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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
zylindrischen Lagerelements, ein Lagerelement und einen Nutenformstempelstift
zur Herstellung eines Lagerelements.
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Genauer
gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein zylindrisches Lagerelement,
das vorzugsweise als Hülse,
die bezüglich
eines Verbindungsstifts drehbar eingefügt ist, für eine Kette verwendet wird
und betrifft noch detaillierter ein zylindrisches Lagerelement,
in dessen Innenfläche
eine Anzahl von Blindnuten zur Speicherung eines Schmieröls geformt
sind.
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Ein
zylindrisches Lagerelement wird als Gleitlager wie beispielsweise
ein Lagerkörper
für einen
drehbaren Schaft oder eine Hülse
für eine
Kette durch Einsetzen eines Schafts, eines Stifts und dergleichen
in ein rohrförmiges
Element verwendet.
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In
einem solchen zylindrischen Lagerelement sind eine Anzahl von mit
einem Boden versehenen oder Blindnuten ausgebildet, die als Ölreservoire für ein Schmieröl dienen.
Die Nuten verlaufen parallel zu der axialen Richtung in einer inneren
Umfangsfläche
des zylindrischen Lagerelements, um die Schmierung zwischen der
als Lagerfläche
dienenden inneren Umfangsfläche
und dem Schaft, Stift oder dergleichen zu erhöhen.
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Die
herkömmliche
Blindnut für
ein Ölreservoir
in einem zylindrischen Lagerelement wird hergestellt, indem ein
geformter rohrförmiger
nahtloser zylindrischer Rohling einem Schmieden oder dergleichen
oder einem Fräsen
wie beispielsweise ein Hinterschneiden, ein Räumen oder dergleichen unterzogen
wird, oder wird hergestellt, indem eine Blindnut für ein Ölreservoir
in einer Oberfläche
eines dünnen rechtwinkligen
Grundmaterials wie beispielsweise ein Bandstahl, ein flaches Band
oder dergleichen durch ein Pressen, Spanen oder Walzen geformt wird,
dann das rechtwinklige Grundmaterial in ein zylindrisch geformtes
Produkt – zylindrisches
Element – geformt
wird, so dass die beiden Seitenränder
des Grundmaterials einander gegenüberliegen, und ein Kernstempel
in das zylindrisch geformte Produkt eingeführt wird, um dieses Produkt
in einen kreisförmig öffnenden
oder offenen Stempel – siehe
japanisches Patent Nr. 2,963,652 – zu schieben.
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Jedoch
werden bei dem herkömmlichen
zylindrischen Lagerelement, das aus einem zylindrischen Rohling – wie oben
erwähnt – hergestellt
wird, blind gefräste
Nuten, die als Ölreservoire
dienen, in einer inneren Umfangsfläche des zylindrischen Elements
durch Hinterschneiden, Räumen
oder dergleichen hergestellt. Daher können die als Ölreservoire dienenden
gefrästen
Blindnuten lediglich eine Nut nach der anderen geformt werden und
ist die Effizienz des Bildens der als Ölreservoire dienenden Blindnuten
gering, wobei das Bilden der Blindnuten eine lange Zeit dauert.
Daher weist der Stand der Technik insoweit Probleme auf, als die
bekannten Verfahren und Elemente im Hinblick auf eine Massenfertigung
ungeeignet und hinsichtlich der Kosten nachteilig sind.
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Da
bei dem herkömmlichen
zylindrischen Lagerelement, das aus einem rechtwinkligen Grundmaterial
wie beispielsweise ein Bandstahl, ein flaches Band oder dergleichen – wie oben
erwähnt – hergestellt
wird, ein Stoßabschnitt
des rechtwinkligen Grundmaterials als longitudinale Naht, die sich
von einem Ende zum anderen Ende des Lagerelements erstreckt, beim
Formen des rechtwinkligen Grundmaterials in ein zylindrisches Produkt
verbleibt, fließt
in einem Fall, in dem das zylindrische Lagerelement mit einem darin
eingesetzten Schaft, Stift oder dergleichen verwendet wird, ein
in einer Blindnut für
ein Ölreservoir
gehaltenes Schmieröl
mit großer
Wahrscheinlichkeit in die longitudinale Naht und fließt das Schmieröl, das aus
der als Ölreservoir
dienenden Blindnut in die Naht geflossen ist, in extrem kurzer Zeit
aus den Enden der Naht in der longitudinalen Richtung nach außen. Im
Ergebnis existiert das Problem, dass das zylindrische Lagerelement
Schmieröl nicht über einen
langen Zeitraum hinweg zurückhalten
oder die Schmierung nicht aufrechterhalten kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben
erwähnten
mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme zu lösen und
ein zylindrisches Lagerelement, das ein Schmieröl über eine lange Zeit hinweg
in als Ölreservoire
dienenden Blindnuten halten und eine Schmierfunktion in ausreichender
Weise zeigen kann, einen Nutenformstempelstift zur Herstellung eines
Lagerelements und ein Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen
Lagerelements, das bei geringen Kosten in Massenfertigung hergestellt
werden kann, bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird die
voranstehende Aufgabe jeweils durch Verfahren zur Herstellung eines
zylindrischen Lagerelements mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 2
oder 3 gelöst.
