SE525426C2 - Metod för tillverkning av ringar och en anordning för genomförande av metoden. - Google Patents

Description

20 25 30 35 525 426 2 valsningsoperation, varvid man uppnár en valsbarhet som är klart förbättrad i jämförelse med kallvalsningsmetoden, och vilken vidare inte komer att ge de negativa resultat, som erhàlles dä man använder hetvalsning, och detta uppnàs i enlighet med särdragen i det bifogade patentkrav 1.

En anordning för genomförande av metoden enligt uppfinningen kännetecknas av särdragen, som definieras i bifogade patent- krav 4.

Metoden och anordningen enligt uppfinningen komer att beskrivas närmare med hänvisning till ett utföringsexempel av anordningen, som visas schematiskt i bifogade ritningar.

Fig. 1 visar i en schematisk sidovy i snitt huvudprincipen för valsningsoperationen enligt uppfinningen, och schema- tiskt huvudkomponenterna till anordningen för genomförande av valsningsoperationen. _ " Fig. 2 är en vy som i en riktning vinkelrätt mot vyn i Fig. 1, visar huvudkomponenterna i anordningen under en vals- ningsoperation, varvid- tvärsnittslinjen I-I visar vyn enligt Fig. l.

Fig. 3 visar i en partiell sidovy hur ett ringämne uppför sig under valsningsoperationen, och Fig. 4-6 visar schematiskt pà varandra följande steg vid frammatning av ett ringämne frän ett magasin (ej visat) till skull en valsningsposition, varvid för överskàdlighets anordningens valsar har utelämnats.

I Fig. 1, schematiskt i en sidovy och i tvärsnitt en ringvalsnings- som är ett snitt längs linjen I-I i Fig. 2 visas operation sedd längs linjen I-I i Fig. 2. Anordningen eller maskinen enligt uppfinningen visas i Fig. 1 under valsning av ett ringformat ämne 1, som vilar pä en dorn 2 ingäende i anordningen. Dornen 2 stàr i sin tur i kontakt med en stöd- dorn 3, medan ringämnet 1 pressas mot dornen medelst en formningsvals 4, vilken pä vanligt sätt kan ha en profilerad 10 15 20 25 30 35 5 2 5 4 2 6 - 3 kontaktyta. Ocksa dornen 2 kan ha en profilerad kontaktyta för att för att ge ringen en profilerad inneryta under valsningsoperationen. Formningsvalsen 4 drivs att rotera i en riktning, som visas av pilen. Enligt uppfinningen rote- ras ocksa dornen 2 sàsom visas av pilen och i en riktning motsatt den för formningsvalsen 4. Ringämnet 1 bringas att under valsningsoperationen rotera sakta i en riktning som visas, genom påverkan fràn den drivna dornen 2 och fràn den Ådrivna formningsvalsen 4. I anordningen enligt uppfinningen är stöddornen 3 odriven, men den pressas av en kraft som verkar i en riktning som visas av pilen F, huvudsakligen radiellt mot dornen 2 för att bringa denna att applicera ett kontakttryck pà ringämnet 1, som är placerat mellan dornen och formningsvalsen. 4. Genonl kontakt. mellan. dorn 2 och stöddorn 3, komer den senare också att bringas att rotera, i det visade utföringsexemplet i medursriktningen.

I Fig. 2 visas i en sidovy vinkelrätt mot vyn enligt Fig. 1, huvudkomponenterna hos och valsningsoperationen som utföres med anordningen enligt uppfinningen, och här visas hur ytan pà formningsvalsen är väsentligen cylindrisk med konande ändpartier, medan dornen 2 har en bomberad mantelyta, för att ge ringämnet en huvudsakligen cylindrisk ytteryta och en sfärisk inneryta. Som visas utgöres stöddornen 3 av en axel 3a och tvà pà axiellt avstånd fràn varandra anordnade hjul 3b, vilka är roterbart lagrade pà axeln 3a och gränslar dornen 2 och det pà dornen anordnade ringämnet 1, och kontaktar axeltappar, som skjuter ut axiell fràn dornen, sà att tryckkraften F kan överföras fràn stöddornen 3 och sa att rotationen hos den drivna dornen 2 pàtvingas stöddornen, via dess hjul 3b.

Fig. 3 visar i en fragmentarisk sidovy funktionsprincipen för anordningen enligt uppfinningen, och vyn visar endast ett segment av ringämnet 1 just innan det komer in i vals- 10 15 20 25 30 35 5 2 s 4 2 6 " är; 4 spalten mellan formningsvalsen 4 och dornen 2, under passa- gen däremellan och just efter det att den har lämnat valsspalten.

Det illustreras på ett överdrivet sätt hur ringämnet 1 erhåller en gradvis reducerad tjocklek när det rör sig mot och genom spalten, så som illustrerats vid la, lb och lc.

Eftersom valsningsoperationen inte avlägsnar något material från ämnet, komer det diametrala måttet hos ringen att öka, och beroende på formen hos formningsvalsen med de lutande ändpartierna, kommer den axiella bredden hos ringen att bibehållas väsentligen konstant. En rulle 13 för kontroll av rundheten är anordnat att kontakta ytterytan hos ringämet 1 kort före valsspalten.

