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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schalen und Kegelringen für
Rollenlager u. dgl.
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ist so weich und plastisch, dass es sogar in kaltem Zustand utter genügend hohem Druck fliessen kann, d. h. dass es bei Anwendung eines genügend hohen Druckes eine Formveränderung zulässt. Wird anderseits der Druck zu hoch gesteigert, so geht die Formveränderung des Metalles über die Fliessgrenze hinaus so dass ein Bruch eintritt und der Ring unbrauchbar wird. Die Lagerfläche des ungehärteten Ringes wird also einem Druck unterworfen, der das Metall wohl über seine Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht. aber doch unter der Grenze bleibt, bei welcher ein Bruch des Metalles eintritt.
Auf diese Weise wird die Lagerfläche geglättet und auf Hochglanz poliert, ohne die Widerstandsfähigkeit des Metalles herabzusetzen. Gleichzeitig erhält der ungehärtete Ring die gewünschte Form, wie im nachfolgenden noch näher erläutert wird. Wenn der Ring gehärtet werden soll, was meistens der Fall ist, erhält er eine entsprechende Grösse und Neigung seiner Innenfläche.
Bei der Ausführungsform des Verfahrens mittels der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung wird der ungehärtete Ring A auf die Stirnfächenrollen B aufgelegt, die in der Grundplatte F gelagert sind und darauf rollen können. Auf den Ring wird dann mittels Polierrollen A'ein Druck ausgeübt.
Diese Rollen sind in Taschen eingesetzt, die im Umfang eines Kegeis M vorgesehen sind. Die Rollen drücken abwärts und auswärts gegen die Innenfläche des Ringes A. Die Spindel L und der damit verbundene
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Drehung der Spindel wird der Ring in Drehung versetzt, so dass er über die Rollen Bund J {hinweggleitet. Diese Rollen drehen sich in ihren Lagern und wandern mit dem Ringe-1 mit. Durch diese Einwirkung auf die Stirnfläche des Ringes wird diese glatt, eben und widerstandsfähig. Der gewünschte Zustand der bearbeiteten Fläche wird in sehr kurzer Zeit erreicht und es wird dann der Ring durch eine Bremse, z.
B. eine Bandbremse C, J, 1, G (Fig. 1 und 2) festgelwIten und an einer weiteren Drehung verhindert.
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erzeugter Druck kann auch bei ungehärteten Ringen Anwendung finden, die ähnlich wie bei einem fertigen Lager mit Rollen ausgerüstet sind. Der genannte Druck kann durch eine oder mehrere Rollen ausgeübt werden, und der Durchmesser der Rollen kann so gross sein, wie es der für die Ausführung des Verfahrens verfügbare Raum zulässt. Die in einem Kreise angeordneten Rollen liegen mit ihren Achsen auf der Fläche eines Kegels, dessen Spitze in die Achse der Spindel fällt. Die Rollen und das Arbeitsstück haben daher an ihren Berührungspunkten bzw.
Linien dieselbe Geschwindigkeit i'-nd der Druck wird radial ausgeübt, ohne dass dabei die Gefahr eines Reissens des Metals auftritt, wie dies beim Schneiden und bei Reibung unter Druck der Fall sein kann. Durch die beschriebene Anordnung arbeiten die Rollen allmählich und gestatten dem Metall, sich in der günstigsten Weise gemäss seiner Bildsamkeit zu verhalten. Jede einzelne Rolle leistet nur einen kleinen Teil der Gesamtarbeit und setzt nach einer sehr kurzen Unter-
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grenze des Metalles überschritten wird, so wird der Ring seine Form und Grösse etwas ändern, aber die durch den Druck erzeugte, äusserst glatte Fläche bleibt erhalten. Der Ring wird nun in zentraler Lase auf einem sich drehenden Teil, z. B. einem Dorn D, befestigt, z.
B. mittels einer Unteriagsscheibe E und einer Mutter N.
Ein Schneidwerkzeug bzw. Drehstahl 0, der in einem Support il gehalten wird, wird nun über
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lich eine zylindrische Form. Die in bestimmtem Abstande voneinander angebrachten Rollen Q eines Rollenhalters S, der auf einem Zapfen T eines Jochstückes Y angebracht ist, üben bei Anwendung des Drehstahles einen Druck auf die Aussenfläche des innen konischen Ringes aus, wobei diese Fläche abge- glättet und auf die richtige Grösse gebracht wird, ohne das Material zu beschädigen. So werden die drei
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genau bearbeitet, ohne das Metall zu beeinträchtigen.
