DE2406460A1 - Buchse, insbesondere gleitlager oder gehaeusebuchse mit angeformtem, schmalem bund mit beliebigen bunddicken, sowie verfahren und vorrichtung zu ihrer herstellung - Google Patents
Buchse, insbesondere gleitlager oder gehaeusebuchse mit angeformtem, schmalem bund mit beliebigen bunddicken, sowie verfahren und vorrichtung zu ihrer herstellungInfo
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Description
PATENTANWALT DIPL-PHYS. HEINRICH SEIDS 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierstadter Höhe 15 · Postfach 12068 · Telefon (0 6121) 56 53 82
Postscheck Frankfurt/Main 181008 · Bank Deutsche Bank 3956372 · Nass. Sparkasse 108003065
Wiesbaden, den 6. Februar 1974 G 313 S/rd
Glyco-Metall-Werke
Daelen & Loos GmbH
Wiesbaden-Schierstein
Buchse, insbesondere Gleitlager oder Gehäusebuchse mit angeformtem, schmalem Bund mit beliebigen Bunddicken,
sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Buchse, insbesondere Gleitlager- oder Gehäusebuchsen mit angeformtem, schmalem,
beliebigen Bunddicken, sowie auf ein Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen solcher Buchsen.
Wenn Gehäusebuchsen oder die zur Radiallagerung von rotierenden,
sich um einen Winkelbetrag verdrehenden oder axial beweglichen Maschinen- und Fahrzeugteilen dienenden Lagerbuchsen gegen
eine axiale Verschiebung im Gehäuse gesichert werden müssen, veesieht man sie mit einem Bund. Zum Anformen eines Bundes
an eine Buchse ist es bekannt, einen zunächst konischen Zwischenformling
allmählich in eine zylindrische Buchse mit
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angeformtem Bund zu verformen, wobei die Buchse vom freien
Ende zum Bund hin zunehmende, umfängliche Materialstauchung und im eigentlichen Bundbereich eine mehr oder weniger grosse
umfängliche und radiale Haterialstreckung erfährt (DT-OS
1 957 703). Dieses bekannte Verfahren ist relativ schwierig und aufwendig und führt vor allem dazu, dass die Stabilität
der so hergestellten Bundbuchsen nicht für jeden Anwendungsfall ausreicht. Für die Herstellung geschlitzter
Bundbuchsen aus einem Stück ist es auch bekannt, im Buchsenteil und bzw. oder dem Bundteil Einschnitte vorzusehen, um die
Bundbuchse aus einer Platine biegen zu können (DT-OS 1 625 626). Solche Bundbuchsen haben jedoch im Buchsenbereich unerwünschte
zusätzliche Schnitte ader Schlitze oder überhaupt nur einen mangelhaften, aus lappenartigen Teilen gebildeten Bund oder
sogar zugleich beide Mängel.
Darüberhinaus sind diese bekannten Verfahren auch nur dann anwendbar, wenn der Bunddurchmesser mindestens um das dreifache
der Wanddicke grosser als der Aussendurchmesser des zylindrischen Buchsenteils und die Bunddicke gleich der
Buchsenwanddicke oder dünner ist. Wenn der Unterschied zwischen
Bunddurchmesser und Buchsen-Aussendurchmesser geringer als die dreifache Wanddicke und die Bunddicke zur Buchsenwanddicke
stark unterschiedlich sind, dann musste man bisher
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den Bund getrennt von der Buchse herstellen und nachträglich an dieser, beispielsweise mittels Reibschweissen, Kleben oder
mit Verkürzungen bzw. Verlappungen, befestigen, oder aber
es musste die Bundbuchse durch spannende Formung aus einem
massiven Rohling gebildet werden.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die
oben beschriebenen aufwendigen Fertigungsmethoden zu beheben und eine einfache und billige Herstellung von Buchsen, insbesondere
Gleitlager- oder Gehäusebuchsen mit angeformtem, schmalem Bund mit beliebigen Bunddicken zu ermöglichen, wobei
hohe Präzision, hohe Stabilität und - falls als Gleitlagerbuchse vergesehen - unvermindert gute Lagereigenschaften
erreicht werden sollen. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Bund durch axiales Stauchen der
Buchse geformt ist.