I Fig. 4 visas schematiskt partier av en anordning enligt uppfinningen, och vilken innefattar ett fundament 5, som uppbär två ståndare 6a, 6b, vilka vardera är anordnade att uppbära en axeltapp för dornen 2. En av dessa ståndare 6b är förskjutbar i linjär riktning mot och från den andra stån- daren 6a för att tillåta inmatning av ämnen 1 i anordningen, så' att ämnet 1 kan anordnas över dornen 2. Ringänmet 1 levereras från ett inte visat magasin och passerar en tempe- raturhöjande station 7, som till exempel kan vara en induk- tionsugn eller ett annat slags lämpligt värmeaggregat för uppvärmning av ämnet till en temperatur inom ett område, som låter* ämnet få en temperatur av' omkring' 725°C, när' det placeras över dornen, d.v.s. en avsevärt lägre temperatur än den som användes vid hetvalsningsoperationer. En nmtor 8 avsedd att driva dornen 2 att rotera är anordnad att för- flyttas till och från en drivposition, varvid den är ut- formad att i icke-drivande position tillåta inmatning av ett uppvärmt ringämne l till bearbetningsposition på dornen 2.

Fastän detta kan åstadkomas på olika sätt, illustreras här en föredragen och lämplig lösning, där motorn 8 är svängbart upphängd via förbindelsestänger 9 kring en svängningspunkt 10. En ledbart uppburen drivaxel ll är kopplad till utgångs- axeln från motorn 8, och vid dess motsatta ände är denna 10 15 20 25 30 35 525 4 2 6 5 drivaxel 11 försedd med en koppling 12, av vilket som helst känt slag, vilken lätt kan kopplas till den fria änden pà dornen 2 för att överföra rotationrörelse till denna. I Fig. 4 visas motorn 8 i dess undansvängda läge, där den inte inkräktar pà inmatningen av det uppvärmda ringämnet 1.

I Fig. 5 har det uppvärmda ringämnet 1 skjutits upp pà dornen 2, och motorn 8 har svängts kring svängningspunkten 10 mot sin drivposition. Därigenom har den ledade drivaxeln 11 med sin koppling 12 förts till den förskjutbara stàndaren 6b, där den komer i kontakt med denna stàndare 6b. När motorn 8 frän detta ögonblick fortsätter sin svängnings- rörelse i sama riktning, komer den förskjutbara stàndaren 6b att tvingas att röra sig mot den första stàndaren 6a, vilken företrädesvis är fast anbragt pà fundamentet 5.

I Fig; 6 visas slutligen hur drivaxeln ll och dess koppling 12 har natt den sida av dornen 2, som är motsatt mot den första stàndaren 6a, varvid kopplingen 12 har kopplat samman dornen med drivaxeln 11, sä att dornen roteras när motorn 8 arbetar. I Det skall nämnas att stöddornen och formningsvalsen, för överskàdlighets skull har uteslutits i Fig. 4 ~ 6, medan det är underförstått att den illustrerade valsningsmaskinen beträffande matningsfunktion och drivfunktion för dornen i dessa figurer naturligtvis innefattar sådana komponenter pà det sätt som illustrerats i Fig. 1 - 3.

Stegen enligt metoden är följande: Ringämnen 1, som kan kapas fràn rörmaterial eller smidas, överföres en och en eller i satser fràn ett magasin eller liknande till en uppvärmningsstation 7, där de individuella ämnena uppvärmes till en temperatur av omkring 725W2. Det varma ringämnet 1 skjuts därefter upp pä dornen 2, vilken i detta ögonblick är roterbart uppburen endast av den första 10 15 20 25 30 35 szs 426 6 stàndaren 6a. När det varma ringämnet 1 har placerats pà dornen 2 kopplas en drivaxel ll, som är ansluten till en motor 8, till den fribärande änden av dornen 2, för att vara i läge för att kunna driva dornen 2 att rotera. En form- ningsvals 4 är positionerad för att ligga an mot den yttre mantelytan hos ringämnet l, och att därvid ha en sig huvud- sakligen axiellt sträckande linjekontakt mot ringämet vid en position mitt emot den position där dornen 2 har linjekontakt med den inre mantelytan hos ringämnet. Form- ningsvalsen 4 roteras i en riktning motsatt dornens 2 rota- tionsriktning, och pressar därmed materialet i det varma ringämnet mellan dem, och stöddornen 3 pressas samtidigt mot axeltapparna pà dornen 2, varigenom dornen 2 pressas mot det parti av ringämnet, som momentant är beläget i valsspalten mellan dorn 2 och formningsvals 4. Stöddornen 3 är inte direkt driven utan är fritt roterbart lagrad och den roteras därför till följd av dess kontakt med axeltapparna hos den roterbart drivna dornen 2. Eftersom formningsvalsen 4 och dornen 2 drivs i motsatta riktningar, varvid dornen 2 tvin- gas mot formningsvalsen genom inverkan frán stöddornen 3, komer tjockleken hos ringämnet att reduceras. Beroende pà formen hos formningsvalsen 4 kan den axiella bredden hos ringen inte ökas, och eftersom inget material avlägsnas un- der processen komer reduktionen i sektion, sàsom antyds med de pà varandra följande reducerade sektionerna la, lb, lc i Fig. 3, att resultera i en ökning av ringdiametern.