Des Weiteren wird die voranstehende Aufgabe durch jeweils ein Lagerelement
gelöst,
das gemäß den Verfahren
nach den Ansprüchen
1, 2 oder 3 hergestellt ist. Schließlich wird die voranstehende
Aufgabe durch einen Nutenformstempelstift mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 7 gelöst.
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Zunächst wird
ein zylindrisches Lagerelement, das die oben erwähnten Probleme löst, hergestellt
durch ein Formen eines zylindrischen Elements mit einem dünnen Boden
mittels eines Extrusionsformens oder Stangenpressens oder Fließpressens
aus einem kreisförmigen
säulenförmigen Rohmaterial und
eines Formens des Rohmaterials in ein hohles zylindrisches Element
mit einem dünnen
Boden an einem Ende und einem offenen Ende an dem anderen Ende und
mit einem konischen inneren Umfangsflächenabschnitt, der von dem
offenen Ende zu dem dünnen
Boden hin einen allmählich
abnehmenden Durchmesser aufweist, und dann ein Schieben eines Nutenformstempelstifts,
der eine Vielzahl von Nutenformvorsprüngen aufweist, von dem offenen
Ende des zylindrischen Elements zu dem dünnen Boden hin, wobei die Vorsprünge in den
konischen inneren Umfangsflächenabschnitt
und darüber
hinaus gepresst werden, um ein zylindrisches Element mit einem dünnen Boden
zu bilden, welches mit einer Vielzahl von Nuten in der inneren Umfangsfläche versehen
ist, worauf der Stempelstift zur Bildung der Nuten entfernt wird,
worauf dann der konische innere Umfangsflächenabschnitt des geformten
zylindrischen Elements in eine zylindrische Form gerichtet oder
geglättet
wird, um die an das offene Ende des Elements angrenzenden Nuten
zu schließen,
worauf dann ein dünner
Boden von dem gerichteten zylindrischen Element entfernt wird.
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Als
Alternative wird ein Rohling aus einem kreisförmigen säulenförmigen Rohmaterial in ein hohles
zylindrisches Element mit einem dicken Boden und einem offenen Ende
sowie einem konischen inneren Umfangsflächenabschnitt, dessen Innendurchmesser
von dem offenen Ende aus zu dem dicken Boden hin sich allmählich vermindert,
extrusionsgeformt. Ein Nutenformstempelstift, der eine Vielzahl
von Nutenformvorsprüngen
auf einer äußeren Umfangsfläche aufweist,
wird gegen die innere Bodenfläche
des hohlen zylindrischen Elements geschoben, um den dicken Boden
dünn zu
machen, während
das innerste Ende der konischen inneren Umfangsfläche in einen
stetigen geraden zylindrischen Abschnitt mit einem dünnen Boden
geformt und verlängert
wird, in welchem eine Vielzahl von offenen Nuten in der inneren
Umfangsfläche
des geraden zylindrischen Abschnitts ausgebildet sind. Dann wird
der Nutenformstempelstift entfernt. Dann wird die konische innere
Umfangsfläche
des zylindrischen Elements mit den ausgebildeten Nuten und dem dünnen Boden
in eine zylindrische Form rückgeführt und gerichtet
oder geglättet,
um die offenen Enden der Nuten zu verschließen, und wird das innerste
Ende des rückgeführten und
gerichteten zylindrischen Abschnitts mit dem dünnen Boden entfernt.
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Des
Weiteren löst
ein gemäß Patentanspruch
3 hergestelltes zylindrisches Lagerelement die obigen Probleme durch
die Tatsache, dass ein kreisförmiges
säulenförmiges Rohmaterial
in ein zylindrisches Element mit einem dünnen Boden extrudiert oder
fließgepresst
wird, wobei ein Nutenformstempelstift, der eine Vielzahl von Nutenformvorsprüngen an
einem vorderen Abschnitt des äußeren Umfangsabschnitts
und einen Konusabschnitt aufweist, dessen Durchmesser sich an dem
hinteren Abschnitt des äußeren Umfangsabschnitts
allmählich nach
hinten erweitert, von einer Öffnung
des zylindrischen Elements mit dünnem
Boden aus eingeschoben wird, damit es in ein zylindrisches Element
mit einem dünnen
Boden geformt wird, in welchem eine Vielzahl von Nuten in der inneren
Umfangsfläche
und eine konische innere Umfangsfläche ausgebildet sind, deren
Durchmesser sich von einem offenen Ende zum Inneren hin allmählich vermindert.
Dann wird der Nutenformstempelstift entfernt. Dann wird die konische
innere Umfangsfläche
des zylindrischen Elements mit den ausgebildeten Nuten und dem dünnen Boden
in eine zylindrische Form rückgeführt und gerichtet
oder geglättet
und wird der Boden des rückgeführten und
gerichteten zylindrischen Elements mit dem dünnen Boden entfernt.
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Der
Ausdruck „eine
Blindnut, die als ein Ölreservoir
dient" bei der vorliegenden
Erfindung bedeutet eine Nutenform, bei der ein proximaler Endabschnitt
und ein Endabschnitt in der Längsrichtung der
Nut geschlossen oder abgedichtet sind.
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Aufgrund
der oben erwähnten
Konfigurationen kann die vorliegende Erfindung die folgenden einzigartigen
Effekte zeigen.
