DE1602513A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen duennwandiger,ein Aussenprofil aufweisender Gegenstaende - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen duennwandiger,ein Aussenprofil aufweisender GegenstaendeInfo
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Description
- Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen dünnwandiger, ein Außenprofil :aufweisender Gegenstände Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen dünnwandiger, ein Außenprofil aufweisender Gegenstände finit Hilfe einer . elastisch verformbaren fatrize.
- :Eei bekannten Verfahren. dieser Art, bei denen das: Profil konvex und konkav ausgebildet werden soll, müß eine ..geteilte äußere Form oder ein Stempel mit Formflächen, die den konvexen und konkaven Profil des geformten Gegenstands koinplementür entsprechen; auf deal rohrförmigen Material angeordnet werden.
- Eine solche äußere Form bringt jedoch nicht. nur da-: durch wirtschaftliche Nachteile finit sich, daß die Kosten
für die Herstellung der Form verhältnismäßig hoch sind und das Verfahren schwierig und korpliziert -ist und viel Zeit und Arbeit erfordert, sondern daß der Anwendungsbe- reich dieses Verfahrens verhältnisliiäßg beschräi@t ist, da eine äußere Form, die einen größeren Unifang -l s das Erzeugnis selbst hat, oftmals' wegen Vorhandenseins an- derer Lauteile in einen engen iLlaum nicht vcri@"Endet vrerden kann. Die Beeinträchtigung- der Außenfläche eines Erzeug- , nisses ist* ebenfalls manschmal ein ernstes Problem. Es sind drei Verfahren dieser Art bekannt und zwar 1) das Verfor.nen mittels einer i'?lüssigkeit, 1) das clektro- hydraulische Formen und 3) das Verformen :iiittels einer Gummipatrize. Bei allen diesen Verfahren ist eine -_dunere Form erforderlich. ht anderen Borten, bei allen diesen e Verfahren wird eine Form hergestellt, die eine innere Fori- Fläche hat, die dem konvexen und konkaven irofil eines ge- formten zrzeugnisses kogplementur entspricht- und die in .sich ergänzende Formhälften geteilt ist. Nach Einlegen ei- nes dünnen rohrförmigen Materials in die Form wird mittels einer hydraulischen Flüssigkeit oder eines elastischen terials ein innerer Druck auf die Innenseite des diiru-ien rohröfnirigen haterials aufgebracht, so da"; sich dieses Material ausdehnt, bis es an der Innenflüche der @.forai fest anliegt und entsprechend geformt wird. Bei jede: dieser bekannten Verfahren ist nicht nur eine @:ußer e Form unentbehrlich, sondern diese Form muß auch geteilt sein, um das geformte. Erzeugnis herausnehmen zu Dünnen. Die eteilte Form: erfordert zusätzlich einen Form- CD haltering, uni sie während des Ausbeulvorgangs geschlossen zu halten, was den Nachteil mit sich bringt, daß die Vor- richtung sperrig wird. blas das Aufbringen von Druck anbe- langt, so ist das Verformen mittels Flüssigkeit und mit- tals-Gummipatrize verhältnismäßig einfach, während das elektrohydraulische Formen einen Kondensator großer Kapa- für die elektrische Entladung erfordert, und auch die beiden erstegenalznten Verfahren weisen den Nachteil auf, daß durch das Ausfließen der Flüssigkeit beim Heraus- nehmen des Erzeugnisses die Arbeit-sehr erschwert wird: Bei einem Verforineri mittels Gummipatrize -ist eine Presse erforderlich, ui:@ die Gummipatrize zusammenzudrücken, und die Vorrichtung muß auf der Presse befestigt sein. Das Zu- sa=nnnensetzen 'und AuseinandernEhnen: der geteilten Form für jedes i"rzeügnis ist zwangsläufig mit einer geringen Lei- stung verbunden. