Verfahren zur Herstellung von Schlittschuhlaaxfeisen mit verstärkter Laufkante. Es ist bereits vorgeschlagen worden, Schlittschuhlaufeisen mit verstärkter Lauf kante in . der Weise herzustellen, dass aus Stahlblech oder Bandstahl ein Werkstück von der äussern Umrisslinie des Schlittschuh laufeisens ausgestanzt und dieses dann zur Bildung einer beiderseitigen Rippe an der Laufkante im kalten Zustand hochkant ge staucht wird.
Dieses bekannte Verfahren hat sich in der Praxis nicht als ausführbar erwiesen, und zwar einmal, weil die gleich zeitige Stauchung des Laufeisens auf seiner ganzen Länge einen ausserordentlich hohen Pressdruck erfordert, der sich nur mit Pressen von ganz gewaltigen Abmessungen erzeugen lässt, und weil anderseits die zu stauchende Kante des Werkstückes das Bestreben hat, sich unter dein Druck des Stauchstempels nach derjenigen.Seite umzubiegen, auf welcher sich der beim Ausstanzen des Werkstückes entstandene Grat befindet.
Der Werkstoff fliesst infolgedessen beim Stauchen zunächst nur nach einer Seite, und er muss dann nach der andern Seite verdrängt werden, wodurch die Struktur des Werkstoffes schädlich be- ein$usst wird und fehlerhafte Ware entsteht. Das Ziel der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, dieses bekannte Verfahren für die Praxis brauchbar zu machen in der Weise, dass zur Ausführung des Verfahrens nur noch ein verhältnismässig geringer Pressdruck und dementsprechend eine kleine Maschine notwendig ist und gleichzeitig aber auch durchaus einwandfreie Werkstücke gewonnen werden.
Gemäss der Erfindung wird das Schlittschuhlaufeisen nicht mehr gleichzeitig auf seiner ganzen Länge, sondern, vorn einen Ende zum andern fortschreitend, schrittweise gestaucht, derart, dass jedesmal nur ein Bruch teil der Gesamtlänge des Schlittschuheisens dem Stauchdruck unterworfen wird.
Um dabei das einseitige Umbiegen der Laufkante zu vermeiden und eine gleichmässige Aus breitung des zu stauchenden Werkstoffes nach beiden Seiten zu erreichen, wird das Ausfliessen des Werkstoffes der gewünschten Querschnittsform der Laufkante entsprechend nach beiden Seiten begrenzt, während zu gleich die der jeweiligen Arbeitsstelle be nachbarten Teile der noch ungestauchten und der bereits gestauchten Laufkante auf beiden Seiten abgestützt werden Diese Be- grenzung des Werkstoffes unter gleichzeitiger Führung der benachbarten Teile der Lauf kante geschieht am einfachsten dadurch,
dass im Stauchstempel eine als Stauchmatrize dienende Rinne ausgespart ist, die auf ihrem in der Vorschubrichtung des Werkstückes hintern Teil eine der Dicke des rohen Werk stückes entsprechende Breite besitzt, während sie sieh auf ihrem nach vorn anschliefieuden Teil unter gleichzeitiger allmählicher Ver ringerung der Rinnentiefe nach und nach auf die volle Breite der verstärkten Laufkante des Schlittschuhes erweitert.
Uni die Um formungsarbeit zu erleichtern, bewegt sich dabei der Stauchstempel vorteilhaft nicht senkrecht zur Laufkante des Sclilittschuli- laufeisens, sondern in einem solchen Winkel zu dieser Kante, dah die Mittellinie des Stauchstempels den von der Laufkante und der schrägen Übergangsfläche vom unge- stauchten zum gestauchten Teil der Kante gebildeten Winkel etwa halbiert.
Wie die Versuche gezeigt haben, ist es mit dem neuen Verfahren möglich, die Laufkante des Schlittschuhlaufeisens mit geringstem Kraft aufwand zu stauchen, während zugleich durchaus einwandfreie Werkstücke gewonnen werden.