Es ist bekannt, Formlinge im Fliess-Press-Verfahren aus Stahl,
Aluminium, Blei und Zink herzustellen, wobei das Fliess-Pressen von Stahl besondere Schwierigkeiten bereitet (vergl. Dubbel,
«Taschenbuch für den Maschinenbau", Band 2, 2. Aufl. 1972, Seiten 652, 653). Press-Fliess-Verfahren können bei der
Herstellung von Gehäusebuchsen bzw. Gleitlagerbuchsen mit
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angeformtem Bund nicht benutzt werden, weil dabei nicht die für solche Werkstücke erforderlichen Eigenschaften erzielbar
sind. Dagegen bieten die Buchsen mit durch axiales Stauchen geformtem Bund neben billiger Herstellungsmöglichkeit alle für
den jeweiligen Anwendungsfall der Buchse gewünschten Eigenschaften.
Buchsen gemäss der Erfindung können mit oder ohne Stossfuge
ausgebildet sein. Wenn der Bund und der eigentliche Gleitlagerbzw. Gehäuseteil eine durchgehende axiale Stossfuge aufweisen,
gönnen solche Buchsen mit Bund aus einer Platine gerollt und
der Bund nachträglich angeformt werden. Dabei kann/Ser Stossfuge auch mindesten eine Clinch-Verbindung vorgesehen sein.
Besonders vorteilhaft ist es im Rahmen der Erfindung, wenn der Buchsenteil durch axiale Stauchverformung kalibriert ist.
Am ^und, insbesondere dessen äusseren ümfangsflache, können
im Rahmen der Erfindung Konturen eingeformt sein.
Der eigentliche Buchsenteil kann an seiner Innenfläche eine(
ein- oder mehrlagige, dem Verwendungszweck angepasste Auflage, beispielsweise eine Gleitlager-Laufschicht, tragen. Dabei kann
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der axial gestauchte Bundbereich von einer Auflage an der
Innenfläche freigehalten sein. Dies ist dann zu empfehlen, wennÄie auf der Innenfläche der Buchse vorgesehene Auflage
durch das im Bundbereich stattfindende axiale Stauchen seine Bindung verliert.
Im Unterschied zu den in bekannter Weise durch Fliess-PressT
Verfahren hergestellten Formungen kann im Rahmen der Erfindung das tragende Material von Bund und Gehäuseteil vorzugsweise
Stahl sein.
Für die Herstellung von Buchsen gemäss der Erfindung eignet sich insbesondere ein Verfahren, bei dem an die in herkömmlicher
Weise vorbereitete zylindrische Buchse der Bund durch axiales Stauch-Pressen angeformt wird. Durch dfeses Verfahren
wird erreicht, dass praktisch nur der Bundbereich dem Stauch-Pressen unterworfen wird, während die eigentliche,
in herkömmlicher Weise hergestellte Buchse durch das Anformen des Bundes in ihren gewünschten Eigenschaften nicht verändert
wird.
Besonders vorteilhaft ist es im Rahmen der Erfindung, wenn der eigentliche zylindrische Teil beim Stauch-Pressen des
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Bundes durch axiales Stauchen in eine ringförmige Aufnahme kalibriert wird. Das Kalibrieren des Buchsenteiles während
des Stauch-Pressens des Bundes bietet nie lit nur erhebliche
verfahrenstechnische Vorteile, sondern auch einen besonders günstigen Übergang der Eigenschaften in dem gestauchten
Bund und dein ebenfalls - wenn auch weniger - gestauchten eigentlichen zylindrischen Teil.