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ver- fahren der eingangs genannten Art zu schaffeil, das einfach und zweckmüßig ist, das zum gleichzeitigen Verformen an mehreren Stellen eines langgestreckten dünnen rohrförmigen i-taterials verwendet werden kann. und hei dem die verfor:@iande traft entlang der zu verformenden :Länge verUlidert werden l:onn . Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine dickvwandige hohle Patrize mit einem Außenprofil verwendet wird, das im wesentlichen dem Außenprofil des herzustellenden Gegenstandes entspricht, der an seiner Außenseite freiliegt, daß die Patrize in den Gegenstand eingebracht wird und dann. derart eingeschlossen ist, daß sie sich nur in: radialer Richtung ausdehnen kann, und da.ß anschließend im Hohlraum der Patrize ein solcher Druck aufgebracht wird, daß die Wand des Gegenstandes durch die Patrize verformt wird, bis de Wand das gewünschte Außenprofil erhalten hat. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfah- rens ist dadurch gekennzeichnet, daß sie für die dick- wandige hohle Patrize eine Halteeinrichtung aufweist, die Mittel zum Zuführen von unter Druck stehendem Strömungs- mittel zum Inneren der Patrize einschließt, und deiß die Ilalteeinrichtung für die Patrize so konstruiert ist, daß sie eine strö!ntingsmitteldichte Abdichtung des Inneren der Patrize erreicht. beitere Ein-elheiten, Vorteile und Merkmale der Lrfindüne ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der @.eiclulung ist die Erfindung beispielsweise dar- Lestellt, und zwar zeigen: `i. 1a und 1b eine Endansicht bzw. einen Axialschnitt eines auszubeulenden dünneä rohrförmigen Materials, ., Fig. 2a und 2b eine Endansicht bzw. einen Axialschnitt e.nee ausgebeulten Gegenstands, Fig. 3a und 3b eine Endansicht bzw. eine ,Seitenansicht eines anderen langgestreckten dünnen rohrförmigen Materials! . . Fig. 4a und 4b eine Endansicht bzweine Seitenansicht eines anderen langgestreckten ausgebeulten Gegen- Stands, rig. 5a und 5b eine Endansicht und einen Axialsehnitt s'iner . - bekannten Vorrichtung zum Ausbeulen mittels Flüssigkeit in schematischer Darstellung, Fig. 6 einen Axialschnitt einer bekannten Vorrichtung zum elektrohydraulschen:Formen, in schematisch - Darstellung, Fg. 7a und 7b eine Endansicht bzw. einen Axialschnitt einer bekannten Vorrichtung züm Ausbeulen mittels einer Gummipatrtzein schematischer Dar- Stellung. fig. B , einen Axialschntt der Vorrichtung ger:@; Fig. 7 in schematischer Darstellung, bei .dar die Gummipatritze unter Druck steht, Pig. 9a und 9b eine Endansicht bzw. einen Axialschnitt einer Ausbeulvorrichtun gemäß der Erfin- . dung in schematischer Darstellung, Fig. 10a 10b und 10c eine Endansicht, einen Axialschnitt bzw. eine Seitenansicht einer Ausbeulpatritze die in der in Fig. 9 dargestellten Vorrich- tung verwendet wird, Fg. 11a und llb eine Endansicht bzw. einen Axialschnitt . einer inneren Patritze, wie sie in der Vorrichtung gemäß Fig. 9 verwendet wird, Fig, '12a und 12b eine Endansicht bzw. einen Axialschnitt einer anderen Ausbeulvorrehtung gemäß der Erfindung, in schematischer Darstel- lung, ig. l33 und- 13b - - eine Endansicht bzw. einxalschnitt einer in der Vorrichtung gemäß Fig. 12 . vorwendeten Au.,veulpatritze, Fig. 14 - einen Axialschnitt nach :einer weiteren Ausführungaform gemäß der Erfindung in " .fanatischer Darstellung, Fig. 153 und 15b eine Endansicht bzw. einen Axialschnitt der . in der Ausführungsform gemäß Fig. 14 nerven- dczen Ausbeulpatritze, ' F ig. 1Ga und, 16b einen Axialschnitt. bzu. °..eine Endansicht eines-gemäß der Erfindung h gestellten Sta- tors eines gekapselten (canned) Motors, in schematischer Darstellung, Fig17 einen Axialschnitt des Stators in Fig. 16 in einem Zustand, in; dem däs Innenfutter des Stators noch nicht ausgebeult ist, -fig. 1E Einen Ax ialschnit t einer Ausbeulvorrichtung gemäß der Erfindung zum Eierstellen eines mittleren geraden teils des Innenfutters des Stators der Fry. 1.6, in schematischer Dar- Stellung, . Fig= 19 einen Axialschnitt des mit der Ausbeulvorriehtung . cr@äß Fig,. 