1 unverformt bleibt und somit ein Rundlauf des rotierenden Werkstücks 1 gesichert ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Umformen eines Werkstückes (1) mit einer trommeiförmigen Um- fangswand (2), an deren Innenseite (3) ein Innenprofil (5) mit Längsrippen (6) durch Zustellen mindestens einer Profilierungsrolle (12) eingeformt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine drehbar gelagerte Profilierungsrolle (12) an eine Innenseite (3) der Umfangswand (2) des Werkstücks (1) zugestellt wird und
dass die mindestens eine Profilierungsrolle (12) relativ zu der Innenseite (3) der Umfangswand (2) umläuft, wobei das Innenprofil (5) spanlos eingeformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Profilierungsrolle (12) axial und/oder radial zugestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens zwei Profilierungsrollen (12) zugestellt werden, deren Positionen und Zustellbewegungen aufeinander abgestimmt werden, so dass ein einheitliches Innenprofil (5) an der Innenseite (3) eingeformt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Profilierung ausschließlich an der Innenseite (3) der Umfangswand (2) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder inneren Profilierungsrolle (12) eine äußere Gegendruckrolle (16) zugeordnet wird, welche der Profilierungsrolle (12) radial gegenüberliegend an einer Außenseite (4) des Werkstücks (1 ) zugestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Werkstück (1) in eine Halterung mit Außenfutter eingesetzt wird, wobei eine Außenseite des Werkstücks (1) an dem Außenfutter anliegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Einformen des Innenprofils (5) in die Innenseite (3) eine Außenseite (4) der Umfangswand (2) unverformt bleibt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Hohlkörper mit axialen Längsrippen (6) als Innenprofil (5) geformt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Innenprofil (5) ein Verzahnungsprofil angeformt wird.
10. Vorrichtung zum Umformen eines Werkstücks (1) mit einer trommeiförmigen Umfangswand (2), insbesondere nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit
einer Halterung zum Aufnehmen und Halten des Werkstücks (1 ), mindestens einer Profilierungsrolle (12) mit einem Profil (14) und
mit einem Rotationsantrieb zum Erzeugen einer Rotationsbewegung des Werkstücks (1) relativ zur Profilierungsrolle (12),
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Profilierungsrolle (12) in einen Hohlraum des Werkstücks (1) einfahrbar und an eine Innenseite (3) der trommeiförmigen Umfangs- wand (2) zustellbar ist, wobei ein Innenprofil (5) mit Längsrippen (6) spanlos in die Innenseite (3) der Umfangswand (2) einformbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens zwei Profilierungsrollen (12) vorgesehen werden, deren Positionen und Zustellbewegungen aufeinander abstimmbar sind, so dass ein einheitliches Innenprofil (5) an der Innenseite (3) des Werkstücks (1) einformbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass jeder inneren Profilierungsrolle (12) eine äußere Gegendruckrolle (16) zugeordnet ist, welche der Profilierungsrolle (12) radial gegenüberliegend an einer Außenseite (4) des Werkstücks (1) zustellbar ist.
PCT/EP2016/078933 2016-03-04 2016-11-28 Verfahren und vorrichtung zum umformen eines werkstücks mit trommelförmiger umfangswand WO2017148551A1 (de)

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