CH668571A5 - STEEL BLANK FOR A SLED, SLIDE PRODUCED THEREFOR, AND METHOD FOR PRODUCING THE BLANK. - Google Patents

STEEL BLANK FOR A SLED, SLIDE PRODUCED THEREFOR, AND METHOD FOR PRODUCING THE BLANK. Download PDF

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    • F16C2322/39—General build up of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft einen Schlitten, einen Rohling dafür und ein Verfahren zur Herstellung des Rohlings. DESCRIPTION The invention relates to a carriage, a blank therefor and a method for producing the blank.

Schlittensysteme, wie linearbewegbare Maschinenschlitten, bei denen exakt lineare Bewegung erforderlich ist, z. B. für Druckerei-Einrichtungen oder Werkzeugmaschinen, sind bekannt, doch rosten die bekannten Schlitten leicht, besonders bei ungünstigen Betriebsbedingungen. Dies kann zu Ungenauigkeiten ihrer Bewegungen führen, so dass sie oft ausgewechselt werden müssen, was teuer ist sowohl bezüglich der Ersatzteile, als auch der Ausfallzeit der Maschine. Carriage systems, such as linearly movable machine slides, where exactly linear movement is required, e.g. B. for printing facilities or machine tools are known, but the known sled rust easily, especially in unfavorable operating conditions. This can lead to inaccuracies in their movements, which means that they often have to be replaced, which is expensive in terms of both spare parts and machine downtime.

Dies bedeutet auch, dass die bekannten Schlitten normalerweise in der Nahrungsmittelindustrie oder im photographischen Gewerbe nicht anwendbar sind, wo Hygiene wesentlich ist. This also means that the known sledges are normally not applicable in the food industry or in the photographic industry, where hygiene is essential.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch den im Anspruch 1 umschriebenen Rohling gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 umschrieben. The object of the invention is to eliminate these disadvantages. This object is achieved by the blank described in claim 1. Preferred embodiments of the invention are described in claims 2 to 6.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist im Anspruch 7 definiert. Die Ansprüche 8 bis 10 umschreiben bevorzugte Ausführungsformen davon. Schliesslich ist ein weiterer Aspekt der Erfindung im Anspruch 11 definiert. Another aspect of the invention is defined in claim 7. Claims 8 to 10 describe preferred embodiments thereof. Finally, a further aspect of the invention is defined in claim 11.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt: An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 eine Ansicht des Schlittens, 1 is a view of the carriage,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schlittens nach Fig. 1, und Fig. 2 is a side view of the carriage according to Fig. 1, and

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung eines Schlittensystems mit dem Schlitten nach Fig. 1 und 2. 3 shows an exploded view of a slide system with the slide according to FIGS. 1 and 2.

Fig. 1 zeigt einen Schlitten 1 mit rechteckigem Grundriss, wobei die gegenüberliegenden Längskanten 2 aus einem härtbaren, rostfreien Stahl bestehen, und der Körper 3 als übriger Teil aus einem relativ unhärtbaren, weichen rostfreien Stahl besteht. Der Schlitten 1 ist präzisionsgeschliffen und korrosionsfest. Die Kanten 2 haben V-Form, wie in Fig. 2 dargestellt. Die geneigten Flächen 4 des V schliessen miteinander 90° ein. Der Präzisionsschliff gewährt Parallelität auf 0,013 mm pro Meter über die V-Kanten 4. Eine ähnliche Toleranz für Geradlinigkeit kann durch exaktes Montieren des Schlittens 1 auf eine präzis geschliffene Fläche einer Stützplatte la aus rostfreiem Stahl oder Aluminium erzielt werden, mit welcher der Schlitten 1 verbunden ist, z. B. durch Schrauben, welche durch Befestigungsmittel im Schlitten 1 in Form von Durchgangsbohrungen 6 im Körper 3 geführt sind. Vier dieser Bohrungen 6 sind dargestellt. Fig. 1 shows a carriage 1 with a rectangular outline, the opposite longitudinal edges 2 made of a hardenable, stainless steel, and the body 3 as the remaining part consists of a relatively non-hardenable, soft stainless steel. The carriage 1 is precision ground and corrosion-resistant. The edges 2 have a V shape, as shown in FIG. 2. The inclined surfaces 4 of the V enclose 90 ° with one another. The precision grinding allows parallelism to 0.013 mm per meter across the V-edges 4. A similar tolerance for straightness can be achieved by precisely mounting the slide 1 on a precisely ground surface of a support plate 1 a made of stainless steel or aluminum, to which the slide 1 is connected is, e.g. B. by screws which are guided by fasteners in the carriage 1 in the form of through holes 6 in the body 3. Four of these holes 6 are shown.