Dem Stauch-Fliessen können auch gleichzeitig jegliche gewünschte
Konturen in den Bund aingeformt werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsforia des erfindungsgemässen
Verfahrens wird die zylindrische Buchse aus einer Platine geformt, beispielsweise gebogen oder gerollt.
Dabei kann von einer Verbundmaterial-Platine jeglicher Art, vorzugsweise einer solchen aus Stahl, mit einer Auflage aus
anderem Metall, z.B. Bronze, <eissmetall oder Aluminium,
ggf. mit einer Schicht aus Kunststoff, ausgegangen werden. Ist die Auflage dieser Verbundmetall-Platinen nicht zu starkem
axialem Stauchen geeignet, dann wird man vorzugsweise vor dem Formen der zylindrischen Buchse φ±η einem zum Bilden des Bundes
vorgesehenen,Bereich die Auflage von der Platine entfernen.
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Die Erfindung hat ein Werkzeug zum Stauch-Pressen eines Bundes an zylindrische Buchsen im oben beschriebenen
Verfahren zum Gegenstand. Ein solches Werkzeug kennzeichnet sich dadurch, dass in einer Werkstückaufnahme eine kalibrierte
zylindrische Bohrung zum Eins etzen der vorbereiteten zylindrischen Buchse mit aüalem Gegenstauehstempel angebracht ist,
und dass ein in die Bohrung der Werkstückaufnähme eintauchen*
der Stauchstempel vorgesehen ist, der an seinem vorderen Ende einen in die zylindrische Buchse greifenden Kalibrierdorn
trägt und selbst in einer sich auf die Werkstückaufnahme zentrierenden Bundformmatrize axial verschiebbar gelagert ist.
Ein solches Werkzeug gemäss der Erfindung ist in der Lage, in einem einzigen Arbeitsgang den an die vorbereitete zylindrische
Buchse anzuformenden Bund zu Stauchpressen.
Dabei kann zugleich mit dem Anstauchen des Bundes auch das Kalibrieren des Buchsenteiles in demselben Werkzeug und in
demselben Arbeitsgang erfolgen, wenn der Kalibrierdorn an seinem vorderen Ende in den Gegenstauchstempel geführt ist,
wobei es sinnvoll ist, wenn der Gegenstauchstempel in der kalibrierten Bohrung der Werkstückaufnahme axial verschiebbar
ist und als Auswerfer fungiert.
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Der Stauchstempel kann mehrteilig aus einem Kalibrierdorn, einem im Innenflächenbereich des Bundes radial angreifenden
Gegenformring und einem axial angreifenden Stauchring aufgebaut sein. Ist es erwünscht, den Bund an seiner äusseren
Umfangsflache mit einer Kontur zu versehen, dann können
an dem Stauchstempel und der Formmatrize der Umfangsfläche des Bundes Elemente vorgesehen sein, die die eventuelle gewünschte
Kontur formen.
Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine für die Herstellung einer Buchse gemäss der Erfindung vorgesehene Platine in Draufsicht und
im Schnitt A-B;
Fig. 2 eine für die Herstellung einer Buchse gemäss" der Erfindung vorgesehene, abgewandelte Platine
aus Verbundmaterial in Draufsicht und im Schnitt A-B;
Fig. 3 schematisch in axialem Schnitt ein Werkzeug gemäss der Erfindung zum Anstauchen eines schmalen
Bundes mit beliebigen Bunddicken an eine zylindrische Buchse und
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Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Figur 3.
Der Herstellungsgang einer Bundbuchse im dargestellten Beispiel
ist wie folgt:
Zunächst wird eine Platine 1 aus gewünschtem Material, beispielsweise
aus Eisen- oder Nichteisenmetall geschnitten. Figur 1 zeigt eine solche Platine 1 in ihrer einfachsten
Ausführungsform. Es ist jedoch auch möglich, eine solche Platine 2 aus Verbundmaterial zu schneiden. Eine solche Verbundmaterial-Platine
kann z.B. eine Trägerschicht 3 aus Stahl und eine ein- oder mehrlagige Auflage 4 aus jeglichem, auf die
spätere Verwendung der Buchse abgestimmtem Material tragen, beispielsweise kann eine Auflage aus Lagermetall oder eine
aus Kunststoff aufgebaute Lager-Auflage vorgesehen sein.