18 teilweise ausgebildeten Stators, Fig. 20 einen Axialschnitt einer Ausbeuleorrichtung gemäß ` der Erfindung zum: Herstellen von gerippten Teilen an beiden Enden des Innenfutters des Stators gemäß FiQ..16, in schematischer Darstellung; Fig. 21 einen Axialschnitt einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausbeulvorrichtung zum Herstellen von gerippten Zeilen an beiden Enden des Innenfutters des Stators gemäß Fig. 16 in schematischer Darstellung und Fg. 22 einen Axialschnitt einer erfindungsgemäßen- :ius beul- vorrichtung zum gleichzeitigen Herstellen des mittleren geräden@Teils und der gerippten Teile an beiden Enden dos Innenfutters des Stators gemäß Fig. 16, in sehe- matischer Darstellung. Zum Zweck der Darstellung der bekannten Verfahren wird im folgenden ein Beispiel des Aus%eulens eines dünnen, rohrförmigen Materials 61, wie in F ig. 1 gezeigt, zur lierstellun @.inos konvexen und .konkaven Profil>s9 zrie in rig. 2 gezeigt, beschrieben. . ,..,". flü . @,. ,.feit aaz.@ eialen mittels Eine Ausbeulvorrichtung zur Verwendung in diesem Verfahren ist in rig. 5 dargestellt, toi der eine geteilte Form 2,: die eine innere rdrnfläche 23 aufweist, die'konplementär-deri konvexen und 'üonkaven Profil des geformten Gegenstands entspricht, -in einen l'ormiialtering 3 gehalten wird und auf einer Basisplatte 7 sitzt.- In der Form ist ein dünnes rohrförmiges I-lateriäl-66 nahgeordnet, dessen beide Endungen mit Müllungen 4 und 5: verstopft sind, wobei die Füllung 4 mit einer zentralen Bohrung zum hinführen von hydrau- lischem Fluid versehern ist Auf der IMung 4 ist ein Blöek 1 mit- einer zentralen Bohrung la befestigt:, durch die eine 'Flvasigkeit unter hohem Druck eingeführt wird. Auf diese Weise wird das dünne Rohrmaterial 6' durch den inner-n@Druck der Flüssigkeit ausgedehnt und ausgebeult, um eich der konvexen; und konkaven Innenfläche 2a der Form anzupassen. . 2) Llektrohydraul'isches Formen. Dieses Verfahren wund in den letzten Jahren entwickelt, und die mit diesem Verfahren: hergestellten E:rzeugnisee sind jetzt - auf dem Markt. Bei diesem Verfahren 'wird die plötzlicr freiwerdende Energie der elektrischen Entladung verwendet und mittels einer Ausbeulvorrichtung durchgeführt-, wie sein rig. 6 därgestellt is in der eine geteilte Fora 2 eine innero Formfläche 2a aufweist, die komplementär dem konvexen und konkaven Profil des Endprodukts ontspricht. Die Form wird in einen Formhaltering 3 gehalten: In der Form ist ein dünnes rohrfönig, s l,1,aterial 6° .angeordnet, dessen unteres Ende mit einer Füllung 5 verstopftIst. Elektroden 4 und 7 sind in dem -rohrförmigen Xaterial sich gegenüberliegend angeordnet, . dessen Inneres mit Hasser 1 gefüllt wird, wie in Fig. 6 dargestellt. Wenn zwischen den Elektroden q: und 7 eine elektrische Entladung er- zeugt wird, wird` die freiwerdende Energie durch das Urasser 1 auf die .Innenwand des dünnen lohrnaterials 61 übertragen, das auf diese Weise ausgedehnt und so geforat.wird, daß es sich der konvexen und konku--n Innenfläche der Form anpaßt. Durchlässe.2b, 3a zind zum Luftaustritt vorgesehen. ` 3) Ausbeulen mittels Gummzpatritze ., Bei diesem Verfahren wird die Eias ti zität des- Gummis ver- wendet und es wird mittels einer Ausbeulvorrichtung durchgeführt; wie sie in Fig. 7 dargestellt ist; in der eine geteilte'Form 2 und . ein Formhalterng 3 in ähnlicher Weise wie in Fig. 5 auf einer Basisplatte 4 angeordnet sind.