DE415788C - Verfahren zur Herstellung von Laufringen fuer Kugel- und Rollenlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Laufringen für Kugel- und Rollenlager durch Pressen von Rohrstükken. Der hauptsächliche Zweck der Erfindung besteht darin, die Herstellung solcher Ringe zu vereinfachen und durch Materialersparnis zu verbilligen.

Die Erfindung ist im wesentlichen darin zu erblicken, daß abgeschnittene Rohrstücke, deren Faserstrukturen in der Achslinie des Rohres verlaufen und deren Länge nur um ein geringes Maß größer ist als die Länge des fertigen Werkstückes, mittels eines beweglichen Stauchringes und einer das Werkstück tragenden nachgiebigen Widerlage gestaucht werden, während das Werkstück innen durch einen Dorn und außen durch eine Matrize während der ganzen Stauchoperation oder während des größten Teiles dieser Operation seitlich abgestützt ist. Es wird hierdurch die Wirkung erreicht, daß die Fasern des Werkstückes während der Stauchung allmählich nach einer auf dem Dorne bzw. der Matrize befindlichen, der herzustellenden Laufbahn entsprechenden Profilfläche gekrümmt werden.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Ausübung des neuen Verfahrens veranschaulicht.

Abb. ι ist ein senkrechter Schnitt der Stauchvorrichtung nach der einen Ausführungsform.

Abb. 2 ist ein teilweiser Schnitt in größerem Maßstabe durch die Preßwerkzeuge und den fertigen Ring.

Abb. 3 ist ein senkrechter Schnitt einer Stauchvorrichtung nach einer anderen Ausführungsform.

Abb. 4 ist ein entsprechender Schnitt durch S die Vorrichtung mit den Preßwerkzeugen in der Mittellage.

Abb. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie A-B in Abb. 4.

Abb. 6 ist ein teilweiser Schnitt in größerem Maßstabe durch die Preßwerkzeuge der letztgenannten Ausführungsform und den fertig hergestellten Ring.

Die in Abb. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung, die insbesondere zum Pressen von äußeren Lauf ringen von Kugellagern bestimmt ist, besteht im wesentlichen aus einem Stauchring i, einem im Verhältnis zu diesem Ring beweglichen Dorn 2, einer Matrize 3 und einer in bezug auf die Matrize 3 innerhalb gewisser Grenzen beweglichen Gegenmatrize 4, die einen zylinderförmigen Dorn 5 vom gleichen Durchmesser wie der Dorn 2 trägt. Die Dorne 2 und 5 sind an ihren einander zugekehrten Enden derart abgedreht, daß in der zusammengedrückten Lage der Dorne eine ringförmige Eindrehung entsteht, die dem Absatz des fertig gepreßten Laufringes 6 entspricht, wie aus Abb. 2 hervorgeht.

Der Stauchring 1 ist durch Schrauben 7 in einer Hülse 8 befestigt, die in dem zu den beweglichen Teilen der Preßmaschine gehörigen Träger 9 verschiebbar angeordnet ist. Die Hülse 8 ist an ihrem unteren Ende mit einem ringförmigen Flansch 10 versehen, auf dem eine äußere Hülse 11 eingeschraubt ist, die an ihrem oberen Ende einen inneren Flansch 12 trägt, die in der in Abb. 1 dargestellten Lage gegen einen an dem unteren Ende des Trägers 9 vorgesehenen Flansch 13 anliegt und dadurch das Herunterfallen der Hülse 8 und des Stauchringes 1 verhindert. Die Aufwärtsbewegung der Hülse 8 wird durch den Boden 14 des Trägers 9 begrenzt. Im Innern der Hülse 8 ist der Dorn 2 verschieb- +5 bar angeordnet, dessen abgedrehter Teil 15 in einer Bohrung des Trägers 9 geführt ist und an seinem oberen Ende eine Mutter 16 trägt, die in eine Ausbohrung des obe- j ren Endes des Trägers 9 greift und zum Begrenzen der Abwärtsbewegung des Domes 2 dient. Die Drehung der Mutter 16 wird durch eine Schraube 17 verhindert, die in dem Träger 9 eingeschraubt ist und in eine der Nuten 18 der Mutter eingreift. Zwisehen dem Dorn 2 und dem Boden 14 des Trägers 9 ist eine kräftige Schraubenfeder 19 angebracht, die der Aufwärtsbewegung des j Domes 2 entgegenwirkt und deren Hub gleich [ groß oder größer als die Stauchung des Rin- i ges 6 ist. Der Dorn 2, der in den Stauch- j ring ι genau paßt, hat einen Durchmesser, ' der dem lichten Durchmesser des fertigge-¹ preßten Ringes 6 entspricht, und der äußere - Durchmesser des in Betracht kommenden ' unteren Teiles des Stauchringes 1 ist gleich , dem äußeren Durchmesser des Ringes 6 und ist ferner gleich dem lichten Durchmesser der mit einer zylinderförmigen Bohrung versehenen Matrize 3.