Die Kanten 2 sind aus rostfreiem Stahl geformt und auf Rockwell «C» 58 gehärtet. Geeignet ist z.B. der Stahl 440C (AISI) mit einer Zusammensetzung in Gewichtsprozent: 0,95-1,20 C, 1,0 Si, 1,0 Mn, 16-18 Cr, 0,75 Mo, 0,030 S und 0,040 P. Der weiche rostfreie Stahl des Körpers 3 besteht aus EN56A mit einer Zusammensetzung in Gewichtsprozent: 0,12 Max C, 1,0 Max Si, 1,00 Mn, 1,00 Ni, 12—14 Cr, 0,045 S und 0,045 P. The edges 2 are made of stainless steel and hardened to Rockwell «C» 58. Suitable is e.g. the steel 440C (AISI) with a composition in percent by weight: 0.95-1.20 C, 1.0 Si, 1.0 Mn, 16-18 Cr, 0.75 Mo, 0.030 S and 0.040 P. The soft stainless Body 3 steel consists of EN56A with a composition in percent by weight: 0.12 Max C, 1.0 Max Si, 1.00 Mn, 1.00 Ni, 12-14 Cr, 0.045 S and 0.045 P.

Wie in Fig. 3 dargestellt, wird der Schlitten 1 gemäss Fig. 1 und 2 in einem System 7 eingesetzt, in welchem vier V-Lager 8 aus rostfreiem Stahl den Schlitten 1 führen, wobei die Kanten 2 durch den Spalt 9 zwischen je zwei Lagerhälften 10,11 geführt sind. Die Lager 8 sind geschmiert und abgedichtet, um ein hohes Mass an Schutz zu gewährleisten. As shown in FIG. 3, the carriage 1 according to FIGS. 1 and 2 is used in a system 7, in which four V-bearings 8 made of stainless steel guide the carriage 1, the edges 2 through the gap 9 between two bearing halves 10.11 are performed. The bearings 8 are lubricated and sealed to ensure a high level of protection.

Die Lager 8 werden durch konzentrische 12 bzw. exzentrische 13 Bolzen getragen, wobei letztere gegenüber den er-steren angeordnet sind, um eine einfache Justierung des Spiels zu ermöglichen. Wegen der Durchmesserdifferenz über die Kontaktlinie ergibt sich ein Wischen beim Verschieben des Schlittens 1. The bearings 8 are supported by concentric 12 or eccentric 13 bolts, the latter being arranged opposite the former in order to allow easy adjustment of the play. Because of the difference in diameter across the contact line, wiping occurs when the slide 1 is moved.

Der Schlitten 1 wird aus einem Rohling hergestellt, der seinerseits aus zwei Streifen härtbaren rostfreien Stahls für die Kanten 2 und einem relativ unhärtbaren rostfreien Stahl für den Körper 3 zusammengesetzt wird, wobei die aneinan-dergrenzenden Flächen roh bearbeitet werden. Die Teile werden dann zusammengepasst. In einer Vakuumkammer wird hierauf ein Elektronenstrahl-Schweisskopf längs der aneinander grenzenden Flächen geführt. Der Elektronenstrahl verschmelzt diese Flächen über ihre ganze Breite sehr rasch. Die weitergeleitete Wärme ist dadurch sehr gering, so dass sich der Rohling nicht verwirft. The carriage 1 is made from a blank, which in turn is composed of two strips of hardenable stainless steel for the edges 2 and a relatively non-hardenable stainless steel for the body 3, the adjacent surfaces being roughly machined. The parts are then fitted together. An electron beam welding head is then guided along the adjoining surfaces in a vacuum chamber. The electron beam merges these areas very quickly across their entire width. The heat transferred is very low, so that the blank does not warp.

Das erzeugte Sandwich wird hierauf aus der Vakuumkammer genommen und flachgeschruppt; die Bohrungen 6 The sandwich produced is then removed from the vacuum chamber and roughed flat; the holes 6

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werden gebohrt und die V-Kante 4 geformt. Hierauf wird der Rohling in einen Vakuumofen gegeben, um die Kanten 2 zu härten. Dabei tritt keine Verwerfung auf, weil der Rohling starr ist. Nach dem Härten wird der Schlitten 1 präzisionsgeschliffen und allenfalls poliert. Der härtbare rostfreie Stahl der Kanten 2 ist bloss in geschliffener oder polierter Form rostfrei. Beide Stähle sind martensitisch. Zum Schweissen wird eine Leistung von 6 KW benötigt. are drilled and the V-edge 4 is formed. The blank is then placed in a vacuum oven in order to harden the edges 2. There is no warping because the blank is rigid. After hardening, the slide 1 is precision ground and polished if necessary. The hardenable stainless steel of the edges 2 is only rustproof in a ground or polished form. Both steels are martensitic. A power of 6 KW is required for welding.

