Tool unit for carrying out the method and process of rolling a bevel gear with axial die type rolling mill

【発明の詳細な説明】 技術分野： 本発明は、請求項１に発明の上位概念として規定した形式の方法、並びに請求項５に発明の上位概念として規定した形式の、前記方法を実施するための装置に関する。

背景技術： 圧延機によって固定的に設定された上部工具の傾斜方向に上部工具を送り込むことによってワークの加工を行う形式の方法はドイツ連邦共和国特許第3526796号明細書に基づいて公知である。 傾斜の固定設定に基づき当然のことながら傾斜角度の調整装置は設けられていない。
材料流れの半径方向制限は、固定的に結合されたバンデージによって行われる。 工具回転数の同期化は、工具空間内の歯付き同期装置によって行われ、その場合歯車は、圧延送りに即した荷重下で調整されねばならず、これは当然のことながら相応の摩耗を伴う。

更にまた、肉厚に成形された横断面を有するリング状ワークを製造する方法と、該方法を実施するための圧延機がドイツ連邦共和国特許出願公開第2611568号明細書に基づいて公知であり、その場合、相互方向に送り込み可能な、かつ固定角度で相互に傾斜された２本のロールが、圧延成形すべきプロフィールの負型を有し、しかも両ロールの内、少なくとも１本のロールは駆動される。
前記傾斜角度は、圧延機によって固定的に設定されているので、当然また傾斜角度を調整するための調整装置は欠如している。 この所謂「アキシャル・ダイ型圧延（Ax
ial−Gesenkwalzen＝AGW）」の場合は勿論、ワークの端面に接線方向プロフィールを成形するようにはなっていず、当然のことながら、相応のプロフィールを成形する工具並びに閉鎖装置及び工具の運動結合は存在しない。

更に傘歯車の歯を転造又は圧延する機械がドイツ連邦共和国特許出願公告第1812423号明細書に基づいて公知であり、その場合、歯転造工具は、前進的にシフト可能なスピンドルに固着されており、該スピンドルは、素材を支持するスピンドルと協働し、かつ一方のスピンドルはジョイントを中心として旋回可能であり、該ジョイントの軸線は、両スピンドル軸線を通る平面上に直角に位置している。

発明の開示： 本発明の課題は、発明の上位概念として規定した形式の方法並びに該方法を実施するための装置を改良して、
製造すべきプロフィールの加工成形、特に歯頂の縁部域もしくは角隅のプロフィールの加工成形を改善しかつ作業サイクル時間を短縮することである。

前記課題の解決手段は、請求項１及び請求項５の特徴部に記載されている。 請求項２乃至４並びに請求項６乃至９には本発明の有利な補充手段が記載されている。

上面に接線方向の成形プロフィールを有するリング状ワークを製造するために、互いに傾斜した工具を用いた本発明のAGW法の適用によって、圧延時にその都度、ワークのリング面の一部分だけを負荷することが可能になるので、発生すべき圧着力は著しく僅かになる。 接線方向の成形プロフィールは、ワーク素材が専ら、接線方向に成形された上部工具内へ主として軸方向に流れることのみによって製造される。 工具と閉鎖装置との間に相対運動を生ぜしめることによって、製造すべきプロフィールの成形を保証するために、上部工具の送り込みと同時に閉鎖装置の少なくともインナーバンデージが引き戻される。 これによって改善される摩擦事情によってワーク素材は角隅に「引き込まれる」。 インナーバンデージは、上部工具の回転軸線に対して平行にシフトされる。
前成形されたワーク素材がアキシャル・ダイ型圧延機にかけられるのであり、この前成形されたワーク素材は、
歯列域を除けばほぼ仕上げ圧延された傘歯車に相当している。 上部工具の送り込み時にインナーバンデージは傘歯車のウェブ上に載り、かつ、軸方向にシフト不能な下部工具によって形成されるアウターバンデージと相俟って、変形加工のための１つの閉じた空間を形成する。 次いで雌型がワーク素材内へ侵入して歯列を加工成形する。 定置の外側雌型（下部工具）に対して、また一緒に回転する油圧シリンダによって引戻し可能なインナーバンデージに対しても上部工具の雌型を送ることによって、バンデージと雌型との間に相対運動が生じ、これによって角隅への型充填が改善される。

本発明の方法ではワークは変形加工域を部分的に加熱されるにすぎず、かつ遠隔作動されるクランプ装置によって傾動及び回動を防止される。 ワークの加熱は、圧延ステーションの外部で、加熱に対する待ち時間なしに連続的な操業を可能にするように行われる。 圧延ステーションのローディングは、組込まれた加熱装置から直接に、かつ常に等しい長さの所要ローディング時間で行われるので、プロセス結果のばらつきは最低限に抑えられる。 加熱装置への周期正しいローディングは、緩衝区として使用される搬送装置から全自動的に行われる。