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Bei
einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird ein zylindrisches Element verwendet, das durch
Extrudieren eines kreisförmigen
säulenförmigen Rohmaterials
oder Rohlings erhalten wird, wobei eine Naht nicht existiert. Da
jede der Blindnuten, die in der inneren Umfangsfläche ausgebildet
sind, nur auf der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Elements
offen ist, fließt
des Weiteren in einem Fall, in dem ein Schaft, ein Stift oder dergleichen
in einen zylindrischen inneren Abschnitt des zylindrischen Lagerelements
gesteckt wird und dieser Aufbau entweder als Gleit- oder als Rotationslager
verwendet wird, das in den Blindnuten zurückgehaltene Schmieröl nicht
aus einem Endabschnitt des zylindrischen Lagerelements heraus, und
zwar selbst nach langem Gebrauch, wodurch eine exzellente Schmierung
aufrechterhalten wird.
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Da
bei der Herstellung des zylindrischen Lagerelements gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der
Nutenformstempelstift, der eine Vielzahl von Vorsprüngen auf
der äußeren Umfangsfläche des
Stempelstifts aufweist, in das zylindrische Lagerelement geschoben
wird, kann des Weiteren eine Vielzahl von Nuten zur Bereitstellung
von Ölreservoiren
gleichzeitig oder auf einmal ausgebildet werden, und da mittels
des Rückführens und
Glättens
oder Richtens des konischen inneren Umfangsoberflächenabschnitts des
zylindrischen Elements in eine gerade zylindrische Form das Abdichten
des Endabschnitts der Nuten gleichzeitig durchgeführt wird,
können
die Blindnuten in dem zylindrischen Lagerelement effizient hergestellt
werden. Da die Form und die Anzahl an Nutenformvorsprüngen, die
auf dem Nutenformstempelstift ausgebildet sind, direkt in der Form
und Anzahl der Nuten reflektiert werden, die in einer inneren Umfangsfläche des
zylindrischen Elements geformt werden, können des Weiteren unterschiedliche
Formen von Nuten, beispielsweise eine kurze Nut, eine lange Nut,
eine Nut mit V-förmigem
Querschnitt, eine Nut mit U-förmigem
Querschnitt, eine Nut mit halbkreisförmigem Querschnitt und dergleichen,
und eine gewünschte
Anzahl der Nuten durch geeignete Ausbildung der Form und geeignete
Anzahl von Nutenformvorsprüngen,
die auf dem Nutenformstempelstift ausgebildet sind, effizient bereitgestellt
werden.
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Da
ein Nutenformstempelstift, der eine Vielzahl von Nutenformvorsprüngen an
einem Vorderseitenabschnitt der äußeren Umfangsfläche aufweist, von
der Seite der konischen inneren Umfangsfläche eines zylindrischen Elements
aus in das zylindrische Element eingeschoben wird, um eine Vielzahl
von Nuten in der inneren Um fangsfläche des zylindrischen Elements
bereitzustellen, ist es des Weiteren einfach, Nuten zu formen, die
jeweils vom Inneren des zylindrischen Elements aus beginnen. Da
das Abdichten der Endabschnitte der Nuten durch ein Rückführen und
Richten oder Glätten
einer konischen inneren Umfangsfläche des zylindrischen Elements
in eine gerade zylindrische Oberfläche ausgeführt wird, ist des Weiteren
eine Druckkraft zum Rückführen und
Glätten
der konischen inneren Umfangsfläche
des zylindrischen Elements an einem Endabschnitt der konischen inneren
Umfangsfläche konzentriert,
so dass das Richten der konischen inneren Umfangsfläche durch
eine plastische Deformation von diesem Endabschnitt aus beginnt.
Daher kann die konische innere Umfangsfläche ohne das Erfordernis einer
großen
Druckkraft einfach rückgeführt und
gerichtet oder geglättet
werden.
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Da
das zylindrische Lagerelement gemäß der Erfindung einer Extrusion,
einer Konusbildung, einer Nutenbildung, einem Rückführen und Richten, einer Bodenentfernung
und dergleichen – ausgehend von
einem zylindrischen Rohmaterial – kontinuierlich unterworfen
werden kann, kann ein zylindrisches Lagerelement mittels einer Reihe
von Schmiedeschritten effizient aus einem kreisförmigen säulenförmigen Rohmaterial hergestellt
werden.
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Da
das zylindrische Lagerelement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung mittels eines Extrusionsverfahrens simultan einem
Formen und Nutenbilden bezüglich
des zylindrischen Elements unterworfen werden kann, kann ein zylindrisches
Lagerelement des Weiteren zusätzlich
zu den Effekten des voranstehenden Verfahrens zur Herstellung eines
zylindrischen Lagerelements mit einer verminderten Anzahl von Schritten
effizient aus einem kreisförmigen
säulenförmigen Rohmaterial
hergestellt werden.
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Da
das zylindrische Lagerelement gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung simultan einem Nutenformen und Konusformen bezüglich des
zylindrischen Elements unterworfen werden kann, kann des Weiteren
ein zylindrisches Lagerelement zusätzlich zu den Effekten des
voranstehenden Verfahrens zur Herstellung eines zylindrischen Lagerelements
mit einer verminderten Anzahl von Schritten effizient aus einem
kreisförmigen
säulenförmigen Rohmaterial
hergestellt werden.