Es kann auch bloss eine der Kanten 2 aus härtbarem rostfreiem Stahl bestehen. Der Schlitten 1 kann auch gekrümmt sein, oder toroidförmig oder zylinderförmig, wobei der gehärtete Teil 2 ein Flansch ist, wenn der Schlitten toroidförmig oder rund ist. Zum Schweissen kann auch ein Laser* oder Plasmastrahl verwendet werden. One of the edges 2 can also consist of hardenable stainless steel. The carriage 1 can also be curved, or toroidal or cylindrical, the hardened part 2 being a flange if the carriage is toroidal or round. A laser * or plasma beam can also be used for welding.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (11)

668 571668 571 1. Stahlrohling für einen Schlitten, mit einem Körper (3) und einem im Betrieb mit einem Lager zusammenwirkenden Teil (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl rostfrei ist, dass der Teil (2) härtbar ist, und dass der Körper (3) relativ unhärtbar ist. 1. Steel blank for a sled, with a body (3) and a part (2) cooperating in operation with a bearing, characterized in that the steel is stainless, that the part (2) is hardenable, and that the body (3 ) is relatively curable. 2. Stahlrohling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling einen härtbaren rostfreien, den Teil (2) bildenden Stahl und einen relativ unhärtbaren rostfreien, den Körper (3) bildenden Stahl umfasst, wobei die beiden Stähle miteinander verbunden sind. 2. Steel blank according to claim 1, characterized in that the blank comprises a hardenable stainless steel which forms the part (2) and a relatively non-hardenable stainless steel which forms the body (3), the two steels being connected to one another. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Rohling nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die härtbaren und relativ unhärtbaren Stähle miteinander verschweisst sind, vorzugsweise durch Elektronenstrahl-oder Laserschweissen. 3. Blank according to claim 2, characterized in that the hardenable and relatively non-hardenable steels are welded to one another, preferably by electron beam or laser welding. 4. Rohling nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung des härtbaren Stahls in Gewichtsprozent 0,95—1,20 C, etwa 1,0 Si, etwa 1,0 Mn, 16—18 Cr, etwa 0,75 Mo, etwa 0,03 S und etwa 0,04 P, und die Legierung des relativ unhärtbaren Stahls 0,09—0,15 C, 0,80—1,0 Si, etwa 1,00 Mn, etwa 1,0 Ni, 11,00—14 Cr, 0,030 — 0,045 S, und 0,040—0,045 P umfasst. 4. Blank according to claim 3, characterized in that the alloy of the hardenable steel in percent by weight 0.95-1.20 C, about 1.0 Si, about 1.0 Mn, 16-18 Cr, about 0.75 Mo, about 0.03 S and about 0.04 P, and the alloy of the relatively hardenable steel 0.09-0.15 C, 0.80-1.0 Si, about 1.00 Mn, about 1.0 Ni, 11 , 00-14 Cr, 0.030-0.045 S, and 0.040-0.045 P. 5.Rohling nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung des relativ unhärtbaren Stahls 0,12 Max C, 1,0 Max Si, 1,00 Mn, 1,00 Ni, 12-14 Cr, 0,45 MaxS, und 0,045 P umfasst. 5. Blank according to claim 4, characterized in that the alloy of the relatively hardenable steel 0.12 Max C, 1.0 Max Si, 1.00 Mn, 1.00 Ni, 12-14 Cr, 0.45 MaxS, and Includes 0.045 P. 6. Rohling nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er rechteckig und im wesentlichen eben ist, wobei der Teil (2) eine oder beide Längskanten bildet. 6. Blank according to one of the preceding claims, characterized in that it is rectangular and substantially flat, the part (2) forming one or both longitudinal edges. 7. Aus einem Rohling gemäss Anspruch 1 hergestellter Schlitten, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil (2) gehärtet und der Körper (3) ungehärtet ist. 7. A slide manufactured from a blank according to claim 1, characterized in that the part (2) is hardened and the body (3) is not hardened. 8. Schlitten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil (2) V-förmig verjüngt ist, wobei der V-Winkel vorzugsweise 90° beträgt. 8. Slide according to claim 7, characterized in that the part (2) is tapered in a V-shape, the V-angle preferably being 90 °. 9. Schlitten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil (2) eine Härte von 58—60 Rockwell «C» aufweist. 9. Sledge according to claim 8, characterized in that the part (2) has a hardness of 58-60 Rockwell «C». 10. Schlitten nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (3) Befestigungsmittel (6) zur Befestigung auf einer Stützplatte aufweist. 10. Sledge according to claim 8 or 9, characterized in that the body (3) has fastening means (6) for fastening on a support plate. 11. Verfahren zur Herstellung eines rostfreien Stahlrohlings nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Bereitstellen von zwei rostfreien Stählen unterschiedlicher Legierung, wobei der eine härtbar und der andere relativ unhärtbar ist, Aneinanderfügen der beiden Stähle, Verschmelzen ihrer aneinander grenzenden Flächen unter Vakuum, so dass sie miteinander verbunden werden, Abkühlen des geschmolzenen Metalls, Schruppen des so erhaltenen Rohlings (1) auf die gewünschte Form und anschliessendes Härten unter Vakuum, wobei nur der Teil (2) gehärtet wird. 11. A method for producing a stainless steel blank according to claim 2, characterized by the following steps: providing two stainless steels of different alloys, one being hardenable and the other being relatively non-hardenable, joining the two steels, melting their adjoining surfaces under vacuum, so that they are joined together, cooling the molten metal, roughing the blank (1) thus obtained to the desired shape and then hardening under vacuum, only part (2) being hardened.
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