Figur 2 zeigt ausserdem die Möglichkeit, dass die Platine 2 an ihren beiden Schmalseiten mit Elementen 5 für eine
Clinch-Verbindung vorgebildet ist. Schliesslich ist im Fall der Figur 2 gezeigt, dass die Auflage 4 in dem für die Herstellung
des Bundes gedachten streifenförmigen Bereich 6 entfernt ist. Wenn die Auflage 4 geeignet ist, die beim
Stauchen des Bundes auftretenden Beanspruchungen auszuhalten, ohne ernsthaft Schaden zu nehmen, kann die Auflage 4 auch
in dem für das Anstauchen des Bundes vorgesehenen streifenförmigen Bereich 6 bleiben.
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Als nächster Verfahrensschritt werden aus den Platinen zylindrische
Buohsen nach bekannten Methoden vorgeformt, 'beispielsweise gebogen oder gerollt. Im Beispiel der Platine 2 nach
Figur 2 kommen dabei die Elemente 5 der Clinch-Verbindung in gegenseitigen Eingriff.
Die so vorgeformten Buchsen werden dann in dem in Figur 3 gezeigten
Werkzeug mit einem Bund 7 versehen. Wie Figur 3 zeigt, weist dieses Werkzeug eine Werkstiickaufnahme 11 auf, in der
eine kalibrierte, zylindrische Bohrung 12 zum Einsetzen der vorbereiteten zylindrischen Buchse angebracht ist. In der
Darstellung der Figur 3 greift von unten her ein Gegenstauchstempel
13 genau passend in die Bohrung 12 und bildet so ein Widerlager für die in die Bohrung 12 eingesetzte
Buchse 9. Mt der Werkstückaufnahme 11 arbeitet ein Stauchstempel 14 zusammen, der im dargestellten Beispiel
aus mehreren Seilen zusammengesetzt ist, nämlich einem Kalibrierdorn 15f einem im Bereich des zu stauchenden Bundes wirksamen
Geganformring 16 und einem eigentlichen Stauchring 17.
Der Stauohring 17 und der Gegenformring 16 sitzen auf dem Kalibrierzapfen 18. Der Stauohstempel 14 ist axial in Stauchrichtung
beweglich, Der Stauchring 17 ist in der Bohrung 19 einer sich auf die WerkstUckaufnahme 11 zentrierende Formmatrize 20
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axial geführt. In dieser Bohrung 19 sind diejenigen Ansätze
oder Aussparungen 21 vorgesehen, die zum radialen 'usformen eines mit Konturen und Profilen 22 versehenen Bundes notwendig
sind, wie z.B. Hasen, Rundungen, Durchbrüche, Haltenocken, Kragen, Hüten, Taschen, Ansenkungen, Kantenbrüche und Laufflächenfreilegungen.
Entsprechende Gegenkonturen 23 müssen naturgemäss dann auch am Stauchring 17 des Stauchstempels 14
angebracht sein. Durch die Bohrung 19 erhält der Stauchstempel -14 eine genaue, axiale Führung in der Fonnmatrize 20.
line zusätzliche genaue Gegenführung erhält der Stauchstempel 14 daflurch, dass im Gegenstempel 13 eine stirnseitige Führung
24 angebracht ist, in die beim Vorschieben des Stauchstempels 14 der Kalibrierdorn 15 mit seinem vorderen Ende einlauf;.
Eine axiale Formgebung am Bund ist ebenso möglich, durch dementspreohende
Gestaltung am Stauchring 17.