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Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits
auf die nachfolgende Erläuterung
bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit
der Erläuterung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In
der Zeichnung zeigen
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1 in
einer perspektivischen Ansicht ein zylindrisches Lagerelement gemäß der vorliegenden Erfindung,
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2 in
einer Vorderansicht einen kreisförmigen
säulenförmigen Rohling
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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3(a) und 3(b) Darstellungen
eines Stauchungsschritts des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung,
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4(a) und 4(b) Darstellungen
eines Zentrierschritts des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung,
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5(a) und 5(b) Darstellungen
eines primären
Fließpressschritts
des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung,
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6(a) und 6(b) Darstellungen
eines zweiten Fließpressschritts
des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung,
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7(a) und 7(b) Darstellungen
eines Konusbildungsschritts des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung,
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8(a) und 8(b) Darstellungen
eines Blindnutenformschritts des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung,
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9 eine
Darstellung eines Rückführ- und Richtschritts
des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung,
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10(a) und 10(b) Darstellungen
eines Rückführ- und
Richtschritts des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung,
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11(a) und 11(b) Darstellungen
eines Bodenentfernungs- und Richtschritts des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung,
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12(a) und 12(b) Darstellungen
eines Stauchungs- und Zentrierschritts des zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung,
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13(a) und 13(b) Darstellungen
eines primären
Fließpress-
und Konusformschritts des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung,
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14(a) und 14(b) Darstellungen
eines zweiten Fließpress-
und Nutenformschritts des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung und
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15 eine Darstellung eines Nutenform- und
Konusformschritts des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 beschrieben.
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Zunächst wird
in dem in 1 gezeigten zylindrischen Lagerelement 100 gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Vielzahl von Blindnuten 112, die als Ölreservoire
dienen, in der inneren Umfangsfläche 111 des
nahtlosen zylindrischen Elements 110 mittels eines Nutenformstempelstifts
ausgebildet. Jede dieser als Ölreservoire
dienenden Blindnuten 112 weist eine Nutenform auf, bei
der der longitudinale proximale Endabschnitt 112a und der
Endabschnitt 112b der Blindnut 112 geschlossen
oder abgedichtet sind. Das Abdichten des proximalen Endabschnitts 112a wird
durch einen rückgeführten und
gerichteten bzw. geglätteten
Abschnitt 113 bewerk stelligt, der durch ein Rückführen und
Richten bzw. Glätten
eines konischen inneren Umfangsflächenabschnitts des zylindrischen
Elements in eine zylindrische Form erhalten wird.
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Wenn
ein Schaft, ein Stift oder dergleichen, der in das zylindrische
Lagerelement 100 des Beispiels 1 eingesteckt ist, als Gleit-
oder Rotationslager verwendet wird, sind daher die als Ölreservoire
dienenden Blindnuten 112 nur in der inneren Umfangsfläche 111 des
zylindrischen Elements 110 offen, wobei die Blindnuten 112 einander
gegenüberliegen. Daher
wird in den als Ölreservoire
dienenden Blindnuten 112 befindliches Schmieröl ohne ein
Ausfließen
aus dem longitudinalen proximalen Endabschnitt 112a und
aus dem Endabschnitt 112b zurückgehalten, und zwar selbst
bei einem Langzeitgebrauch, so dass eine exzellente Schmierung aufrechterhalten wird.
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Daher
wird bei einem Verfahren zur Herstellung des zylindrischen Lagerelements 100 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ein kreisförmiger säulenförmiger Rohling 101,
der – wie
in 2 gezeigt – durch
Schneiden eines Stahlstabs auf eine vorgegebene Länge erhalten
wird, sequentiell Schmiedevorgängen
unterzogen, beispielsweise ein Stauchungsschritt, ein Zentrierschritt,
ein primärer Fließpress-
oder Extrudierschritt, ein sekundärer oder zweiter Fließpress-
oder Extrudierschritt, ein Bodenentfernungsschritt und dergleichen,
wie dies in den 3 bis 7 gezeigt
wird, ein wie in 8 gezeigtes Nutenformen
und ein Rückführen und
Richten bzw. Glätten,
wie dies in den 9 und 10 gezeigt ist.
Diese Arbeitsschritte werden unten im Detail beschrieben.
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Der
kreisförmige
säulenförmige Rohling 101, der
durch Schneiden eines Stahlstabs auf eine vorgegebene Länge erhalten
wird und der ein kreisförmiges
säulenförmiges Rohmaterial
gemäß 2 ist, wird
in einen für
einen Rohling geeigneten zylindrischen Stempel D1 mit einer inneren
Stufe d1 mittels eines für
einen Rohling geeigneten Oberstempels P1 in dem in 3(a) gezeigten Stauchungsschritt geschoben, und
nach dem Stauchen wird ein gestauchter kreisförmiger säulenförmiger Rohling mittels eines
Auswerferstifts NP1 aus dem zylindrischen Stempel D1 herausgenommen,
so dass eine äußere Umfangsfläche und
ein wie in 3(b) gezeigter zylindrischer
Rohling 102 mit einer gerichteten Oberfläche am geschnittenen
Ende erhalten werden.