- Ein: dünnes rohrförmiges Material 61 wird in der Form angeordnet und eine zylindrische Ausbeulpatritze 1 aus Gummi wird in das.dünne bohrmaterial eingebracht. Daraufhin wird ein @:e;tallkolben 5 (rig: 8)desüen Außendurchmesser im 1-:cse-ntlicheu dem Innendurchriecser des dünnen Rohrmaterials 6' cutsprichta auf dic: Gumpipatritzc aufgebracht und mit Druck beauf- schlau, wodurch die Gummiputritze elastisch in axialer Richtung ,zusarmengedrück-t und radil ausgedehnt wird und so ihrerseits das dünne Rohrriiateri,--,l 6' von innen. her ausdoT2ät, wodurch es sich der konvexen und konkaven Fläche 2a der Form 2 anpaßt, wie in Fig. 8 dargestellt. Bei den Verfahren geTWäß der Erfindung wird eine Ausbeulpa- trtze-in Tore eines dicken Rohrs mit einem Außenprofil, das dem gewünscntcn konvexen und konkaven Profil eines Erzeuänisses erit- .zpricht, il radialer Richtung elastisch ausgedehnt, um das dünne rohrförmig,Material wie- erforderlich ohne Verwendung einer äußeren Form auszuboulen und zu formen.. Im folgenden werden einige Beispiele von Ausführungsformen gemäß der Erfindung zu deren Erläuterung be- schrieben: t@el s@e1 1 - - Eine aus zwei Teilen be tehcnde Au.sbüulnatritzE . ine erfndungsge.@ße Au: beulvorrichtung ist in Fig. 9 dar- gestellt %, bei der. eine Ausbeulpatritze und eine innere Patri tzc @rere@-c.t werden, wie in FiF:t 1G bz,.,r1'I veranschaulicht.. Die Aus- . boulpatritze 1: ist ein dickes Rohr aus einen harten elastischen . t.:atorisl, beispielsweise Gummi, das ein Außenprofil 1a suf@reist, . Jas dem konvexen und konkaven Profil eines herzustellenden Gegen- standen entspricht, und eine zentrale Dohrung aufweist, wie in . isig. 10 dargestellt. Die innere Patritze, die,in die Ausbeulpa- tritze ein-gesetzt wird, um das lecken von Flüsij;keit zu verhin- dern und um die, radiale Ausdehnungskraft aufgrund des hydraulischen Drucks auf die Ausbeulpatritze zu-übertraen, besteht aus Einem .1eichen elastischen Material, beis@@iel-sweise Gummi und hat die ' Form eines Schlauchs mit nach innen umgebogenen Enden (Fig. 11). Ein Patritzenhalter 3 weist in der litte ein Loch 33 zum Einführen - von Flüssigkeit in Glas innere der inneren Patiitze 2 auf,um auf die ;e Weise den hydraulischen Druck auf deren Innenseite zu über- tragOn. Die nach innen umgebogenen Teile 2a der inneren Patritze 2 liefen jeweils auf einen geringeren Durchmesser aufweisenden Toi- lcn 3b des Schafts des Patritzenhalters 3 und die gegenüberliegenden AbschluWände 2b der inneren Patritze werden zwischen einen Flansch- teil des fatri tzenhaltez s und einer Abschlußplatte 4= die von einer txi c":- mit Carinde versehene Ende des Patritzenhalters aufge- sex@th,en I11lutter - gchalton wird, festgehalten, wodurch verhindert ir.ld, d#)ß ,.ic;ü de innere Patrit zc in @.@yxaler@ Richtung ausdehnt und reißt, wenn der -hydr@sulehe Druck aufgebracht wird. Auf diese Leise wird die innere 2atritze 2 unter dem hydraulischer Druck nur in radialer Richtung ausgedehnt und dehnt durch die von innen ausgeübte Kraft die Ausbeulpatritze 1@radil nach@außen aus. Die: Ausi)culpatritae 1, die durch die innere Pätritze 2 durch inneren die - Druck beaufsclllagt wird, und/sich in radialer Richtung ausdehnt, dehnt -ihrerseits ein dünnes rohrförmiges-Ilaterial ö' mittels des konkaven und konvexen Teils -1a aud und-gibt den Material ein entsprechend aus- gebeultes konvexes und konkaves Profils Nach Beendigunö des Aüsbeulens wird der hydraulische Druck: entfernt, wodurch. sich die Ausbeulpatritze .l und die innere Patritze Zzu ihrer ursprünglichen Form