Die Ausführung des neuen Verfahrens kann auf einer einfachen und leichten Maschine mit auf- und abgehendem Press#chlitten oder Hammer erfolgen. Am vort(@l!b:, ftc"sten ge langt ein nach Art einer Feile aumaschine ausgebildeter mechanischer Hammer mit auf einer schiefen Ebene verstellbarem Werk stückschlitten zur Anwendung.
Auf der Zeichnung ist in den Fig. 1 bis 10 ein erstes Ausführungsbeispiel des neuen Verfahrens in Verbindung mit zu seiner Ausführung dienenden Werkzeugen nebst Maschine dargestellt.
Dabei zeigen Fig. 1 den Stauchstempel, das Werkstück und dasselbe enthaltende Backen, teilweise in Seitenansicht, teilweise ira senkrechten Schnitt, Fig. 2 eine Ansicht des Stempels von der in Fig. 1 rechten Seite, Fig. 3 eine Ansicht eines abgeänderten Stauehstempels von unten, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie tl-A der Fig. 1,
Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie B-B der Fig. 1, Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie C-C der Eig. 1, Fig.7 eine Seitenansicht des zum Teil ungestauchten, zum Teil gestauchten Werk strickes, Fig. 8 eine AnNicht desselben von oben, Fig. 9 einen Querschnitt nach der Linie D-D der Fig. 7,
und Fig. 10 eine Vorderansicht der zur Aus führung des Verfahrens dienenden Maschine. Beim zu erläuternden Verfahrenbzispiel wird, wie bisher, zunächst aus Stahlblech oder aus Bandstahl ein Werkstück a von der Umrissfigur des Schlittschuhlaufeisens ausgestanzt. Dieses Werkstück, von welchem, weil bekannt, auf der Zeichnung nur ein Teil dargestellt ist, wird, wie üblich, hoch kant zwischen zwei Klemmbacken b, b ein gespannt, derart,
dass die zu stauchende Laufkante aus den Racken nach oben heraus ragt. Die beiden Klemmbacken b, b sind auf einem Schlitten c angeordnet, der auf dem geneigten Bett d des Federhammers (Fig. 10) längsverschiebbar angebracht ist und durch eine geeignete Vorschubvorrichtung in Richtung des Pfeils x schrittweise bewegt werden kann.
An dein oberhalb des Bettes auf- und abbeweglichen Hammer f ist ein Stauchstempel g befestigt, an dessen der Neigung des Bettes d entsprechend abge schrägter Unterseite eine als Stauchmatrize dienende Rinne<I>lt.</I> ausgespart ist, die behufs leichten Aufsetzens und Abhebens des Stem pels auf das beziehungsweise vom Arbeits stück zweckmässig einen keilförmigen Quer schnitt hat.
Die Grundfläche der Rinne besitzt auf dem in der Vorschubrichtung des Schlittens c hintern Teil l die gleiche Breite wie die Oberkante des ungestauchten Werk stückteils a'. Auf dem mittleren Teil 2 ihrer Länge erweitert sieh die Rinne h nach und nach auf die volle Breite der verstärkten, das heisst gestauchten Laufkante des Werk stückteils a3, während gleichzeitig die Binnen tiefe allmählich abnimmt. Alsdann läuft die Rinne auf ihrem Teil 3 in der gleichen Tiefe und Breite weiter.
Gegebenenfalls kann sie aber auch wie in Fig. 3 dargestellt an ihrem in der Vorschubrichtung vorderen Ende 4 nochmals verbreitert sein, damit das Werk stück hier von den Seitenwänden der Rinne freigebt.
Das Werkstück a wird mit Hilfe des Schlittens c in Richtung des Pfeils x schritt weise unter dem Hammer f hinwegbewegt, während dieser in regelmässiger Folge durch eine Nockenscheibe angehoben und dann durch die Feder i schlagartig nach abwärts bewegt wird. Der Hub des Hammers f ist dabei so begrenzt, dass er nicht weiter nach abwärts gehen kann als bis die Grundflächen des engen und des weiten Teils 1 bezw. 3 der im Stempel ausgesparten Rinne la die Oberkante des ungestauchten und des bereits gestauchten Teils a1 bezw. a3 des Werk stückes a berühren.