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Dann
wird in dem in 4(a) gezeigten Zentrierschritt
der kreisförmige
säulenförmige Rohling 102,
der mittels des oben erwähnten
Stauchens erhalten wird, in einen zylindrischen Zentrierstempel D2
mit einer inneren Stufe d2 mittels eines Zentrierstempels P2 geschoben,
wobei er umgedreht wird, und nachdem das Zentrieren des kreisförmigen säulenförmigen Rohlings 102 mit
einem scheibenförmigen
Vorsprung p2 des Zentrierstempels P2 abgeschlossen ist, wird ein
gestauchter kreisförmiger
säulenförmiger Rohling
mittels eines Auswerferstifts NP2 aus dem zylindrischen Zentrierstempel
D2 herausgenommen, so dass ein kreisförmiges säulenförmiges Element 103 mit
einem konkaven Abschnitt, an dessen einer Endfläche ein wie in 4(b) gezeigter konkaver Abschnitt 103a ausgebildet
ist, erhalten wird.
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Bei
dem in 5(a) gezeigten primären Extrusions-
oder Fließpressschritt
wird das kreisförmige säulenförmige Element 103 mit
dem konkaven Abschnitt, der durch das oben erwähnte Zentrieren erhalten worden
ist, mittels eines Extruderstempels P3 wieder in einen zylindrischen
Extruderstempel D3 geschoben, wobei das Element mit der Oberseite
nach unten gedreht ist, und wird es einer primären Extrusion oder einem primären Fließpressen
in einem Zustand unterworfen, in dem es gegen einen Stempelstift
DP3 stößt, der
an der Innenseite des zylindrischen Extruderstempels D3 fixiert
ist. Dann wird das extrudierte oder fließgepresste zylindrische Element aus
dem zylindrischen Extruderstempel D3 entfernt, so dass ein zylindrisches
Element 104 mit einem dicken Boden erhalten wird, bei dem
ein wie in 5(b) gezeigter Bodenabschnitt 104a mit
einer dicken Wandung ausgebildet ist. Der Stempelstift DP3 weist
einen vorgegebenen Durchmesser auf, der dem Durchmesser des Durchgangs
des Lagerelements 100 entspricht.
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Des
Weiteren wird das zylindrische Element 104 mit einem dicken
Boden, der mittels des oben erwähnten
primären
Extrudierens erhalten worden ist, bei einem in 6(a) gezeigten zweiten oder sekundären Extrusions-
oder Fließpressschritt
mittels eines Extruderstempels P4 in einen zylindrischen Extruderstempel
D4 geschoben und wird dem zweiten Extrudieren unterworfen, während das
zylindrische Element 104 mit einem Extruderstempelstift
DP4 in Kontakt gebracht ist, der an der Innenseite des zylindrischen
Extruderstempels D4 befestigt ist. Danach wird das sekundär extrudierte
zylindrische Element 104 aus dem zylindrischen Extruderstempel
D4 herausgenommen und wird ein zylindrisches Element 105 mit
einem dünnen
Boden erhalten, bei dem ein wie in 6(b) gezeigter
Bodenabschnitt 105a mit dünner Wandung ausgebildet ist.
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Danach
wird das geformte nahtlose zylindrische Element, das den Schmiedeschritten
wie dem oben erwähnten
Stauchungsschritt, dem Zentrierschritt, dem primären Extrusionsschritt, dem
sekundären
Extrusionsschritt und dergleichen unterzogen worden ist, einem Konusformschritt,
einem Nutenformschritt und einem Rückführ- und Richtschritt unterworfen, die die
wichtigsten Schritte der vorliegenden Erfindung sind.
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Zuerst
wird das zylindrische Element 105 mit dem dünnen Boden,
der durch den oben erwähnten sekundären Extrusionsschritt
erhalten worden ist, in einem in 7(a) gezeigten
Konusformschritt mittels eines Konusformstempels P5 in einen zylindrischen Konusformstempel
D5 gepresst. Des Weiteren wird ein Konusformstempelstift DP5 eingepresst,
der im Inneren des zylindrischen Konusformstempels D5 befestigt
ist, so dass das zylindrische Element 105 einen Konus mittels
eines Konusabschnitts DP51 erhält,
der sich in Rückwärtsrichtung
konisch erweitert und an dem Konusformstempelstift DP5 ausgebildet ist.
Am vorderen Ende des Stifts DP5 weist er den vorgegebenen Durchmesser
auf, der dem Durchgang des Elements 100 entspricht, und
am hinteren Ende ist er auf einen größeren Durchmesser konisch erweitert.
Danach wird das zylindrische Element 105 aus dem zylindrischen
Konusformstempel D5 entfernt, um ein konisches zylindrisches Element 106 zu erhalten,
das einen konischen inneren Umfangsflächenabschnitt 106a an
einem Endabschnitt des Elements 106 aufweist, wobei sich
der Durchmesser – wie
in 7(b) gezeigt – von dem
offenen Ende zum Inneren hin allmählich reduziert.
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Als
nächstes
wird das oben erwähnte
konische zylindrische Element 106 in einem in 8(a) gezeigten Nutenformschritt mittels eines
Nutenformstempels P6 in einen zylindrischen Nutenformstempel D6
geschoben. Am anderen Ende wird ein Nutenformstempelstift DP6, der
im Inneren des zylindrischen Stempels D6 befestigt ist, in das offene
Ende des konischen zylindrischen Elements 106 gepresst.