Hachdem die vorbereitete Buchse in die Bohrung 12 der Werkstückaufnahme
11 eingesetzt ist, wird der Stauchstempel 1#
in der Matrize 20 auf die Werkstückaufnahme 11 abgesenkt. Der Stauchstempel 14 wird dann axial gegen die Buchse 9 geführt,
wobei der.Kalibrierdorn 15 durch die Buchse 9 hindurch bis in die Führung 24 des Gegenstauchstempels 13 greift und sich
somit der Gegenformring 16 im Inneren der Buchse 9 in den
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Bereich des anzuformenden Bundes legt. Beim weiteren Vorschieben des Stauchstempels 14 wird die Buchse 9 zwischen dem Stauchstempel
14 und dem Gegenstauchstempel 13 axial zusammengestaucht, wobei der eigentliche Buchsenteil 8 zwischen dem Kalibrierdorn
15 und der Bohrung 12 kalibriert wird, und sich dabei allseitig anlegt. In dem über die Werkstückaufnähme 11 nach
oben vorstehenden Buchsenteil tritt eine Stauch-Verformung auf, wobei das Material radial nach aussen zu einem Bfrnd 7
bis an die Innenfläche der Bohrung verformt wird. Der Gegen**
stauohstempel 13 kann der axialen Länge der Buchse entsprechend eingestellt weeden. Es ist aber auch möglich, Stauchstempel
und Gegenstauchstempel 13 bei der Stauchverformung gegeneinander arbeiten zulassen. Nach der Pertigstellung der Bundbuchse
wird der Gegenstauchstempel 13 sohllesslioh dazu benutzt, das
fertige Werkstück aus der Kalibrierbohrung 12 auszustossen.
Das oben beschriebene Verfahren und das in Figur 3 gezeigte Stauohwerkzeug sind sinngemäss bzw. praktisch in unveränderter
Weise anzuwenden, wenn die herzustellende Buchse keine axiale Stossfuge aufweist, also beispielsweise aus einem nahtlosen
Rohr, beispielsweise Messingrohr, Stahlrohr oder dergleichen, geschnitten ist. Auf der Innenflache der Buchse vorzusehende
Beläge, beispielsweise aus Gleitlagermaterial, können bei solchen aus Rohr geschnittenen Buchsenrohlingen auf jeg-
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liehe "bekannte Weise vor den Stauchen angebracht werden.
Gegenüber dem "bekannten Fliess-Pressen "bietet das Verfahren
und das Yterkzeug gemäss der Erfindung den Vorteil, dass der
eigentliche zylindrische 'Teil, abgesehen von einer gewünschten Kalibrierung, keinerlei v/eitere Verformung durch den Stauchvorgang
erhält und die Stauchverformung sehr genau auf die zu formenden Bundbereiohe begrenzt wird.
Alle in der Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung wiedergegebenen llerkmale des Anmeldungsgegenstandes
können für sich allein oder in jeder denkbaren Kombination von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung sein.
- Patentansprüche -
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Claims (19)
1) Buchse, insbesondere Gleitlager- oder GehäHsebuchse mit
angeformtem, schmalem Bund mit beliebigen Bunddicken, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (7) durch axiales
Stauchen der Buchse (8, 9) geformt ist.
2) Bundbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (7) und der eigentliche Buchsenteil (8) eine
durchgehende, axiale Stossfuge aufweist.
3) Bundbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (8, 9) aus einer Platine (1, 2) geformt, beispielsweise
gebogen oder gerollt, und der Bund (7) nachträglich angeformt ist.
4) Bundbuchse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der axialen Stossfuge des eigentlichen Buchsenteiles
wahlweise mindestens eine Clinch-Verbindung (5) vorgesehen ist.
5) Bundbuchse nach einem der Anspruch» 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der mylindrische Teil (8) durch axiale
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Stauch-Verformung kalibriert ist.
6) Bundbuehse nach einem der Ansprüche 1 "bis 5» dadurch gekennzeichnet,
dass am Buntf (7) in axialer und radialer Richtung Konturen (22) eingeformt sind.