Die Matrize 3 ist durch Schrauben 20 in einem Matrizenhalter 21 befestigt, der seinerseits durch Schrauben 22 in einen Befestigungsring 23 eingesetzt ist, der auf dem feststehenden Preßtisch angebracht wird. Die im Verhältnis zur Matrize 3 bewegliche Gegenmatrize 4, die einen dem Dorn 2 entsprechenden Dorn S trägt, wird teils durch die Matrize 3, teils durch den Matrizenhalter 21 geführt, in dem zu diesem Zweck eine zylinderförmige Ausbohrung vorgesehen ist, die konzentrisch zur Öffnung der Matrize 3 angeordj net ist. In dieser Bohrung ist eine Hülse 24 angebracht, deren oberes Ende die Abwärtsbewegung der Gegenmatrize 4 begrenzt. Dieser Bewegung wirkt eine Schraubenfeder 25 entgegen, welche in der Hülse 24 zwischen der Gegenmatrize 4 und dem abnehmbaren Boden 26 der Hülse 24 eingespannt ist. Die Gegenmatrize 4 wird für gewöhnlich durch die Feder 25 in der in Abb. 1 dargestellten Lage gehalten, so daß deren unterer Teil gegen die untere Seite der Matrize 3 anliegt. Ferner ist ein Abstreifer 27 vorgesehen, j bestehend aus einem den Halter 9 umschließenden Ring mit zwei radial angeordneten Armen, die mittels Schrauben 28 mit dem Befestigungsring 23 fest verbunden sind. ' Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende:

Das Rohrstück 6 wird auf die Gegenmatrize 4 in dem ringförmigen Zwischenraum j zwischen der Matrize 3 und dem Dorn 5 eingebracht. Darauf wird der Halter 9 mit der Hülse 8 und dem Stauchring 1 abwärts bewegt, so daß der Stauchring 1 mit dem oberen Ende des Rohrstückes 5 in Eingriff kommt. Da der durch den Stauchring ausgeübte Druck nur dem Gewicht der Hülsen 8 und 11 sowie dem des Stauchringes entspricht und dieser Druck geringer ist als der durch die Feder 25 ausgeübte Gegendruck, wird die Abwärtsbewegung des Stauchringes 1 vorübergehend aufgehoben, während der Halter 9 und der Dorn 2 sich weiter abwärts bewegen, so daß der Dorn 2 in das Rohrstück 6 eingeschoben wird. Der Dorn 2 trifft auf den Dorn 5 und schiebt letzteren und damit die Gegenmatrize 4 entgegen der Wirkung der Feder 25 nach unten, bis die untere Seite der Gegenmatrize 4 mit dem oberen Ende der feststehenden Hülse in Berührung kommt. Inzwischen ist der Boden 14 des Halters 9 in Berührung mit

dem oberen Ende der Hülse S gebracht worden, so daß letztere und damit der Stauchring ι an der Abwärtsbewegung des Halters 9 teilnehmen und das Rohrstück 6 in die Matrize 3 einschieben, bis es mit der nun festgehaltenen Gegenmatrize in Berührung kommt. Jetzt beginnt das eigentliche Stauchen des Rohrstückes 6, indem der Halter 9 mit der Hülse 8 und dem Stauchring 1 weiter nach unten verschoben wird, und zwar um ein Stück, das dem Hub der Feder 19 entspricht. Die Spannung der Feder 19 soll so groß gewählt werden, daß- der beim Einpressen des Materials des Rohres in die ringförmige Nut zwischen den Dornen 2 und 5 entstehende Druck nicht die Dorne voneinander trennen kann. Das Rohrstück 6 erhält hierdurch den in Abb. 2 dargestellten Querschnitt.

In der darauffolgenden Aufwärtsbewegung des Halters 9 und des Dornes 2 werden auch die Gegenmatrize 4 und der Dorn 5 und damit auch der Ring 6 und der Stauchring' 1 mit der Hülse S durch die Wirkung der Feder 25 aufwärts bewegt. Der fertig gepreßte Ring 6 wird gegen den Dorn 2 festgehalten. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Halters 9 kommt die Hülse 11 mit dem Abstreifer 27 in Eingriff, wobei die Hülse 8 und der Stauchring ι nach unten in die in Abb. 1 dargestellte Lage gedrückt werden, so daß der Ring 6 vom Dorn 2 abgeschoben wird und in geeigneter Weise entfernt werden kann.

Der fertig gepreßte Ring 6 besitzt, wie aus Abb. 2 hervorgeht, nur einen Absatz. Ist ein Absatz auch bei der entgegengesetzten Seite der Laufbahn gewünscht, so kann dieser durch Vergrößerung des Durchmessers der Laufbahn, wie z. B. durch Schleifen, erreicht werden.