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In
diesem Fall weist der Nutenformstempelstift DP6 eine Vielzahl von
Nutenformvorsprüngen DP62
auf einer äußeren Umfangsfläche eines
kreisförmigen
säulenförmigen Körpers DP61
auf und weist der Umfang der Vorsprünge DP62, der durch einen hypothetischen
Kreis definiert ist, der durch ein Verbinden der äußeren Umfangsflächen der
Vorsprünge
DP62 erhalten wird, einen kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser
des großen
Endes der konischen inneren Umfangsfläche am hinteren Ende des Elements 106 und
einen größeren Durchmesser
als der vorgegebene innere Durchmesser des zylindrischen Elements 106 auf.
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Wenn
der Nutenformstempelstift DP6 von der Seite der konischen inneren
Umfangsfläche 106a aus
in das zylindrische Element 106 gepresst wird, werden daher
Nuten 107a in einer sich gerade erstreckenden inneren Umfangsfläche des
zylindrischen Elements 106 ausgebildet, welche sich von
dem konischen Abschnitt nach innen erstreckt. Die Nuten werden mittels
der Nutenformvorsprünge
DP62 geformt und erstrecken sich von einem Endabschnitt mit reduziertem
Durchmesser der konischen inneren Umfangsfläche 106a aus bis zu
dem Bodenabschnitt 105a des zylindrischen Elements 106,
so dass – wie in 8(b) gezeigt – der
Stift DP6 ein konisches zylindrisches Element 107 erzeugt,
bei dem Endabschnitte der Nuten 107a an demjenigen Ende
abgedichtet sind, das an die Endwand des zylindrischen Elements 107 angrenzt,
und auf der Seite der konischen inneren Umfangsfläche 106a offen
sind.
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Bei
einem in den 9 und 10 gezeigten Rückführ- und
Richtschritt wird das oben erwähnte, mit
Nuten versehene konische zylindrische Element 107 mittels
eines Rückführ- und
Richtstempels P7 in einen zylindrischen Rückführ- und Richtstempel D7 geschoben,
der mit einer in 9 gezeigten inneren Stufe d7
ausgebildet ist, so dass eine konische innere Umfangsfläche zwischen
einem scheibenförmigen Vorsprung
np7 eines zum Rückführen und
Richten geeigneten Auswerferstifts NP7 und dem zylindrischen Rückführ- und
Richtstempel D7 rückgeführt und
gerichtet oder geglättet
wird. Wie in 10(a) gezeigt, wird im Ergebnis
ein rückgeführter und
gerichteter zylindrischer Abschnitt 108b mit denselben inneren
und äußeren Oberflächen wie
diejenigen des zylindrischen Elements 107 geformt, während die Öffnungen
in dem Ende der konischen inneren Umfangsfläche mittels des rückgeführten und
gerichteten Abschnitts 108b abgedichtet oder verschlossen sind.
Danach wird das rückgeführte und
gerichtete zylindrische Element 107 mittels des Auswerferstifts NP7
von dem zylindrischen Rückführ- und
Richtstempel D7 entfernt. Wie in 10(b) gezeigt,
wird dann ein mit Blindnuten versehenes zylindrisches Element 108 erhalten,
das mit einer Vielzahl von Blindnuten 108a ausgestattet
ist, die mit dem rückgeführten und
gerichteten Abschnitt 108b an einem Endabschnitt in der
Längsrichtung
der Nut in der inneren Fläche
des zylindrischen Elements abgedichtet oder verschlossen sind.
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Wie
in 11(a) gezeigt, wird das oben
erwähnte
rückgeführte und
gerichtete, mit Blindnuten versehene zylindrische Element 108 mittels
eines Bodenentfernungs- und
Richtstempel P8 in einem Bodenentfernungs- und Richtschritt wieder
in einen zylindrischen Bodenentfernungs- und Richtstempel D8 geschoben,
wobei die Oberseite des zylindrischen Elements 108 nach
unten gedreht ist, so dass es simultan einem Bodenentfernungsschritt,
bei dem der dünnwandige
Bodenabschnitt 105a entfernt wird, und einem Richtschritt
oder Glättungsschritt
für die inneren
und äußeren Umfangsflächen mittels
eines Bodenentfernungs- und Richtstempelstifts DP8 unterzogen wird,
der auf der Innenseite des zylindrischen Bodenentfernungs- und Richtstempels
D8 befestigt ist. Danach wird das zylindrische Element 108 von
dem zylindrischen Bodenentfernungs- und Richtstempel D8 entfernt.
Wie in 11(b) gezeigt, wird damit ein
in 1 gezeigtes zylindrisches Lagerelement 100 erhalten,
das eine Vielzahl von als Ölrückhalteeinrichtungen
dienenden Blindnuten 112 in der inneren Umfangsfläche aufweist.
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Als
nächstes
wird ein zylindrisches Lagerelement, das gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung hergestellt wird, unter Bezugnahme auf die 12 bis 14 beschrieben.
Dieses zylindrische Lagerelement des zweiten Ausführungsbeispiels
wird einem Zentrierschritt gemäß dem oben
erwähnten
ersten Ausführungsbeispiel
für kurze
Zeit und gleichzeitig einem Stauchungsschritt unterworfen, einem
Konusformschritt für
kurze Zeit und gleichzeitig einem primären Extrusions- oder Fließpressschritt
unterworfen und dann einem Blindnutformschritt für kurze Zeit und gleichzeitig
einem sekundären
oder zweiten Extrusions- oder Fließpressschritt unterworfen.
