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Verfahren zur Herstellung von hochelastischen Federkörpern Die Erfindung
bezieht @-sich auf ein Verfahren zur Herstellung von hochelastischen Federkörpern,
bei dem aus einem Metallrohr durch elastischen Innendruck Wulste herausgedrückt
werden, wobei das Metallrohr beim Herausdrücken einer Wulst nachgezogen wird.
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Es' ist bereits ein solches Verfahren bekanntgeworden, bei welchem
zwischen den durch elastischen Innendruck erzeugten Wulsten ziemlich breite zylindrische
Wandungsteile belassen werden, wonach die Wulste durch mehrere Walzvorgänge weiter
umgeformt und die zylindrischen Wandungsteile zu Wellentälern verformt werden. Dieses
bekannte Verfahren, hat sich für die Herstellung von Federkörpern aus Messing, Tombak
u. ä. Legierungen als geeignet erwiesen, weniger dagegen für die Verarbeitung von
Rohren aus nichtrostendem Stahl. Bekanntlich härtet nichtrostender Stahl durch Kaltbearbeitung
viel rascher als Messinglegierungen. Zwischenglühungen sind bei der Herstellung
von Federkörpern weder üblich noch zweckmäßig, weil der fertige Federkörper alsdann
nicht mehr die erforderliche Elastizität aufweist. Zudem ist ein Glühen dünnwandiger
Wellrohre aus nichtrostendem Stahl außerordentlich schwierig, einerseits wegen der
erforderlichen sehr hohenTemperatur, wodurch die Federkörper sich leicht verziehen,
anderseits durch das unter Luftabschluß erforderliche Glühen, zwecks Vermeidung
jeglicher Oxydation. Schon die dünnste Oxydschicht erschwert das Anbringen von Anschlüssen
und Endverschlüssen an Federkörpern aus nichtrostendem
Stahl, sei
es durch Weich- oder Hartlöten oder Schweißen. Anderseits ist diese Oxydhaut außerordentlich
schwierig zu entfernen, ohne daß das Grundmaterial angegriffen wird. Währenddem
Federkörper aus Messing, Tombak u. ä. Legierungen bisher meistens so hergestellt
werden, daß die Wellung ungefähr zur Hälfte nach innen und ungefähr zur Hälfte nach
außen aus dem glatten Rohr geformt wird, zeigt es sich, daß Federkörper aus nichtrostendem
Stahl häufig im Wellental vorzeitig brüchig werden, wenn die Wellen ebensoweit nach
innen wie nach außen geformt werden.
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Nach einem anderen bekannten Verfahren wird das zu verarbeitende Rohrwährend
der Bildung der Wulst festgehalten, so daß das Rohr hier beim Herausdrücken der
Wulst nicht nachgezogen werden kann. Dadurch ist dieses Verfahren nur zur Herstellung
von Faltenrohren geeignet, bei welchen die Wellen oder Falten eine relativ geringe
Höhe ;haben. Es können nach diesem Verfahren wohl gut biegsame F=altenrohre (Metällschlüuche)
hergestellt werden, dagegen keine Federkörper von genügender Elastizität, wie sie
z. B. für Bälge bei Temperaturreglern oder Axialkompensatoren gebrauchtwerden.
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Gemäß vorliegender Erfindung werden die nach dem eingangs erwähnten
Verfahren unter Nachziehen des Metallrohres gebi=ldeten Wulste anschließend axial
gestaucht, wobei wenigstens während des ersten Teiles des Stauchvorganges der Innendruck
beibehalten wird. Auf diese Weise ist es unter Umständen möglich, einen hochelastischen
Federkörper auch mit einer hohen Wellung zu erhalten, womit keine weitere Verformung
durch besondere Walzvorgänge mehr erforderlich ist.
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Das - erfindungsgemäße Verfahren wird anschließend an Hand der Zeichnung
erläutert, die ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung .des Verfahrens
darstellt.
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Fig. i zeigt einen schematischen Schnitt,der Vorrichtung mit vorgepreßter
Wulst; Fig.2 veranschaulicht den Stauchvorgang unter Beibehaltung des elastischen
Innendruckes, und Fig.3 zeigt den abschließenden Staü:chvorgang ohne Innendruck.
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Mit i ist das zu verarbeitende Rohr bezeichnet, welches je nach seiner
Länge von der Seite oder von oben in die Presse- eingeführt wird. 2 ist ein Metallstempel,
mit welchem eine Stange 3 fest verbunden ist, die z. B.- durch einen nicht dargestellten
hydraulisch gesteuerten Kolben auf und ab beweglich ist. Zwischen .dem Stempel :2
und dem-Deckel q. eines rohrförmigen, ortsfest abgestützten Gegenstempels 5 ist
ein Gummiring 6 vorgesehen, der zum elastischen Herausdrücken der Wulste dient.
Eine zweiteilige Matrize 7, welche eine der- Form einer fertigen Welle entsprechende
Rille 8 aufweist, ist in einem Ring 9 angeordnet. Ein äußeres Führungsrohr io für
das zu verarbeitende Rohr i dient gleichzeitig als äußerer Stempel für das Stauchen
der vorgewellten Wulst und ist an einer axial verschiebbaren Platte i i der Presse
angelagert.
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Der Arbeitsgang ist folgender: Nachdem das zu verarbeitende Rohr i
in die Presse eingesetzt ist, wird der Stempel 2 gesenkt, wodurch der Gummiring
6 zwischen diesem Stempel 2 und dem Kopf ¢ des Gegenstempels 5 komprimiert und unter
axialem Nachziehen des Rohres i zwischen der, zweiteiligen Matrize 7 und dem Führungsrohr
io ine Wulst aus dem Rohr i herausgepreßt wird (Fig. i). Hierauf wird durch Verschieben
der Platte m nach abwärts das Führungsrohr io gesenkt, wodurch unter Beibehaltung
der Pressung des -Gummiringes 6 die Wulst gestaucht, d. h. im Durchmesser größer
und in der 'Breite schmäler gemacht wird (Fig.2). Alsdann wird der Stempel 2 so
weit gehoben, daß - der Gummiring 5 ganz entlastet ist, und anschließend wird das
Führungsrohr io um so viel weiter gesenkt, däß die Wulst in die endgültige Wellenform
gepreßt wird (Fig. 3): Nunmehr wird die zweiteilige Matrize 7 geöffnet und das Rohr
i so weit nach unten verschoben, daß die soeben gebildete Welle in die Rille 8 der
Matrize 7 paßt, worauf letztere wieder geschlossen wird und die nächste Welle in
gleicher Weise geformt werden kann.
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:Die zweiteilige Matrize'? im Ring 9 könnte seit diesem beispielsweise
durch eine mechanisch oder hydraulisch wirkende Vorrichtung betätigt und verriegelt
werden. An Stelle des Führungsrohres io könnte die zweiteilige Matrize 7 axial verschiebbar
angeordnet sein. Außerdem könnte der Stempel ß statt von unten auch von oben durch
einen Kolben betätigt werden.
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Die Presse könnte statt von stehender, natürlich auch von liegender
Bauart sein.