zusammenzie- Ren. Daraufhin wird die Butter 5 gzlöst und die Abschlußplatte,4 wird vom ratritzenhalter 3- entfernt, wodurch aas-ausgebeulte Produkt leicht herausgenommen werden kann. Bei einem Versuch wurde ein nahtgeschweißtes Rohraus Tost- freiem. Stahl mit einem Außendurchmesser von 46 mm und einer Dicke von 0,15 = auf einfache Weise zu einem Produkt geformt, wie in Fig. 2 dargestellt, bei dem der Außendurchmesser-des konvexen Teils 51 mm und der Außaldurchmesser des konkaveu Teils 49,2_mm betrug. ,Die bei Bei den Versuch wurden die Ausbeulpatritze 1 und die innere i'4 ,ritze 2 auf dem Patritzenhalter 3 zusammengebaut, das Rohr 6' aus nahtgeschweißtem rostfreiem Stahl mit einem Außendurchneäser von 46 rin und einer Dicke von 0,15 mm wurde auf die Ausbeulpatritze 1 aufgebracht und daraufhin irurde die Abschlußplatte 4 auf den Ende des, Schahs befestigt und durch die Mutter 5 festgeklemmt" wie: in ': 9 dürgestell t. Nachdem. 'die Ausbculvorrichtüng so. zusammengebaut war, wurde ein .Öldruck von 40 kg/cm2 über die Ölzuleitungsbohrsn 3a des Halters eti;a eire Sekunde lang aufgebracht:.. Durch Aufbringen dieses Innendrucks wurden die innere Patritze 2 und 'dementsprechend di Ausbeulpütri -tze 1 elastisch radial nach außen ausgedehnt, wo-- durch das auf der Aus'aculpatritzv 1 befindliche Rohr .6t von innen rudial nach äußere entsprchend dem konvexen und konkaven -Profil . cQr AuUnfläche der Ausbeulpatritze ausgebeult.-Das, geformte- Pro- cLult wi;s die in Fig. 2 dargestellte Form auf, bei der der Außen- durchzcüeer der konvexen Teile 51 mm: und der Außendurchmesser der konkaver, Teile 4',2 mm betru Bei diesem Ausbeulverfahren betrug der auf die innere Patrtze 2 ausgeibte Außen- und Innendruck joreils etwa 0,40 kg/cm2 u; @;i der die Ausbeulpatritze 1 au s-e;bte Innendruck betrug 0,40 kg/c:2 uC.-,: -der @uß@,@drucl: 0,27 hWcm2. Da diese @;:iaÜ;r:arrn als die ElaätiZitä.tsz°ere dt:`Lxl.z@ar@ri.a, traf, kein Zerreißen in den beiden Gummipatritzen auf. Aufgrund des Außen- drucks von 0,27 kg/cm2 verringerte sich die Höhe des konvexen Teils der Ausboulpatritze elastisch nur um -etwa 10%. Daher Itonnte dadurch, daß die Ausbeulpatrtze ein Profil aufwies, das -für die elastische Verformung Entsprechend ausgebildet war, ein sehr genaues Produkt, erzielt werden. Beispiel 2 , _ .. Eine einzige Ausbe11-oG.t1e einfacher, Bauart; Eine, woitere Aus.füh#ungsförn der erfhdungsgemäßen Aus- Ueulvorrchtung ist in. fig. 12 veranschaulicht und die dabei verwendete Ausbeulpatritze ist in Fig. 13 dargestellt. Die Aus- veulpatritze 1' in Fig. 13 ist ebenfälls aus einem harten elasti- schen'1-Iaterial, z.B. Gmmi,- hergestellt und ist ebenfalls ein dickes Rohr mit einen der konvexen und konkaven Profil eines herzustellenden,Gegenstands entsprechenden Außenprofil und einer zentralen Bohrung, wie in Fi ,. 13 dargestellt. Die Ausbeulpatritze in diesem Beispiel weist zusätzlich eine ringförmige Zippe 1b an :ihren entüo@enesetztc=n Enden auf, die dazu dient, das Zecken üür unter horiem Druck stehenden Flüssigkeit zu verhindern. Die ent@;e;gengee etzten runden der Ausbeulpatritze 1 liegen in entapre- c:Utd n lusnc:ü..ii.eii in Zwei Abschlußplatten 2 und 3, deren Durch-- messer Etwas kleiner ist als der Umfangsdurchmesser der Zippe.: Die AbschluBplatte 2 ist mit,-einer Ölzuleitungebohrung 2a -entlang ihrer .Achse versehen. Zum Ausbeulen wird ein dünnes-rohrförmiges Material 6' einer Lange, die etwas kürzer ist als die Ausbeulpatritze 1, auf diese aufgebracht und die beiden Enden des Rohrmaterials werden in die Ausnehnunen der Abachlußplätten 2 und 3 eingesetzt, die durch _ ihrerseits mit Hilfe von Bolzen, die sich/gegenüberliegende Löcher in den beiden Abschlußplatten hindurch erstrecken,.oder durch andere. geci,#aete Mittel zusammengehalten -werden. Wenn Flüssigkeit unter hohem Druck durch die Bohrung 2a der Abschlußplatte 2-eingeführt- wird, wird der hydraulische Druck gleichmäßig-auf die Zippe 1b:, die Endwände. 