Der Rückführ- und
Richtschritt und der Bodenentfernungs- und Richtschritt, die dem
Nutenformschritt nachfolgen, sind dieselben wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß den 9 und 10. Daher werden unten die Stauchungs-
und Zentrierschritte, die primären
Extrusions- und Konusformschritte und die sekundären Extrusions- und Nutenformschritte
beschrieben.
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Zuerst
wird ein kreisförmiger
säulenförmiger Rohling 101,
der ein in 2 gezeigtes kreisförmiges säulenförmiges Rohmaterial
ist, das aus einem stangenförmigen
Ele ment auf eine vorgegebene Länge geschnitten
ist, im Rahmen von in 12(a) gezeigten
Stauchungs- und Zentrierschritten mittels eines Stauchungs- und
Zentrierstempels P9, der an seiner Spitze einen scheibenförmigen Vorsprung
p9 aufweist, in einen für
einen Rohling geeigneten und eine innere Stufe d9 aufweisenden zylindrischen
Stempel D9 geschoben. Nachdem der kreisförmige säulenförmige Rohling 101 dem
Stauchen und Zentrieren unterzogen worden ist, wird er dann mittels
eines Auswerferstifts NP9 aus dem zylindrischen Stauch- und Zentrierstempel
D9 entfernt, so dass die äußere Umfangsfläche und
eine geschnittene Endfläche
geglättet
oder gerichtet sind. Daher wird ein in 12(b) gezeigtes
kreisförmiges
säulenförmiges Element 120 mit
einem konkaven Abschnitt erhalten, bei dem der konkave Abschnitt 120a an
einer Endfläche
ausgebildet ist.
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Wie
in 13(a) gezeigt, wird dann in
dem primären
Extrusionsschritt das kreisförmige
säulenförmige Element 120 mit
dem konkaven Abschnitt, der mittels des oben erwähnten Stauchens und Zentrierens
erhalten worden ist, mittels eines Extruderstempels P10 mit der
Oberseite des Elements nach unten gedreht in einen zylindrischen
Extruderstempel D10 geschoben, und wird es einem solchen primären Extrudieren
unterzogen, dass ein zylindrischer Abschnitt, der eine konische
innere Umfangsfläche
aufweist, die einen sich nach innen allmählich reduzierenden Durchmesser
hat, ausgebildet wird, wobei es gegen einen Extruderstempelstift
DP10 stößt, der
einen Konusabschnitt DP101 aufweist, der einen sich zur Spitze hin
allmählich
reduzierenden Durchmesser aufweist, wobei der Stempelstift DP10
auf der Innenseite des zylindrischen Extruderstempels D10 befestigt
ist. Dann wird das extrudierte zylindrische Element aus dem zylindrischen
Extruderstempel D10 entfernt, so dass ein in 13(b) gezeigtes
zylindrisches Element 130 mit einem dicken Boden erhalten wird,
welches einen zylindrischen Abschnitt 130c, der einen dickwandigen
Bodenabschnitt 130a aufweist, und eine konische innere
Umfangsfläche 130b mit
einem sich nach innen allmählich
reduzierenden Durchmesser aufweist.
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In
einem in 14(a) gezeigten zweiten oder
sekundären
Extrusions- oder Fließpressschritt wird
das zylindrische Element 130 mit einem dicken Boden, der
mittels der oben erwähnten
primären
Extrusion erhalten worden ist, mittels eines Extruder- und Nutenformstempels
P11 in einen zylindrischen Extruder- und Nutenformstempel D11 geschoben. Dabei
erfolgt ein sekundärer
oder zweiter Extrusionsschritt, wäh rend die innere Bodenfläche des
zylindrischen Elements 130 mit einem dicken Boden in Kontakt
mit einem Extruder- und Nutenformstempelstift DP11 gebracht wird,
der auf der Innenseite des zylindrischen Stempels D11 befestigt
ist.
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Da
der Extruder- und Nutenformstempelstift DP11 ein vorderes Ende mit
einem vorgegebenen Durchmesser, der dem Durchgang des Lagerelements 100 entspricht,
und eine Vielzahl von Nutenformvorsprüngen DP112 auf der äußeren Umfangsfläche des
kreisförmigen
säulenförmigen Körpers DP111
aufweist, gleiten die Nutenformvorsprünge DP112 relativ zu einem
verlängerten
Bereich des zylindrischen Abschnitts des Elements 130,
während eine
sekundäre
oder zweite Extrusion durchgeführt wird,
bei der ein dicker Boden dünner
gemacht wird, so dass aus einer konischen inneren Umfangsfläche ein
stetiger gerader zylindrischer Abschnitt gebildet oder gedehnt wird,
wodurch ein in 14(b) gezeigtes hohles zylindrisches
Element 140 erhalten wird, bei dem wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
ein Ende abgedichtet ist, offene Nuten 140b auf der Seite
des konischen Abschnitts 140c ausgebildet sind und ein
dünnwandiger
Bodenabschnitt 140a, Nuten 140b und eine konische
innere Umfangsfläche 140c realisiert
sind.
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Danach
wird das konische zylindrische Element 140, das einen dünnen Boden
und Nuten aufweist, die in dem oben erwähnten Nutenformschritt erzeugt
worden sind, einem Rückführen und
Richten und einem Bodenentfernen und Richten wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
unterworfen, so dass das in 1 gezeigte
zylindrische Lagerelement 100 erhalten wird.