Den resulterande valsbarheten, för ett vanligt lagerstàl, när man använder metoden och maskinen, som beskrivits häro- van, har visat sig vara upp till och till och nad över omkring 3,0, d.v.s. ett utfall som är omkring 50% högre än vad som uppnäs när man använder vanliga kallvalsningstekni- ker med i övrigt jämförbara parametrar. Jämfört med kall- valsningsteknik uppnås också en 50% minskning i erforderlig valsningskraft, som en följd av den bättre flytbarheten hosv materialet i det varma ringämnet, och också beroende pa det faktum att formningsvalsen 4 och dornen 2 är roterbart 10 15 20 525 426 ëí Iøhoøl n o 0 co oc: 7 drivna i den nya varmvalsningsprocessen medan kallvalsnings- processen har använt drivna formningsvals och stöddorn, medan dornen roterades medelst kontakten mellan stöddorn och ringänmet .

Den resulterande ringen kommer att ha inga eller åtminstone mycket smá tendenser till deformering efter valsningsopera- tionen, beroende pà det faktum att ämnets temperatur pà omkring 725°C inte kontmer att ge upphov till risker för v sådana-inre spänningar-och- -deformeaeingarfsom-~drabba-r-ri~ngafism -- - vilka utsättes för de temperaturer omkring l200°C, som an- vändes vid hetvalsning. Sammantaget gör dessa faktorer det möjligt att uppnà produktionsverkningsgrader överlägsna dem som kan uppnås med kallvalsningstekniker och vid ringar tillverkade med den beskrivna varnmvalsningsmetoden.

Uppfinningen är inte begränsad till metoden som beskrivits och maskinen som illustrerats och beskrivits, utan modifi- kationer och varianter är möjliga inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (5)

525 426 8 PATENTKRAV

1. En metod för tillverkning av ringar (1), såsom löpringar för rullningslager, med hjälp av en valsningsoperation, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den innefattar stegen, att värma ett ringämne (1), att placera det varma ringâmnet (1) över en dorn (2), vilken är roterbar omkring en första axel, att placera en formningsvals (4), som är roterbar omkring en andra axel, som är inriktad efter den sagda första axeln, för att bilda ett valsspalt med dornen (2), och med ett parti av ringâmnet (1) placerat i valsspalten, att driva formningsvalsen (4) så att den roterar i en rotationsriktning, att driva dornen (2) att rotera i en mot rotationsriktningen för formningsvalsen motsatt rotationsriktning, att pressa dornen (2) mot formningsvalsen (4) för att redu- cera storleken av valsspalten under rotation av formnings- valsen (4) och dornen (2), för att reducera tjockleken hos ringâmnet medan samtidigt dess diameter ökas.

2. En metod enligt patentkravet 1, k å n n e t e c k n a d d å r a v, att ringâmnet värms upp till en temperatur av omkring 725°C.

3. En metod enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att dornen (2) under valsningsoperationen pressas mot form- ningsvalsen (4) med hjälp av en stöddorn (3), som är roter- bart anordnad omkring en tredje axel huvudsakligen inriktad efter de första och andra axlarna, vilken stöddorn (3) roteras till följd av dess kontakt med den roterbart drivna dornen (2). 525 426 9

4. Anordning för att utföra metoden för att tillverka ringar (1) i enlighet med patentkravet 1, och vilken anordning innefattar en driven formningsvals (4), som är roterbart lagrad kring en första axel, en dorn (2) som år roterbart lagrad kring en andra axel, och en stöddorn (3), som âr roterbart lagrad omkring en tredje axel, vilka första, andra och tredje axlar är inbördes likriktade och placerade med inbördes avstånd för att bilda en valsspalt mellan form- ningsvals och dorn, medan dornen (2) är rörlig under inver- kan av stöddornen (3) för att röra sig mot formningsvalsen, för att därigenom reducera storleken av valsspalten, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att en separat motor (8) âr anordnad för att driva dornen (2), medan stöddornen (3) är anordnad att roteras till följd av dess kontakt med dornen, och att anordningen innefattar en värmningsstation (7) anordnad att värma ringâmnet (1) före dess införande i valsspalten.

5. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den separata motorn (8) år försedd med en ledad drivaxel (ll) med en koppling (12) för löstagbar sammankoppling av drivaxeln (ll) med dornen (2)för lätt anslutning av motorn (8) till dornen (2) vid valsningsoperation och för loss- koppling av densamma vid införande av ett ringämne (1) pà dornen (2) och vid avlägsnande av en valsad ring därifrån.