図面の簡単な説明 図１は本発明の圧延ステーションの１実施例の断面図である。

図２はローディング（Ｂ）、圧延（Ｗ）及びアンローディング（Ｅ）の概略平面図である。

図３は図２の側面図である。

発明を実施するための最良の形態： 次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。

図１によれば上部工具３及び閉鎖装置4,5が、角度α
だけ傾斜して配置されており、しかも前記上部工具３の送り込み方向８は上部軸受ユニットの対称線に合致している。 角度αの可変的な調整によって、圧延機の圧延ライン（生産圧延ライン）を、製造すべきプロフィールの操業圧延ラインと常に合致させることが保証されている。 圧延プロセスの終期において上部工具３は、公知の傘歯車歯列と比肩可能に、ワーク10に製造されたプロフィールに噛み合う。 閉鎖装置4,5は例えば上部工具３の歯溝を閉鎖し、しかも該閉鎖装置4,5のインナーバンデージ４の送り調整７は、理想的には変形加工中に送り込み方向にワーク10に接触することなしに上部工具３に対して相対運動を生ぜしめるように送り込み方向８に行われる。 閉鎖装置4,5のアウターバンデージ５は下部工具２と固着結合されており、該下部工具は軸方向に送り込まれることはない。 ワーク10の変形加工は上部工具３のプロフィールによって決定され、該上部工具は、ワーク
10の最終形状に達するまで、かつワーク素材を主として軸方向で上部工具３の中空室（キャビティ）内へ流れ込ませるまで、下部工具２へ向かって送り込み方向８に送り運動させられる。 調整方向９を有するクランプ装置１
は、下部工具２から突出しかつワーク10をセンタリング位置に保持すると同時に、これによってワーク10の傾斜又は上下工具に対する相対的な回動が防止される。 工具の回転による圧延ステーションからのワークのアンローディングは慣用のアンローダを用いて行われる。

図２及び図３では、図１に相当する圧延ステーションＷが概略的に図示されており、しかも該圧延ステーションＷのためにローダー15とアンローダー17が配置されている。 圧延ステーションＷの外部でローダー15の捕捉干渉領域内にワーク用の加熱装置13が配置されており、該加熱装置13自体は、ローディングステーションB1のワーク搬送装置11とローディングステーションB2のローダー
12とを介して載貨される。

更にまた加熱装置13は単数又は複数の加熱ステーション14を有しており、ワーク10が単数又は複数のホールダによって位置正しく受取られた後に、例えば送り装置18
の上位の搬送平面の回動によってワークは前記加熱ステーション14の真下に到達する。 加熱ステーションの数は所要加熱時間と圧延機の作業サイクル時間とから生じる。 必要に応じて加熱装置13は、閉じられた空間内で例えば保護ガス下で加熱できるように構成することができる。 すでに示唆したように加熱装置13には、加熱すべきワーク10のためのワーク搬送装置11が前置されている。

製造すべきプロフィールの操業圧延ラインへの圧延機の生産圧延ラインの調整は、調整範囲β内で種々異なった角度αを設定できるように旋回支点22を中心として行われ、その場合同時に、上部工具３の送り込み方向８を発生させる装置も一緒に調整される。 これによって送り込み力は常に上部工具３の対称線の方向に作用する。

上部交換ユニット21は上部工具３と閉鎖装置のインナーバンデージ４を含んでいる。 下部交換ユニット20は、
下部工具２とクランプ装置１と閉鎖装置のアウターバンデージ５を含んでいる。 圧延ステーション16の駆動は、
上部工具軸と下部工具軸の回転数の変速比が特定されている場合、相互に角度αだけ傾斜した両軸の連続的な運動結合を生ぜしめるように少なくとも１つの回転駆動装置によって行われる。

機械的な結合は例えば、旋回支点22にクラウン歯車を配置し、上部工具軸及び下部工具軸の対称線に続くピニオン軸を前記クラウン歯車に噛み合わせて駆動することによって行われる。 電気的結合は勿論、上部工具軸及び下部工具軸用の別個の駆動装置によって行われる。

本発明の方法では主として以下の作業プロセスが生じる。 すなわち： 1.ワーク10はローディングステーションB1で受取られてローディングステーションB2へ移し換えられる。 ワーク
10は、殊に該ワークの、変形加工を施すべき端面域のみが加熱されるように加熱装置13を通走する。

2.これに続いてワーク10はローディングステーションB2
からローディングステーションB3へ移し換えられ、次いで圧延ステーション16へ到達する。 クランプ装置１によってワーク10の内径部が下部工具２に対して同心的にクランプされる。 圧延工程中に上部工具３を送り込むと共に閉鎖装置のインナーバンデージ４が引き戻される。 圧延工程が終了しかつ上部工具３と下部工具２相互が当接した後にアンローダー17が圧延ステーション16内へ進入旋回し、かつクランプ装置１が解離される。

3.アンローダー17が退出旋回した後、ワーク10はアンローディングステーションＥへ引渡される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−10106（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−251128（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−244440（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−242738（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−154240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−25251（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−36338（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭43−28297（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭42−18068（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭49−47621（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl. ⁷ ，ＤＢ名) B21J 1/00 - 13/14 B21J 17/00 - 19/04 B21K 1/00 - 31/00 B21H 5/04