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Des
Weiteren wird unter Bezugnahme auf 15 ein
zylindrisches Lagerelement beschrieben, das ein drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist. Bei dem zylindrischen Lagerelement dieses
dritten Ausführungsbeispiels
ist der Nutenformschritt des oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiels
verkürzt
und wird simultan mit der Konusbildung durchgeführt. Die Schmiedeschritte in
Form des Stauchungsschritts, des Zentrierschritts, des primären Extrusionsschritts,
des sekundären
Extrusionsschritts und dergleichen, des in den 9 und 10 gezeigten Rückführ- und Richtschritts, der
dem Nutenformschritt nachfolgt, und des in 11 gezeigten Bodenentfernungs-
und Richtschritts sind dieselben wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Daher werden nur der Konusbildungsschritt und der Nutenformschritt
unten beschrieben.
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Das
zylindrische Element 105 mit dünnem Boden, bei dem ein dünnwandiger
Bodenabschnitt 105a ausgebildet ist, wird – wie in 15(a) gezeigt – in einem Konusformschritt
und einem Nutenformschritt mittels eines Konusform- und Nutenformstempels
P12 in einen zylindrischen Konus- und Nutenformstempel D12 geschoben,
und ein Konus- und Nutenformstempelstift DP12, der auf der Innenseite des
zylindrischen Stempels D12 befestigt ist, wird von einer Öffnung des
zylindrischen Elements 105 aus in das zylindrische Element 105 mit
dünnem
Boden geschoben.
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In
diesem Fall umfasst der Konus- und Nutenformstempelstift DP12 eine
Vielzahl von Nutenformvorsprüngen
DP122 an einem vorderen Abschnitt einer äußeren Umfangsfläche eines
zylindrischen Körpers
DP121 und einen Konusabschnitt DP123 an einem hinteren Abschnitt
des zylindrischen Körpers
DP121, dessen äußerer Durchmesser sich
allmählich
nach hinten vergrößert. Wenn
der Konus- und Nutenformstempelstift DP12 in das zylindrische Element 105 eingeschoben
wird, bilden daher die Nutenformvorsprünge DP122 des Konus- und Nutenformstempelstifts
DP12 Nuten 150a in der inneren Umfangsfläche des
zylindrischen Elements 105 von dem offenen Ende aus zu
dem Bodenwandabschnitt 105a des zylindrischen Elements 105. Wenn
das zylindrische Element 105 den Konusabschnitt DP123 erreicht,
der an einem hinteren Abschnitt des zylindrischen Körpers DP121
bereitgestellt ist, bildet des Weiteren der Konusabschnitt DP123
eine konische innere Umfangsfläche 150b, deren
Durchmesser sich allmählich
von dem offenen Ende aus nach innen reduziert, während die Nuten in der Nähe des offenen
Endes eingepresst werden, so dass ein konisches zylindrisches Element 150 erhalten
wird, in dem Nuten 150a ausgebildet sind, deren Enden an
dem bodenwandigen Ende des zylindrischen Elements abgedichtet oder
abgeschlossen sind und deren entgegengesetzten Enden – wie in 15(b) gezeigt – auf der Seite der konischen
inneren Umfangsfläche 150b offen
sind.
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Danach
wird das konische zylindrische Element 150, das einen dünnen Boden
und Nuten aufweist, die mittels der oben erwähnten Konus- und Nutenformung
erhalten worden sind, einem Rückführen und
Richten und einem Bodenentfernen und Richten unterzogen, so dass
ein wie in 1 gezeigtes zylindrisches Lagerelement 100 erhalten
wird.
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Da
bei dem rohrförmigen
nahtlosen zylindrischen Lagerelement 100 des daher erhaltenen
vorliegenden Ausführungsbeispiels
eine Anzahl von Blindnuten 112 als Ölreservoire mit einer Blindnutenform
mit abgedichtetem proximalen Endabschnitt 112a und abgedichtetem
Endabschnitt 112b in der Längsrichtung der Blindnut in
einer inneren Umfangsfläche 111 des
zylindrischen Elements 110 ausgebildet ist, wird ein Schmieröl, das in
eine solche als Ölreservoir
dienende Blindnut 112 eingefüllt ist, für eine lange Zeitdauer zurückgehalten,
wodurch eine Schmierfunktion in ausreichender Weise gezeigt werden
kann und eine als Ölreservoir
dienende Blindnut innerhalb des zylindrischen Elements 110 bei
geringen Kosten effizient in Massenproduktion hergestellt werden
kann. Daher sind die Vorteile der Erfindung sehr groß.
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Es
sei bemerkt, dass obwohl jedes der zylindrischen Lagerelemente sämtlicher
oben beschriebener Ausführungsbeispiele
einen zylindrischen Stempel verwendet, die äußere Form des Stempels geeignete
Formen entsprechend einer verwendeten Schmiedevorrichtung zur Herstellung
eines Lagerelements mit einem zylindrischen Umfang einnehmen kann,
solange die Innenfläche
des Stempels zylindrisch ist. Falls ein nicht-zylindrischer Umfang
gewünscht
ist, kann der Durchgang des Stempels nicht-zylindrisch sein.