7) Bundbuchse nach einem der Ansprüche 1 "bis 6, daduroh gekennzeichnet,
dass der eigentliche zylindrische Seil (8) an seiner Innenfläche eine ein- oder mehrlagige, dem Verwendungszweck
angepasste Auflage (4), beispielsweise eine Gleitlager-Laufschicht, trägt,
8) Bundbuehse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
der axialegestauohte Bundbereich (6) von einer Auflage an der Innenfläche frei sein kann.
9) Bundbuchse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
dass das tragende Material von Bund und Buchsenteil (8) aus Eisen- oder Nlcht-Eisen-Hetall ist.
10) Verfahren zum Herstellen von Buchsen, insbesondere Gleitlager-
oder Gehäusebuchsen mit angeformtem, schmalem Bund, mit beliebigen Bunddicken, insbesondere solcher naoh einem
der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an die in herkömmlicher Weise vorbereitete zylindrische Buchse
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der Bund durch axiales Stauch-Pressen angeformt wird.
11) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gele nnzeichnet, dass
der eigentliche Buchsenteil "beim Stauch-Pressen des Bundes durch axiales Stauchen in einem ringförmigen Aufnahraerausi
kalibriert wird.
12) Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
dass "beim Stauch-Pressen Konturen axial und radial in den Bund eingeformt werden.
13) Verfahren nach einem der Ansprüche 10 his 12, dadurch gekennzeichnet,
dass die zylindrische Buchse aus einer Platine geformt, beispielsweise gebogen oder gerollt wird.
14) Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet, durch eine Verbundmaterial-Platine, vorzugsweise aus Stahl, mit einer
Auflage aus anderem Metall» z.B. Bronze, Weissmetall oder Aluminium, ggf. j& einer weiteren Schicht aus
Kunststoff.
15) Verfahren nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet,
dass, falls notwendig, vor dem Formen der zylindrischen Buchse in einem zum Bilden des Bundes vorgesehenen streifenförmigen
Bereioh die Auflage *on der Platine entfernt wird.
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16) Werkzeug zum Stauoh-Pressen eines BundeB an zylindrische
Buchsen im Verfahren zum Herstellen τοη Bundbuchsen nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass in einer Werkstüekauf nähme (11) eine kalibrierte, zylindrische Bohrung (12) zum Einsetzen der vorbereiteten
zylindrischen Buchse (9) mit aaialem G-egenstauchstempel (13)
für die Buchse angebracht ist, und dass ein in die Bohrung (12) der Werkstückaufnahme (11) eintauchender Stauchstempel
(14), bestehend aus Kalibrierdorn (15), Gegenformring (16)
und Stauchring (17) vorgesehen ist, der in der Bohrung (19) einer Formmatrize (20) und in einer führung (24) im
Widerlager (13) geführt und axial verschiebbar ist.
17) Werkzeug nach Anspruch 16, daduroh gekennzeichnet, dass
der Zalibrierdorn (15) an seinem vorderen Ende in & einer
Führung (24) des Werkstück-Widerlagers (13) gegengeführt ist.
18) Werkzeug nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das.Werkstück-Widerlager als Gegenstauehstempel (13)
in der kalibrierten Bohrung (14) der Werkstückaufnahme (11) axial verschiebbar ist.
/18
509833/0492
Dipl.-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesfaaden-Bierstadt · Bierst. Höhe 15 ■ Postf. 120 68 · ® (0 6121) 56 53 82
- 18 -
19) Werkzeug nach einem der Ansprüche 16 "bis 18, dadurch
gekennzeichnet, dass an der Innenfläche der die ümfangsflache
des Bundes (7) formenden Bohrung (19) eine gewünschte Kontur formende Konturen (21) vorgesehen sind.
509833/0492
Priority Applications (6)
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| DE19742406460 DE2406460A1 (de) | 1974-02-11 | 1974-02-11 | Buchse, insbesondere gleitlager oder gehaeusebuchse mit angeformtem, schmalem bund mit beliebigen bunddicken, sowie verfahren und vorrichtung zu ihrer herstellung |
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