Wird ein solcher Ring bei gleichzeitiger Ausdehnung unter Vermeidung einer Formveränderung gehärtet, so bekommt er Flächen, welche diejenigen, die man durch Schleifen erhält, übertreffen. Es ist für gewöhnlich erforderlich oder wünschenswert, den ungehär- teten Ring durch ein Einsatz-oder anderes Verfahren zu härten, nachdem er die soeben beschriebene.
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darauf auf einen kegeligen Dorn von ungefähr der Grösse und Neigung, die die Innenfläche des fertigen Ringes erhalten soll, aufzubringen und ihn dann, während er sich auf dem Dorn befindet, abzuschreelkell.
Dieser Dorn soll den heissen ungehärteten Ring über seine ganze Länge strecken, um ihn durch das Fliessen des Metalles einerseits auf die richtige Grösse und Form zu bringen und anderseits eine erhebliche
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hindert, so dass der vollkommene Zustand der Flächen des Ringes erhalten bleibt. Der Ring wird dann von dem Dorn abgestreift und ist ohne weitere Behandlung seiner Innen- bzw. Lagerfläche zum
Gebrauch fertig.
Infolge der Elastizität des Metalles wird beim Abstreifen des Ringes vom Dorn, auf welchem er gehärtet wurde, eine geringe Formänderung desselben eintreten, indem das dickere Ende des Ringes mit kleinerem Durchmesser etwas zusammenschrumpft und die Konizität seiner Bohrung zunimmt.
Diese Formveränderung ist für bestimmte Grössen, Formen und bei bestimmtem Material des Ringes gleich und kann durch Versuch festgelegt und bei der Bestimmung der Grösse und der Konizität des Dornes sowie der Winkelstellung der Abglättungsrollen berücksichtigt werden, so dass, wenn der Ring endgültig abgekühlt ist, er die gewünschte Grösse und Form haben wird. Bei gewissen Legierungen, die beim Abschrecken nur wenig zusammenschrumpfen, kann die Formänderung vernachlässigt werden.
Das vorliegende Verfahren ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenteile des Metallringes unter solchen Bedingungen in Fluss geraten, dass glatte Flächen von der gewünschten Grösse und Form entstehen. Hierauf wird der Ring einem Härteverfahren unterworfen, welches derart ist, dass jede erhebliche Verzerrung der Lagerfläche verhindert wird. Arbeiten, die ein Brüchigwerden des Metalles begünstigen, sind ausgeschlossen.
Anstatt den Druck durch eine Rolle oder Rollen auf die Fläche des Ringes auszuüben, kann man die gewünschte glatte Fläche, sowie die erforderliche Form und Grösse des Ringes dadurch erhalten, dass er in einer Matrize eingespannt und dann der Wirkung eines Dornes ausgesetzt wird, dessen Ober- fläehe poliert und gehärtet ist und diejenige Form und Grösse besitzt, die der Innenfläche des ungehärteten Ringes entspricht. Der Dorn wird dabei in bezug auf den Ring in axialer Richtung bewegt. Die Wirkung des bewegliehen Dornes ist dabei ähnlich derjenigen, die durch die oben beschriebene Vorrichtung erreicht wird, d. h. die Unebenheiten der Fläche des behandelten Gegenstandes werden ausgeglichen, ohne das Metall zu beschädigen, so dass die Innenfläche der Schale bzw. des Ringes geglättet und poliert wird.
Die glatte Fläche und gewünschte Form des Ringes kann durch jedes beliebige rollende oder reibende Werkzeug erreicht werden, welches genügenden Druck ausübt, um das Metall über seine Elastizitätgrenze hinaus zu beanspruchen, ohne seine äusserste Fliessgrenze zu überschreiten. Es kann auch das Werkstück bewegt werden, während das Werkzeug in Ruhe bleibt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist auch anwendbar zur Herstellung anderer Teile als der Schalen oder Ringe von Rollenlagern. Es kann z. B. bei der Herstellung von kegeligen Lagerzapfen oder Lagerrollen oder auch von an dem Metallril1gen Anwendung finden.
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