Auf letztere Teile wird daher ein wesentlicher Druck nicht ausgeübt, vielmehr wirken mit ihnen hauptsächlich die Seitenwände der Rinne zusammen, und zwar derart, dass das Werkstück durch die Rinnen seitenwände nach beiden Seiten abgestützt und dadurch gegen einseitiges Umbiegen geschützt ist.
Dagegen wird auf den jeweils an der Übergangsstelle 2 vom engen und tiefen in den weiten und niedrigen Teil der Rinne h, das heisst auf den unmittelbar vor und hinter der Schnittlinie B-B in Fig. 1 befindlichen Teil a2 des Werkstückes ein Stauchdruck ausgeübt, wodurch sich hier der Werkstoff nach beiden Seiten soweit ausbreitet, als es die Rinnenseitenwände gestatten.
Vor jedem neuen Schlag des Hammers wird das Werkstück um einen kleinen Schritt in Richtung der Binnener weiterung vorgeschoben, so dass der beim ersten Schlag noch unvollständig gestauchte Teil des Werkstückes in einen weiteren Teil der Rinne gelangt und somit beim zweiten Schlag auf eine grössere Breite auseinander- fliessen kann und so fort, während zugleich jedesmal ein noch ungestauchter Teil des Werkstückes einem ersten Stauchdruck unter worfen wird.
Der Betrag der einzelnen Vorschubschritte kann dabei so klein gehalten sein, dass die-Umformung einer gegebenen Länge der Laufkante, zum Beispiel eines Stückes von der Länge der Übergangsstelle 2 der Rinne la in einer grösseren Anzahl von Stufen, also ganz allmählich erfolgt. Dabei ist dadurch, dass einerseits das Ausfliessen des Werkstoffes nach beiden Seiten begrenzt ist, anderseits das Werkstück beim Stauch vorgang sowohl vor als auch hinter der Stauchstelle mit seiner Oberkante an den Wandungen der Teile 1 und 3 der Rinne beiderseits abgestützt ist; sowohl ein Um biegen als auch ein nur einseitiges Ausbreiten des Werkstoffes vollständig vermieden ist.
Der gestauchte Werkstoff breitet sich viel mehr stets nach beiden Seiten gleichmässig aus, so dass eine Zerstörung seines Gefüges, die zu fehlerhafter Ware führt, nicht statt finden kann. Der schrittweise Vorschub des Schlittens c wird solange fortgesetzt, bis das ganze Werkstück unter dem Hammer f hin weggegangen und dadurch die Laufkante auf ihrer ganzen Länge gestaucht ist.
Die Neigung des Bettes d wird vorteil haft so gewählt, dass die senkrechte Mittel linie des Stauchstempels den Winkel a, welchen die Oberkante des bereits gestauch ten Teils as des Sehlittsehublaufeisens und die schräge Oberkante des in der Umformung begriffenen Teils a2 miteinander bilden, un gefähr halbiert. Die Druckrichtung des Stempels g erhält dadurch einen für die Umformungsarbeit besonders vorteilhaften Verlauf, während zugleich erreicht ist, dass sich aus dem Widerstand des Werkstoffes keine wesentlichen Seitendrücke auf den Stempel ergeben.
Gegebenenfalls könnte das Werkstück je nach der Formgebung des Stempels auch noch eine andere Neigung besitzen, so dass die Druckrichtung mehr oder weniger senkrecht zur Oberkante des in der Umformung begriffenen Teils a2 des Werkstückes verläuft, Wie aus der Zeichnung ersichtlich, kann die Gi-riridflä.clie der 1I11 Stauchstempel :
ins- gesparten Rinne in der Querrichtung gewölbt sein, uni die Laufkante des Schlittschuhhuf- eisens von vornherein mit einer sonst durch Schleifen erzeugten Rinrie zu versehen. Sie kann aber auch eben sein, wenn die Lauf kante keine Rinne erhalten oder .lunch Schleifen mit einer Rinne versehen werden soll. Obwohl im Beispiel ein Schlittschuh mit gerader Laufkante dargestellt ist, lässt sich das neue Verfahren natürlich sinngemäss auch für die Herstellung von Schlittschuhlaufeisen mit gebogener oder gekrümmter Laufkante anwenden.
