DE102020205454A1

DE102020205454A1 - Verfahren zur Herstellung von Druckringen für Wellschläuche

Info

Publication number: DE102020205454A1
Application number: DE102020205454.1A
Authority: DE
Inventors: Axel Flach
Original assignee: ContiTech Techno Chemie GmbH
Current assignee: ContiTech Techno Chemie GmbH
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2021-11-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Druckringen (10) aus einem metallischen Werkstoff, bei welchen in einem ersten Schritt Ringscheiben (1) mit einer konzentrischen Bohrung (2) und einem die konzentrische Bohrung (2) umgebenen Kreisring bereitgestellt und anschließend in mindestens einem folgenden Umformschritt zu dem Druckring (10) umgeformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringscheiben (1) in nachfolgenden Arbeitsschritten in einer Pressform (6) derart verpresst werden, dass Anschnittkanten (5A, B) und Stanzgrate (4A, B) zu Rundungen (9A, B, C, D) umgeformt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Druckringen aus einem metallischen Werkstoff, bei welchen in einem ersten Schritt Ringscheiben mit einer konzentrischen Bohrung und einem die konzentrische Bohrung umgebenen Kreisring bereitgestellt und anschließend in mindestens einem folgenden Umformschritt zu dem Druckring umgeformt werden.
Druckringe der eingangs genannten Art werden beispielsweise für Wellschläuche bzw. Wellrohre eingesetzt, die zum Beispiel für die Verbindung von Automobilkomponenten vielfältige Verwendung finden. Die Druckringe werden als metallische Verstärkungsringe im Bereich der Wellentäler außenseitig auf die Wellschläuche bzw. Wellrohre aufgebracht, um im Druckzustand die Funktion der Wellschläuche bzw. Wellrohre zu erhalten. Dadurch, dass sich die Faltentäler wegen der Druckringe nicht aufblähen können, kommen die Faltenschläuche ihrer Hauptaufgabe, den dynamischen Toleranzausgleich nach, d.h. die Leitungen gleichen die Bewegung, der verbundenen Komponenten in allen Richtungen aus. Zusätzlich sorgen die Ringe dafür, dass bei einem gebogenen Verlauf ein Quetschen bzw. Einknicken verhindert wird.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, derartige Druckringe aus einem ringförmig gebogenen Draht herzustellen, dessen Enden miteinander verschweißt werden. Die EP 1 473 503 B 1 zeigt derartige Druckringe. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig und kostenintensiv und mit hohen Ausschussraten verbunden. Überdies müssen die Schweißgrate aufwendig entfernt werden, um Beschädigungen des zu verstärkenden Wellschlauches bzw. Wellrohrs auszuschließen.
In der gattungsbildenden DE 60 2004 000 461 T2 wurde vorgeschlagen, derartige Druckringe aus Lochscheiben eines metallischen Werkstoffes durch mehrfache Umformung herzustellen, wobei die Druckringe einen im westlichen Ufer mitten Querschnitt erhalten. Allerdings ist auch diese Herstellung recht komplex und aufwendig.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art zur Herstellung von Druckringen zu schaffen, mit welchem die Druckringe auf einfache Weise und kostengünstig nahtlos und ohne nennenswerten Grat herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Verfahren mindestens folgende Arbeitsschritte aufweist, nämlich

- Ausstanzen mindestens einer Ringscheibe aus Metallblech vorbestimmter Dicke mit jeweils einer konzentrischen Bohrung, dabei Ausbildung von Stanzgraten und Anschnittkanten an den Bereichen der Ringscheiben, die mit einem Stanzwerkzeug in Berührung kommen,
- Einlegen der Ringscheibe in eine Pressform, wobei die Form in den Bereichen, in denen die Anschnittkanten und die Stanzgrate der Ringscheibe zu liegen kommen, umlaufende Radien vorbestimmter Maße aufweist,
- Pressformen der Ringscheibe in der Pressform, dabei Umformung und Verpressung der Anschnittkanten und Stanzgrate der Ringscheibe zu mit den Radien der Form korrespondierenden Rundungen zu einem Druckring.

Dieses Verfahren ermöglicht eine besonders einfache Herstellung gattungsgemäßer Druckringe ohne Stanzgrate. Das Metallblech weist dabei eine vorbestimmte Dicke auf, die etwa der Breite des späteren Druckrings entspricht. Durch die Kaltumformung in der Pressform sind die Stanzgrate und Anschnittkanten aus dem Stanzvorgang verpressbar, sodass die fertigen Druckringe keine scharfen Kanten mehr aufweisen, die die zum Einsatz kommenden Wellschläuche oder Wellrohre beschädigen könnten.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Verfahren mindestens weitere Arbeitsschritte auf, nämlich

- Einlegen des Druckrings in eine weitere Pressform, wobei die weitere Pressform im Bereich der Rundungen des Druckringes gegenüber der ersten Pressform andere Radien aufweist,
- Pressformen des Druckrings in der zweiten Pressform.

Auf diese Weise ist in einem mehrstufigen Reformprozess auch bei schwierig umzuformenden Werkstoffen ein Verpressen der Stanzgrate möglich. Das Verfahren kann natürlich, angepasst an die Form- und Werkstoffbedingungen weitere Folge-Pressvorgänge aufweisen.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das zu stanzende Metallblech aus einem Aluminiumwerkstoff.
Aluminium lässt sich bei guter Festigkeit relativ leicht umformen und ist deshalb zur Herstellung der erfindungsgemäßen Druckringe besonders gut geeignet.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das zu stanzende Metallblech aus einem Edelstahl.
Edelstahl weist eine besonders gute Korrosionsbeständigkeit auf und lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls gut herstellen.
Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

1 einen Querschnitt einer ausgestanzt in Ringscheibe mit Stanzgrat und Anschnittkanten,
2 die in eine Pressform eingelegte Ringscheibe
3 die pressgeformte Ringscheibe in der Form und
4 einen fertigen Druckring im Querschnitt.

