Verfahren zur Herstellung eines Schwungrings und dessen Verwendung

Abstract

 Verfahren zur Herstellung eines Schwungrings (1), wobei in einem ersten Verfahrensschritt ein als Rohrabschnitt (2) oder gewalzter Ring (3) ausgebildeter Rohling (4) hergesteilt wird. In einem zweiten Verfahrensschritt wird der Rohling (4) auf einer Rolliermaschine (5) in die Endkontur des Schwungrings (1) rolliert.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schwungrings und dessen Verwendung, wobei in einem ersten Verfahrensschritt ein als Rohrabschnitt oder gewalzter Ring ausgebildeter Rohling hergestellt wird.

Stand der Technik

[0002] Solche Verfahren zur Herstellung eines Schwungrings sind allgemein bekannt, wobei der im ersten Verfahrensschritt hergestellte Rohling in einem zweiten Verfahrensschritt spanabhebend auf das Fertigmaß des Schwungrings abgedreht wird.
Der Rohling kann dabei aus Stahl oder aus Gusseisen, beispielsweise Grauguss oder Sphäroguss bestehen.
Nachteilig bei dem vorbekannten Verfahre ist, dass im zweiten Verfahrensschritt durch die spanabhebende Verarbeitung des Rohlings eine unerwünscht große Menge an Materialabfall entsteht.

[0003] Um durch eine spanabhebende Bearbeitung eines Rohlings zu einem Schwungring zu gelangen, der das vorherbestimmte Gewicht und die vorherbestimmten Dimensionen aufweist, ist es erforderlich, dass das Gewicht des Rohlings etwa 80 % bis 150 % über dem Fertiggewicht des gebrauchsfertigen Schwungrings liegt. Das ist darauf zurück zu führen, dass der Rohling für eine spanabhebende Herstellung des Schwungrings in allen Richtungen ein Übermaß aufweisen muss, das normalerweise, abhängig von der Größe des Schwungrings, mindestens 2 mm beträgt; keinesfalls darf der Rohling an irgendeiner Stelle Untermaß aufweisen.

[0004] Bekannt ist auch das Ziehen des Rohlings aus einer Ronde, wobei auch dieses Verfahren erheblichen Materialabfall verursacht, da zum Beispiel das Innenteil der Ronde prozessbedingt ausgestanzt und dadurch Abfall wird.

Darstellung der Erfindung

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Schwungrings zu zeigen, bei dem zumindest der zweite Verfahrensschritt ohne Materialabfall durchgeführt werden kann.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nehmen die Unteransprüche Bezug.

[0007] Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, dass in einem zweiten Verfahrensschritt der Rohling auf einer Rolliermaschine in die Endkontur des Schwungrings rolliert wird. Hierbei ist von Vorteil, dass beim Rollieren des Rohlings in die Endkontur des Schwungrings kein Materialabfall entsteht. Durch das Rollieren des Rohlings ist es nicht erforderlich, dass der Rohling, bezogen auf die Endkontur des Schwungrings, allseitig ein Übermaß aufweist. Beim Rollieren handelt es sich um eine spanlose Umformung, so dass der Rohling ein Gewicht aufweist, das auch der gebrauchsfertige Schwungring aufweist. Durch das Rollieren des Rohlings werden praktisch nur noch die Abmessungen des Rohlings verändert, um die gewünschte Endkontur des Schwungrings zu erreichen. Eine spanabhebende Bearbeitung des Rohlings im zweiten Verfahrensschritt erfolgt nur noch minimal.
Untermaße an einigen Stellen des Rohlings sind solange unproblematisch, solange Material aus Bereichen mit Übermaß durch das Rollieren das Untermaß ausgleicht und dadurch das Sollmaß der Endkontur des Schwungrings erreicht wird. Material aus Bereichen des Rohlings mit Übermaß werden demnach in Bereiche des Rohlings transportiert, die Untermaß aufweisen.
Der Materialbedarf zur Herstellung des Schwungrings ist dadurch minimal.
Im Anschluss an den zweiten Verfahrensschritt weist der Schwungring das gebrauchsfertige Gewicht und die gebrauchsfertige Form auf.
Im ersten Verfahrensschritt wird ein Rohling hergestellt, dessen Gewicht im Wesentlichen dem gebrauchsfertigen Schwungring entspricht. Unter "im Wesentlichen" sind in diesem Fall die Gewichtstoleranzen des gebrauchsfertigen Schwungrings zu verstehen.