In diesem Falle wird der das Wei-hstüek tragende Schlitten c, vorteilhaft auf einem Bett mit entsprechend gekrümmter Oberfläche geführt oder um den Mittelpunkt des von der Laufkante gebildeten Kreisbogens schwingbar angeordnet.
Bei der vorstehend beschriebenen Vor richtung zur Ausführung des neuen Verfahrens befinden sich die zur seitlichen Abstützung des jeweils in der Stauchung begriffenen Teils und der diesem unmittelbar benachbarten Teile der Laufkante dienenden Wände sämt lich am Stauchstempel. Letzterer umgreift infolgedessen sowohl den urgestauchten wie auch den fertigen Teil der Laufkante, was bedingt:
, dass in der Querschnittsgestaltung der fertigen Laufkante, auf das Abheben des Stempels vom Werkstuch Rücksicht genom men werden muss, und zwar muss der Quer schnitt der verstärkten Laufkante nach unten, das heisst nach der Lauffläche hin etwas schmäler werden, da es für das ZViederab- lieben des Stauchstempels vom Werkstück nötig ist., dass die Seitenwände der im Stempel ausgesparten Rinne nach oben gegeneinander geneigt sind.
Um in der Querschnittsgestaltung der verstärkten Laufkante freie @ZTahl zu haben, empfiehlt es sich, die Einrichtung So zli treffen, dass der Stauchstempel ausser der Druckfläche nur die seitlichen Stützflächen für den noch ungestauehten und den erst unvollständig gestauchten Teil des Werkstrickes enthält,
wohingegen die seitlichen Stützflächen für den fertiggestauchten Teil an den das Werk stück haltenden Klcmnibaelzen sich befinden. Bei dieser Verteilung der Stützflächen brauelit bei der Querschnittsgestaltung der verstärkten Laufkante auf das Abheben des Stempels vom Werkstück keine Rücksicht genommen zu werden.
Die zur seitlichen Abstützung der fertiggestauchten Laufkante dienenden Seitenflächen können vielmehr dadurch, dass sie sich niit dein Stempel nicht mehr auf und abbewegen, sowohl parallel zueinander verlaufen als auch nach unten gegeneinander geneigt seit). Dadurch ist es möglich, der verstärkten Laufkarte einen auf ihrer ganzen Höhe gleichen oder gar von oben nach unten, das heisst naeli der Lauffläche breiter wer denden Querschnitt zu geben.
Diese Quer schnittsgestaltung ist insofern vorteilhaft, als dabei die Seitenflächen der Laufkante mit der vorteilhaft hohl gewölbten Lauffläche einen möglichst spitzen Winkel bilden, so dass die Ränder der Lauffläche in das Eis einschneiden und so seitliche Bewegungen des Schlittschuhes, das heisst ein Ausgleiten verhindern.
Die Anordnung eines Teils der seitlichen Stützflächen für die Laufkante an den Klemmbacken bedingt, dass in diesen eine dem Profil der Laufkante entsprechende Rille ausgespart sein muss. Daraus ergibt sich die Schwierigkeit, die Arbeitsflächen der beim Härten infolge Verziehens sich krIini- menden Klemmbacken wieder in die vor geschriebene Form zu bringen.
Während bei den Kleninibacken der Vorrichtung nach Fig. 1-10 die in einer Ebene liegenden Klemmflächen verhältnismässig leicht nach- geschliffen werden können, ist die Nach- bearbeitung der Wandungen der profilierten Rinne in den Klemmbacken sehr umständlich und zeitraubend, wenn nicht unmöglich.