Die in Abb. 3 bis 6 dargestellte Ausführungsform, die insbesondere zum Pressen innerer Laufringe von Kugellagern bestimmt ist, unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Abb. 1 und 2 hauptsächlich durch die Gestaltung und Anordnung der Matrize und der zugehörigen Teile.

Die Matrize besteht in dieser Ausführungsform aus drei radial gegeneinanderbeweglichen Backen 29, deren innere Seiten in zusammengeschobenem Zustand eine zylinderförmige Fläche bilden, die zwei ringförmige Eindrehungen und eine zwischen diesen befindliche Ausbuchtung aufweist, die den beiden Absätzen bzw. der Laufrille des fertig gepreßten Laufringes 30 entsprechen, wie aus Abb. 6 hervorgeht. Die Backen 29 sind mit einer kegelförmigen Aussparung einer Hülse 31 verschiebbar angebracht, in der sie durch je einen Keil 32 geführt sind. Sie ruhen auf einer in der Hülse 31 verschiebbar gelagerten ringförmigen Platte 33, die durch vier an einer Platte 35 befestigte Beizen 34, von denen nur einer dargestellt ist, getragen ist. Die Platte 35 ruht auf Schraubenfedern 36, die

, von drei Schraubenbolzen 37, von denen nur

zwei dargestellt sind, getragen werden, welche in dem Untersatz 38 eingeschraubt sind. Letzterer ist durch Schrauben 39 im Befestigungsring 23 fest angebracht. In der Platte 35 sind ferner vier Schraubenbolzen 40 befestigt, die durch Öffnungen des Untersatzes 38 und der Hülse 31 geführt und an ihrem oberen Ende mit einem Ring 41 starr verbunden sind, der auf dem oberen Ende der Backen 29 aufliegt, so daß bei der Abwärtsbewegung der Platte 35 auch die Backen 29 nach unten verschoben und gleichzeitig, zufolge ihrer Lagerung in dem konischen Sitz der Hülse 31, nach innen gegeneinanderbewegt werden. Die Verschiebung der Platte 35 wird durch einen auf ihr befestigten Stempel 42 bewirkt, der durch eine Bohrung des Untersatzes 38 und der mit dem Untersatz fest verbundenen Gegenmatrize 43 geführt ist und im Betriebe der Presse durch den im Halter 9 angebrachten Dorn 2 betätigt wird. Wie aus Abb. 3 hervorgeht, reicht das obere Ende des Stempels 42 für gewöhnlich bis über die Gegenmatrize 43, die an ihrem oberen Teil mit einer zylinderförmigen Einsenkung mit dem gleichen Durchmesser wie der Dorn 2 versehen ist. Die Hülse 31 ist im Untersatz 38 verschiebbar gelagert und wird für gewöhnlich durch die Wirkung von Federn 44 gegen den unteren Rand eines Ringes 45 gedrückt, der mittels Schrauben 46 an dem Untersatz 38 befestigt ist. Die Abwärtsbewegung der Hülse 31, der die Federn 44 entgegenwirken, wird durch den ringförmigen Boden 47 im Untersatz 38 begrenzt.

j Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende:

Das Rohrstück 30 wird auf der feststehenden Gegenmatrize 43 angebracht, was ohne weiteres möglich ist, weil die Backen 29 voneinander getrennt sind, wie aus Abb. 3 hervorgeht. Hierauf wird der Halter 9 mit dem Stauchring 1 und dem Dorn 2 abwärts bewegt. Die untere Fläche 48 des Stauchringes ι gelangt hierbei mit den Backen 29 in Berührung, in welcher Stellung der Stauchring aus den oben erläuterten Gründen vorübergehend gesperrt wird, während der Halter 9 und der Dorn 2 sich weiter abwärts bewegen, so daß der Dorn 2, wenn er in das Rohrstück 30 eingeschoben wird, gleichzeitig den Stempel 42 und damit die Platte 35 entgegen der Wirkung der Federn 36 abwärts bewegt, deren gesamte Federspannung geringer ist als diejenige der Feder 19. Durch Vermittlung der Schraubenbolzen 40 und des Ringes 41 werden hierauf auch die Backen 29 abwärts und