In der 1 ist eine aus einem hier nicht gezeigten Blechstreifen mit einem herkömmlichen, hier ebenfalls nicht gezeigten Stanzwerkzeug ausgestanzte Ringscheibe 1 in einem Querschnitt gezeigt. Die Ringscheibe einst weist eine zentrale Bohrung 2 auf.
An einer in Zeichnungslage gesehen unteren Seite 3 der Ringscheibe 1 weist die Ringscheibe 1 umlaufend zwei Stanzgrate 4A und 4B sowie zwei Anschnittkanten 5A und 5B auf.
In der 2 ist die Ringscheibe 1 in eine hier geöffnet dargestellte Pressform 6 eingelegt. Die Pressform 6 weist ein Oberteil 6A und ein Unterteil 6B auf. Das Oberteil 6A weist eine Formkavität 7A, das Unterteil 6B eine Formkavität 7B auf, wobei die Formkavitäten 7A und 7B in ihrer Lage miteinander korrespondieren. Oberteil 6A und Unterteil 6B sind axial gegeneinander verschiebbar, wobei ihm zusammengeschoben Zustand die Formkavitäten 7A und 7B eine geschlossene Kavität bilden.
In den Bereichen, in denen die Anschnittkanten 5A und 5B sowie die Stanzgrate 4A und 4B in den Formkavitäten 7A und 7B zu liegen kommen, weisen beide Formkavitäten 7A und 7B Radien 8A, 8B, 8C und 8D auf.
Die 3 zeigt einen Verfahrensschritt, in dem die Pressformteile 6A und 6B aufeinander zu zusammen gefahren waren. Dabei wurde die Ringscheibe 1 in die Kavitäten 7A und 7B gepresst. Die Radien 8A, B, C, D haben dabei die hier nicht mehr sichtbaren Stanzgrate und Anschnittkanten der Ringscheibe 1 zu Rundungen 9A, B, C, D umgeformt. Hier gezeigt ist der Zustand der Pressform 6 unmittelbar nach dem Pressvorgang bei leicht wieder geöffneten Pressformteilen 6A und 6B.
In der 4 ist ein fertiger Druckring 10 in einem Querschnitt gezeigt. Durch die Verpressung (siehe 3) weist der Druckring 10 keine Anschnittkanten und keine Stanzgrate mehr auf.
Bezugszeichenliste

1: Ringscheibe
2: zentrale Bohrung der Ringscheibe 1
3: untere Seite der Ringscheibe 1
4A, 4B: Stanzgrate der Ringscheibe 1
5A, 5B: Anschnittkanten der Ringscheibe 1
6: Pressform
6A, 6B: Oberteil und Unterteil der Pressform 6
7A, 7B: Formkavitäten im Oberteil 6A und Unterteil 6B der Pressform 6
8A, B, C, D: Radien der Formkavitäten 7A und 7B
9A, B, C, D: Rundungen der Ringscheibe 1
10: fertiger Druckring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1473503 [0003]
DE 602004000461 T2 [0004]

Claims

Verfahren zur Herstellung von Druckringen (10) aus einem metallischen Werkstoff, bei welchen in einem ersten Schritt Ringscheiben (1) mit einer konzentrischen Bohrung (2) und einem die konzentrische Bohrung (2) umgebenen Kreisring bereitgestellt und anschließend in mindestens einem folgenden Umformschritt zu dem Druckring (10) umgeformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens folgende Arbeitsschritte aufweist, nämlich - Ausstanzen mindestens einer Ringscheibe (1) aus Metallblech vorbestimmter Dicke mit jeweils einer konzentrischen Bohrung (2), dabei Ausbildung von Stanzgraten (4A, 4B) und Anschnittkanten (5A, 5B) an den Bereichen der Ringscheibe (1), die mit einem Stanzwerkzeug in Berührung kommen, - Einlegen der Ringscheibe (1) in eine Pressform (6, 6A, B, 7A, B) wobei die Form (6, 6A, B, 7A, B) in den Bereichen, in denen die Anschnittkanten (5A, B) und die Stanzgrate (4A, B) der Ringscheibe (1) zu liegen kommen, umlaufende Radien (8A, B, C, D) vorbestimmter Maße aufweist, - Pressformen der Ringscheibe (1) in der Pressform (6, 6A, B, 7A, B), dabei Umformung und Verpressung der Anschnittkanten (5A, B) und Stanzgrate (4A, B) der Ringscheibe (1) zu mit den Radien (8A, B, C, D) der Form (6) korrespondierenden Rundungen (9A, B, C, D) zu einem Druckring (10).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens weitere Arbeitsschritte auf, nämlich - Einlegen des Druckrings (10) in eine weitere Pressform, wobei die weitere Pressform im Bereich der Rundungen des Druckringes gegenüber der ersten Pressform andere Radien aufweist, - Pressformen des Druckrings (10) in der zweiten Pressform.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu stanzende Metallblech aus einem Aluminiumwerkstoff ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu stanzende Metallblech aus einem Edelstahl ausgebildet ist.