Ein einmaliges Richten der Backen unter einer Presse kommt deshalb nicht in Betracht, weil die Backen nach Aufhören des Druckes infolge ihrer Federung wieder in den ge- krümmten Zustand zurückkehren. Um nun die umständliche und zeitraubende Nach bearbeitung der gehärteten Klemmbacken durch Schleifen zu ersparen, können zweck mässigerweise die Klemmbacken beim Fest klemmen eines Werkstückes zwischen einer Wandung des sie enthaltenden Schlittens und einem parallel zül den Backen verschieb baren, über die ganze wirksame Backenlänge sich erstreckenden Keil so stramm eingespannt werden,
dass sie durch den Druck des Keils gerichtet und somit vollkommen gerade ge macht werden. Die Schwierigkeit, den Keil genügend fest anziehen und wieder lösen zu können, kann dabei dadurch beseitigt werden, dass für das Anziehen und Lösen des Keils zwei an den Enden der Einspannvorrichtung angeordnete Federhämmer mit parallel zum Keil geführten Hammerspindeln vorgesehen sind. Diese Federhämmer gestatten nicht nur, den Keil beliebig fest anzuziehen, son dern sie bieten zugleich den Vorteil, dass das Anziehen und Lösen des Keils und damit die Auswechslung der Werkstücke in überaus kurzer Zeit bewirkt werden kann.
Die Zeichnung veranschaulicht in den Fig.l1-19 ein Ausführungsbeispiel .dieser abgeänderten Vorrichtung, und zwar zeigen Fig. 11 den Stauchstempel, das Werkstück und die dasselbe festhaltenden Klemmbacken teilweise in Seitenansicht, teilweise im senk rechten Längsschnitt, Fig. 12 eine Ansicht des Stauchstempels von unten, Fig. 13 eine Ansicht eines Teils der Klemmbacken von oben, Fig. 14 bis 17 drei senkrechte Quer- -schnitte nach den Linien 4-4, 5-5, 6-6 und 7-7 der Fig. 11,
Fig. 18 eine Seitenansicht des die Klemm backen für das Werkstück enthaltenden Schlittens, und Fig. 19 eine Draufsicht desselben.
Die beiden, das hochkant stehende Schlitt- schuhlaufeisen a zwischen sich aufnehmenden Klemmbacken<I>b, b</I> sind wieder in einem Schlitten c angeordnet, der auf dem geneigten Bett eines h'ederhammers nach Fig. 10 längs verschiebbar angebracht ist und durch eine geeignete Vorschubvorrichtung in Richtung des Pfeils x schrittweise bewegt werden kann. Der Stauchstempel g sitzt an einem oberhalb des Bettes auf- und abbeweglichen Hammer, er ist an der Unterseite wieder entsprechend der Neigung des Maschinen bettes abgeschrägt.
An der Unterseite des Stauchstempels g ist eine Rinne hl ausgespart, deren Seiten wände nach oben gegeneinander geneigt sind. Diese Rinne erstreckt sich aber im Gegen satz zum Stauchstempel nach dem Beispiel gemäss Fig. 1-10 nicht über die ganze Grundfläche des Stempels, sondern nur etwa über die in der Vorschubrichtung des Werk stückes (Pfeil x) hintere Hälfte der Grund fläche. Sie besitzt hinten eine der Dicke des rohen Werkstückes entsprechende Breite, während sie sich nach der Mitte des Stempels hin unter gleichzeitiger Verringerung ihrer Tiefe allmählich verbreitert.
Die Druckfläche des Stempels wird also nur noch etwa zur Hälfte durch den Boden der Rinne hl gebil det, wälir(@i I ihr restlicher, nämlich ihr in der Vor",chtabrichtung des Werkstückes vor derer Teil h2 sich unmittelbar an der Unter fläche des Stempels g befindet. Der Teil lt' liegt dabei entweder - nämlich bei ebener Druckfläche - mit der Stempelunterfläche bündig, oder springt, wie bei der dargestellten gewölbten Druckfläche, gegenüber der Stem- pelunterfläche vor.
Während bei der in Fig. 1-10 gezeigten Vorrichtung die Klemmbacken b an ihren einander zugekehrten Seiten lediglich eine durchgehende, ebene Klemmfläche besitzen, die einen Spalt zur Aufnahme des unverän dert bleibenden Oberteils des Laufeisens a zwischen sich lassen, ist in Beispiel nach Fig. 11-19 dieser Spalt an der Oberseite der Backen zu einer Rinne k erweitert, welche die gleiche Breite und Querschnitts form wie die zu erzeugende verstärkte Lauf kante besitzt.
