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Verfahren und Vorrichtung zur endgültigen Formung und zum Abschrecken ringförmiger Werkstücke, insbesondere von Lagerringen und Einsatzringen von Kugel- und Rollenlagern.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum endgültigen Formen und Abschrecken ringförmige Werkstücke, insbesondere von Lagerringen und Einsatzringen von Kugel-und Rollenlagern, bei dem in dem nahezu fertig bearbeiteten und f'ür das Härten erwärmten Werkstüek eine das Werkstück ausdehnende Umfangsspannung erzeugt und während des Abschreckens aufrechterhalten wird. Gemäss der Erfindung wird beim Ausdehnen des Werkstückes die Bohrung etwas über das Mass des fertigen Ringes erweitert, ferner betrifft die Erfindung die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 Teile einer Vorrichtung in Anwendung auf das Fertigstellen und
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abgeänderten Werkzeuges.
Das Werkstück, welches vorteilhaft aus Mahl besteht, wird vorerst in bekannter Weise durch Ausstanzen oder Pressen auf die ungefähre Form und Giösse des fertigen Ringes gebracht,. aber mit einer etwas kleineren Bohrung als im fertigen Ring. Dieses Ausgangswerkstiick wird dann in üblicher Weise erwärmt, aber statt dass es abgeschreckt wird, wenn es aus dem Ofen kommt, wird es einer Behandlung
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zu machen als im fertigen Ring, worauf es dann unmittelbar ohne Verminderung der Fmfangsspannung bzw. ohne Aufhebung der streckenden Kraft abgeschreckt wird.
In den Fig. 1 und 2 ist A das'Werkstück, im vorliegenden Falle der noch ungehärtete, in geeigneter Weise mit etwas kleinerer Bohrung hergestellte kegelige Lagerring für Rollenlager. Dieses Werkstück wird erhitzt und unmittelbar bei seinem Herauskommen aus dem Härteofen auf einen Sitz 1 aufgelegt, der auf der Grundplatte 2 einer Presse angeordnet ist, deren Stempel 3 mit dem Sitz auf und ab geht. Die Grundplatte 2 ist mit einem länglichen, mit dem Stempel gleichachsigen Keilbloek 4, vorteilhaft in Form eines verjüngten Kegels versehen. Der Kopf des Stempels trägt einen Ausdehnungsstempel o, der eine Gruppe von Längssegmenten 6 hat, die nach der Zeichnung aus einem Stück mit dem Bodenteil des Stempels bestehen und durch Schlitze 7 voneinander getrennt sind.
Die Aussenflächen dieser Segmente sind konzentrisch und so gekrümmt, dass die gewünschte Erweiterung der Bohrung des erhitzten Ringes erzeugt wird, d. h. die Oberfläche der Segmente ist, wenn sie radial auseinander gepresst sind. konzentrisch zur Achse des Keilblockes 4 und des Stempels 3, mit einem Halbmesser etwas grösser als jener der Bohrung des fertigen Ringes. Die Innenfläche dieser Segmente ist bei 8 verjüngt bzw. keilförmig und wirkt mit dem Teil 4 zusammen.
Beim Abwärtsgang des Stempels werden die Segmente durch die Keilwirkung des Teiles 4 auseinandel gespreizt. Durch diese Ausbildung können die Segmente in den heissen Ring, wenn er den Teil 4 umgibt und auf dem Sitz 1 ruht, ein beträchtliches Stück eintreten, ehe die Ausdehnungswirkung beginnt. Während der weiteren Abwärtsbewegung des Stempels werden die Segmente nach aussen gespreizt und erweitern
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wird durch ein Ventil 76 geregelt. das in der Bohrung 12 gleichachsig mit dem Stempel der Presse vorgesehen ist. Dieses auf und ab bewegliche Ventil 16 befindet sich in der Regel in seiner oberen Stellung
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beiden Behandlungen eine Zeitpause eintritt.
Da das Metall unter der Umfangsspannung steht, ehe das Abschrecken erfolgt, und da diese Spannung beim Abschrecken aufrecht erhalten wird, so verkleinert sich, sobald der Ring von den Ausdehnungssegmenten abgestreift ist, der Bohrungsdurchmesser wieder
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Ringen für Rollenlager und andere Zwecke finden. wo die Bohrung kegelig und der Aussenumfang des Ringes annähernd zylindrisch oder aber von einer geringeren Verjüngung als die Bohrung ist.
Die Wirkung einer solchen Berücksichtigung ist in diesem Falle die. dass man der Bohrung an dem dick-
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folgender Abschreckung unter den dargelegten Bedingungen ist eine grosse Genauigkeit der Grösse und Form des Querschnittes und eine grosse Glätte und Gleichmässigkeit der Ringflächen. Jedes Verziehen oder Verzerren ist beseitigt, so dass in fast allen Fällen ein Nachschleifen des gehärteten Ringes unnötig
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gehärteten Fläche sofort in Benutzung genommen werden kann.
Es ist ein erheblicher Vorzug des Verfahrens, dass die genaue Bearbeitung durch Schleifscheiben an dem Ring für Rollenlager u. dgl. in dem ungehärteten Zustande erfolgen kann und dass das darauf folgende Härten unter solchen Bedingungen erfolgt, dass die genaue Breite der Lagerflächen nicht beeinträchtigt wird. Bei dem neuen Verfahren erfolgt nicht nur ein plastisches Pressen, welches das Metall sieh genau der Form und Grösse der Ausdehnungssegmente anschmiegen lässt. an denen es dann ahgeschreckt wird, sondern das axiale Herausziehen des Stempels glättet und poliert auch die Oberfläche.
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Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Vorrichtung entsprechend den Fig. 1 und 2 für die äusseren Einsatzringe von Rollenlagern.
Der Stempel hat nicht die Form von Segmenten, sondern eine durchgehende kegelige
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Stempels erstrecken, wo sie mit den Spalten 20 in der Abschreekkammer unterhalb des Stempels in Verbindung stehen und weiter durch einen Durchgang 21 in dem Sitz 1a mit dem Behälter für das Abschreckmittel. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist ähnlich wie die der Fig. 1 und 2. doch kann das Abschreckmittel gleichzeitig sowohl gegen die Innen-wie gegen die Aussenfläche des Ringes C zugelassen werden.
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diesem Zweck wird er dann durch den Stempel in ein sich der gewünschten Fertigform anschliessendes, mit Längs- oder schraubenförmigen Nuten versehenes Gesenk eingetrieben.
Ebenso wie durch die Nuten des Stempels an der Innenseite gelangt die Abschreckflüssigkeit durch die Nuten in der Gesenkwand
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Werkstück, welches auf dem gerillten Stempel gehärtet wird, die Marken der mit den Rillen abwechselnden Rippen zeigt. was ohne Bedeutung ist, aber sich durch Lichtreflexe bemerkbar macht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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und für das Härten erwärmten Werkstück eine das Werkstück ausdehnende Umfaugsspannung erzeugt und während des Abschreckens aufrecht erhalten wird. dadurch gekennzeichnet. dass beim Ausdehnen des Werkstuckes die Bohrung etwas über das Mass des fertigen Ringes erweitert wird.