[0008] Im ersten Verfahrensschritt kann ein Rohling hergestellt werden, dessen Abmessungen im Wesentlichen dem gebrauchsfertigen Schwungring entsprechen. Unter "im Wesentlichen" ist hier zu verstehen, dass das Material, aus dem der Rohling besteht, im zweiten Verfahrensschritt ausschließlich durch rollieren derart spanlos umgeformt wird, dass der gebrauchsfertige Schwungring entsteht.

[0009] Der Rohling wird im ersten Verfahrensschritt bevorzugt spanlos hergestellt, so dass auch während der Herstellung des Rohlings im ersten Verfahrensschritt praktisch kein Materialabfall entsteht.

[0010] Dazu kann der Rohling durch einen Rohabschnitt gebildet sein, der zum Beispiel durch Laserschneiden von einem Rohr abgelängt wird. Im Gegensatz zu einem Absägen des Rohrabschnitts vom Rohr, bei dem Sägespäne und damit Materialabfall entstehen, entsteht beim Laserschneiden nur minimaler Materialabfall.

[0011] Gelangt ein gewalzter Ring für den Rohling zur Anwendung, ist dieser spanlos umgeformt, so dass auch hier Materialabfall vermieden wird.

[0012] Es ist von hervorzuhebendem Vorteil, dass durch die Vermeidung von Materialabfall Rohstoffe und damit Kosten eingespart werden können. Der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Schwungring ist umweltschonend, einfach und kostengünstig herstellbar.

[0013] Im zweiten Verfahrensschritt kann außenumfangsseitig in den Rohling eine Riemenlauffläche einrolliert werden. Derart gestaltet Schwungringe können beispielsweise als Riemenscheibe verwendet werden. Die Geometrie der Riemenlauffläche ist an den Riemen, der Verwendungen finden soll, angepasst. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, eine Riemenlauffläche für die Anwendung eines Poly-V-Riemens zu rollieren.
Im zweiten Verfahrensschritt wird der Rohling spanlos zum gebrauchsfertigen Schwungring umgeformt, wobei die Riemenlauffläche im gleichen Verfahrensschritt, ebenfalls durch Rollieren, erzeugt wird.

[0014] Die Riemenlauffläche, die im zweiten Verfahrensschritt aussenumfangsseitig in den Rohling einrolliert wird, kann aus mehreren umlaufenden und V-förmigen Bahnen bestehen.

[0015] In einem dritten Verfahrensschritt kann ein während des zweiten Verfahrensschritts herstellungsbedingt am Schwungring entstandener Materialauslauf vom Schwungring entfernt werden. Ein Materialauslauf kann durch die spanlose Umformung des Rohlings zum Schwungring entstehen, wobei gegebenenfalls ein solcher Materialauslauf im dritten Verfahrensschritt entfernt wird, um unerwünschte Unwuchten des Schwungrings während seiner bestimmungsgemäßen Verwendung zu verhindern.

[0016] Im dritten Verfahrensschritt kann der minimale Materialauslauf gegebenenfalls durch Laserschneiden vom Schwungring entfernt werden. Wie bereits zuvor ausgeführt, wird durch die Abtrennung des Materialauslaufs vom Schwungring durch Laserschneiden praktisch kein Materialabfall erzeugt.

[0017] Davon abweichend kann im dritten Verfahrensschritt statt des Laserschneidens ein spanabhebendes Verfahren zur Abtrennung des minimalen Materialauslaufs vom Schwungring zur Anwendung gelangen.

[0018] Das Gewicht des Materialauslaufs, der vom Schwungring entfernt wird, ist bezogen auf das Gewicht des gebrauchsfertigen Schwungrings vernachlässigbar gering und beträgt üblicherweise nicht mehr als 5 % bis 10 % des Fertiggewichts des Schwungrings.

[0019] Verwendung finden kann ein Schwungring, hergestellt durch das zuvor beschriebene Verfahren, in einem Drehschwingungsdämpfer. Drehschwingungsdämpfer gelangen zum Beispiel zusammen mit Verbrennungskraftmaschinen zur Anwendung, wobei durch die Drehschwingungsdämpfer Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle, die durch die Zündfolge der Verbrennungskraftmaschine entstehen, gedämpft werden können.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

[0020] Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 3 näher beschrieben.
Diese zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1

den ersten Verfahrensschritt zur Herstellung des Rohlings,

Fig. 2

den zweiten Verfahrensschritt, bei dem der Rohling in die Endkontur des Schwungrings rolliert wird und

Fig. 3

den dritten Verfahrensschritt, der dann zur Anwendung gelangen kann, wenn während des zweiten Verfahrensschritts ein Materialauslauf am Schwungring entsteht, der entfernt werden soll.