Die Stauchung des aus den Klemmbacken b frei nach oben stehenden Teils des Lauf eisens a gesehieht wie bereits oben beschrieben schrittweise, indem der Stauchstempel g in regelmäfäiger Folge auf das Werkstück niederfällt und wieder angehoben wird, während jedesmal beim Anheben des Stempels y der Schlitten o mit den beiden das Werkstück enthaltenden Klemmbacken b um einen an gemessenen Betrag in Richtung des Pfeils x vorgeschoben wird.
Ähnlich wie im Beispiel nach Fig. 1-10 werden sowohl der jeweils in der Umformung begriffene Teil als auch die der Umformungsstelle unmittelbar benach barten Teile der Laufkante durch die Seiten wandungen der Rinnen hl und k seitlich abgestützt, so dar sowohl ein Umbiegen als auch ein einseitiges Ausbreiten des Werk- stoffes vermieden ist.
Im Gegensatz zum ersten Beispiel be finden sich aber die seitlichen Stützflächen nicht mehr sämtlich am Stauehstempel g, sondern teilweise an den Klemmbacken b, und zwar sind am Stauchstempel nur noch diejenigen Seitenflächen angebracht, welche den ungestauchten Teil der Laufkante und den erst unvollkommen niedergestauchten Teil stützen, während sich die Stützflächen für den fertiggestauchten Teil der Laufkante an den Klemmbacken b befinden.
Diese Stützflüchen nehmen also all der Auf- und Abbewegung des Stempels g nicht mehr teil, so dass sie sowohl senkrecht als auch nach unten gegeneinander geneigt sein können, wodurch die Laufkante entweder parallele oder nach oben bei der Gebrauchslage des Schlittschuhlaufeisens gegeneinander geneigte Seitenflächen erhalten kann, die mit der Lauffläche einen spitzen Winkel bilden.
Die beiden Klemmbacken b (siehe Fig. 18 und 19) sind in einer an der Oberseite des Schlittens o vorgesehenen Aussparung t an geordnet. Diese enthält gleichzeitig einen in der Längsrichtung der Backen verschieb baren und über die ganze wirksame Backen länge sich erstreckenden Keil u, der dazu dient, die Backen b zusammenzupressen. Für das Anziehen und Lösen dieses Keils sind. zwei an den Enden des Schlittens c angeordnete Federhämmer vorgesehen.
Die beiden Federhämmer besitzen je eine parallel zum Keil n geführte Hammerspindel o, die unter Wirkung einer sie gegen den Keil pressenden kräftigen Druclzfedel- p -steht und einen Anschlagarm rl trägt. Mit dem Arm q wirkt ein Nocken r zusammen, der auf einer quer zur Spindel o gelagerten Welle s sitzt.
Wird die Welle s in Richtung des Pfeils y gedreht, dann drückt der Nocken 7- die Spindel o in regelmässigen Zeitabschnitten unter Spannung der Feder p nach aufien, worauf die Feder die Spindel jedesmal schlag artig wieder nach einwärts bewegt, wobei sie mit ihrem innern Ende auf den Keil rz schlägt:
Je nachdem, ob der Keil angezogen oder gelöst werden soll, wird der eine oder andere Federhairlmer in Betrieb gesetzt, was mit Hilfe der auf den Wellen s sitzenden Fest- und Losselleiben t und eines Riemens oder in anderer geeigneter Weise erfolgen kann.
Durch die Anordnung der Federhämmer ist es möglich, den Keil a so fest anzuziehen, dass die beiden Klemmbacken, die sich be kanntlich beim Härten verziehen und dadurch krümmen, jedesmal beim Einspannen eines Werkstückes vollkommen gerichtet werden. Damit ist die sonst notwendige umständliche und zeitraubende Naellbearbeitung der Ar beitsflächen der gehärteten Backen entbehrlich gemacht.