nach innen gegeneinanderbewegt, so daß sie, wenn der Dorn 2 mit der feststehenden Gegenmatrize 43 in Eingriff gebracht worden ist, ganz zusammengeschoben sind und das Rohrstück 30 gegen den Dorn 2 pressen. Gleichzeitig gelangt der Ring 41 mit der oberen Fläche der Hülse 31 in Berührung, wie in Abb. 4 dargestellt ist. Inzwischen hat der Stauchring 1 an der Abwärtsbewegung der Backen 29 teilgenommen, bis er mit dem oberen Rand des Rohrstückes 30 in Eingriff kommt, da er wieder vorübergehend gesperrt wird, so daß, weil die Backen in diesem Augenblick ihre unterste Lage noch nicht erreicht haben, ein Zwischenraum zwischen der Fläche 48 des Stauchringes und den Backen 29 entsteht, der der halben Stauchung des Rohres 30 annähernd entspricht. In diesem Augenblick ist die Hülse 8 mit dem Boden 14 im Halter 9 in Berührung gelangt, und nun beginnt das Stauchen des Rohres 30 (Abb. 4). Da die Stauchbewegung durch den Stauchring ι ausgeführt wird, während die Gegenmatrize 43 stillsteht, erfolgt zunächst eine Stauchung des oberen Laufringsatzes, während der untere Absatz nur teilweise gepreßt wird. Wenn die Grenze dieses Stauchvorganges erreicht ist, gelangt die untere Fläche 48 des Stauchringes wieder mit den Backen 29 in Berührung, und demzufolge hört die Bewegung des Stauchringes in bezug auf die Bakken und den Ring 30 auf. Der Halter 9 mit dem Stauchring 1 setzt aber seine Abwärtsbewegung fort, was zur Folge hat, daß die Backen 29 nebst der Hülse 31 entgegen der Wirkung der Federn 44 abwärts gedrückt werden, bis die Hülse 31 mit der ringförmigen Bodenfläche 47 im Untersatz 38 in Eingriff kommt. Die beschriebene Bewegung der Backen 29 und der Hülse 31 hat zur Folge, daß die Gegenmatrize 43 sozusagen gegen den unteren Rand des Ringes 30 aufwärts bewegt wird, d. h. die Stauchbewegung wird jetzt durch die Gegenmatrize ausgeführt, wodurch auch der untere Laufringabsatz vollkommen gepreßt wird und der Ring die in Abb. 6 dargestellte Querschnittsfarm erhält.

Das Stauchen des Ringes 30 ist jetzt been-

. digt, und der Halter 9 mit dem Stauchring 1 beginnt seine Aufwärtsbewegung. Hierdurch wird der Druck auf die Backen 29 und den Stempel 42 aufgehoben, und die Hülse 31 mit den Backen 29 verschiebt sich nun aufwärts unter der Wirkung der Federn 44, während ; die Backen gleichzeitig unter Vermittlung der Platte 35, der Ständer 34 und der Platte 33 ! durch die Wirkung der Federn 36 mit Bezug j auf die Hülse 31 in die in Abb. 3 dargestellte ! offene Lage aufwärts bewegt werden. Der auf den Dorn 2 festgepreßte Ring 30 kann nun von den Backen unbehindert entfernt werden und wird dann auf dieselbe Weise wie j bei der Ausführungsform gemäß Abb. 1 mittels des Stauchringes 1 vom Dorn 2 abgeschoben. Die Erfindung ist nicht auf die in der ' Zeichnung dargestellten Ausführungsformen beschränkt, insofern die Matrize sowie der Stauchring mit dem Dorn jede beliebige andere Form erhalten können. Beispielsweise kann die innere Fläche der Formbacken oder der Dorn kegelförmig ausgebildet werden, und die Backen können mit mehr als zwei ringförmigen Eindrehungen versehen werden, wenn es sich z. B. um Stauchen von inneren Laufringen mehrreihiger Kugellager handelt. Auch kann statt der in Abb. 3 bis 6 dargestellten, aus mehreren beweglichen Backen bestehenden Matrize die in Abb. 1 dargestellte Matrize verwendet, der Dorn aus mehreren gegeneinanderbeweglichen Teilen zusammengesetzt und mit mehreren ringsum verlaufenden Rillen versehen werden, wenn es sich z. B. um die Herstellung von äußeren Laufringen mehrreihiger Kugellager handelt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Verfahren zur Herstellung von Laufringen mit profilierter Lauffläche für Kugel- und Rollenlager, dadurch gekennzeichnet, daß abgeschnittene Rohrstücke, deren Faserstruktur in der Achslinie des Rohres verläuft und deren Länge nur um ein geringes Maß größer ist als die Länge des fertigen Werkstückes, mittels eines beweglichen Stauchringes und einer das Werkstück tragenden nachgiebigen Widerlage gestaucht werden, während das Werkstück innen durch einen Dorn und außen durch eine Matrize während der ganzen Stauchoperation oder während des größten Teiles dieser Operation seitlich abgestützt ist, so daß die Fasern des Werkstückes während der Stauchung allmählich nach einer auf dem Dorn bzw. der Matrize befindlichen, der herzustellenden Laufbahn entsprechenden Profilfläche gekrümmt werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.