Ausführung der Erfindung

[0021] Alle drei Verfahrensschritte können in einer einzigen Maschine nacheinander durchgeführt werden.

[0022] In Figur 1 ist der zur Durchführung des zweiten Verfahrensschritts erforderliche Rohling 4 gezeigt. Der Rohling 4 ist als Rohrabschnitt 2 oder gewalzter Ring 3 ausgebildet und besteht aus einem metallischen Werkstoff.
Ausgehend von einem Rohr, kann der Rohrabschnitt 2 durch Laserschneiden vom Rohr getrennt werden.

[0023] Das Gewicht des Rohlings 4 entspricht im Wesentlichen dem Gewicht des gebrauchsfertigen Schwungrings 1, ebenso, wie die Abmessungen des Rohlings 4 im Wesentlichen den Abmessungen des gebrauchsfertigen Schwungrings 1 entsprechen.

[0024] In Fig. 2 ist der zweite Verfahrensschritt dargestellt.

[0025] Der im ersten Verfahrensschritt hergestellte Rohling 4 wird auf einer Rolliermaschine 5 in die Endkontur des Schwungrings 1 rolliert. Durch das Rollieren wird der Rohling 4 spanlos zum Schwungring 1 umgeformt. Über- oder Untermaße des Rohlings 4, bezogen auf den gebrauchsfertigen Schwungring 1, werden durch eine entsprechende Verformung des Rohlings 4 ausgeglichen. Werkstoff aus den Teilbereichen des Rohlings 4, die ein relatives Übermaß zum gebrauchsfertigen Schwungring 1 aufweisen, werden in die Bereiche des Rohlings 4 verlagert, die ein relatives Untermaß zum gebrauchsfertigen Schwungring 1 aufweisen.
Durch das Rollieren entsteht im zweiten Verfahrensschritt kein Materialabfall, im Gegensatz zur Herstellung eines Schwungrings nach dem Stand der Technik, bei dem ein Schwungring durch das spanabhebende Fertigungsverfahren "Drehen" aus dem Rohrabschnitt entsteht.

[0026] Der hier dargestellte Schwungring 1 ist außenumfangsseitig mit einer Riemenlauffläche 6 versehen, zur Aufnahme eines Poly "V"-Riemens. Die Riemenlauffläche wird im zweiten Verfahrensschritt durch Rollieren erzeugt.

[0027] In Fig. 3 ist ein dritter Verfahrensschritt gezeigt, der dann zur Anwendung gelangen kann, wenn während des zweiten Verfahrensschritts herstellungsbedingt am Schwungring 1 ein Materialauslauf 7 entsteht, der vom Schwungring 1 entfernt werden soll. Die Entfernung des Materialauslaufs 7 vom Schwungring 1 erfolgt im gezeigten dritten Verfahrensschritt durch Laserschneiden, ebenfalls also durch ein Verfahren, bei dem kein Materialabfall entsteht.

[0028] Der Schwungring 1, der durch das zuvor beschriebene Verfahren und die genannten Verfahrensschritte hergestellt worden ist, kann zum Beispiel in einem Drehschwingungsdämpfer für eine Verbrennungskraftmaschine in einem Kraftfahrzeug zur Anwendung gelangen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Schwungrings (1), wobei in einem ersten Verfahrensschritt ein als Rohrabschnitt (2) oder gewalzter Ring (3) ausgebildeter Rohling (4) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Verfahrensschritt der Rohling (4) auf einer Rolliermaschine (5) in die Endkontur des Schwungrings (1) rolliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Verfahrensschritt ein Rohling (4) hergestellt wird, dessen Gewicht im Wesentlichen dem gebrauchsfertigen Schwungring (1) entspricht.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Verfahrensschritt ein Rohling (4) hergestellt wird, dessen Abmessungen im Wesentlichen dem gebrauchsfertigen Schwungring (1) entsprechen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (4) im ersten Verfahrensschritt spanlos hergestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Verfahrensschritt aussenumfangsseitig in den Rohling (4) eine Riemenlauffläche (6) einrolliert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Verfahrensschritt ein während des zweiten Verfahrensschritts herstellungsbedingt am Schwungring (1) entstandener Materialauslauf (7) vom Schwungring (1) entfernt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Verfahrensschritt der Materialauslauf (7) durch Laserschneiden vom Schwungring (1) entfernt wird.

8. Verwendung eines Schwungrings (1), hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, in einem Drehschwingungsdämpfer.

Zeichnung