1e und die Innenwand der zentralen Bohrung 1d ausgeübt, und dadurch dehnt sich. die Ausbeulpatritze 1 in radialer Richtung aus, während sie sich gleichzeitig in radialer Richtung zusammen- zieht. In diesem Zustand werden die Zippen 1b flüssigkeitsdicht gegen die Wände der Aushehnungen gedrückt, wodurch das Zecken von Flüsigkeit :verhindert wird. Durch die radiale Ausdehnung der Aus- beulpatritze 1 wird das diinne fiohrmaterial 6' von innen her aus- gedehnt, so daß es sich dem konvexen und konkaven Profil 1a der Ausbeul@atritze anpaßt. Zach Beendigung des Ausbculvorgan,s wird der Druck entfernt, wodurch, die Ausbeulpatritse elastisch in ihre ursprüngliche form-zurückkehrt. Durch Entfernen einer der Abschluß- platten von der Ausbeulpatritze kann das E--dprodukt leicht heraus-- genommen werden. Bei einem Versuch inzrde eia Rohr aus nahtgeschweißtem rost- freiem Stahl mit einem Außendurchmesser von 46 mm und einer Dicke von 0,15 am in der oben beschriebenen Ausbeulvorrichtung ausgebeult und leicht zu, einer: Gegenstand, geformt, wie er ir. Fig: 2 daröestellt ist, der einen konvexen #-uPendurchmeser vön 51 nm und einen konkaven Außendurchmesser von 49,2 mm aufwies. Die bei dem Versuch'verwendete Ausbeulvori-.:chtung, die in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist, 'weist folgende Daten auf: Die Ausbeulpatritze 1 ist aus einem harten Poly- urethangemmi hergestellt und hat eine zentrale Bohrung 1d von 20 'mm Durchnesser.'DEr konvexe Teil ihrer Außenfläche hat einen Außendurch- messer von 44 mm, der konkave Teil einen Außendurchmesse--t. von 42 mm und die Zippen einen Üz@ifang sdurchnesser von 45 mm. Die Abschlußplat- ten 2 und 3 sind jeweils aus Stahl hergestellt und sind mit Ausneh- nungen mit einem Durchmesser von 44 mm versehen. Das Rohr 6' aus nahtgeschweißtem rostfreiem Stahl wurde auf die so, hergestellte Ausbeulpatritze 1 aufgebracht, deren beide Enden daraufhin in die Ausnchmungen der Absohlußplatten 2 und 3 eingesetzt wurden, die ihrerseits durch Bolzen 4 und Muttern 5, wie in Fig. 12 darge- stellt, miteinander verbunden wurden. Ilun wurde ein Öldruck von 140 k/cm2 durch die Ölzuleitung sbohrung:2a der Abschlußplatte etwa eine Sekunde lang aufgebracht. Durch Aufbringen dieses inneren Drucks wurde: -die Ausbeulpatritze 1 elastisch radial nach. außen aüsgedehn'-,=wodurch das auf der Patritze 1 befindliche nohr@6' von innen radial nach außen entsprechend den konvexen-und konkaven Profil der Außenfläche der Ausbeulpatritze ausgebeult wurde. Der: so hergestellte Gegenatand wies die in Fig. 2 gezeigte Form auf,: wobei der Außendurchmesser der konvexen Teile 51 mit und der Außen- - üurchmesser der konkaven eile 4992 mm botrug. Bei diesem Ausbeulverfahren betrugen der auf die Ausbeul- -patritze ausgeübte Seiten- bzw. Axialdruck undder Innendruck je- weils etwa 1,:00 kg/cm und der ausgeübte Außendruck etwa 0,27 kg/cm2.' L3 diese Drücke niedriger waren als die Elastizitätsgrenze des Gummis, trat kein Zerreißen in der Ausbeulpatritze 1 auf. Die Höhe der konvexen Teile der Ausbeul-pätritze- verringerte sch elastisch nur um etwa 10-0 aufgrund des Außendrucks von 0, 27 kg2/cm2. Daher wurden dadurch, daß die 1:usbeulpatritze ein Profil aufwies, für das die elastische Verformung entsprechend ausgebildet war, beste. -Ergebnisse erzielt...- ßcispiel 3@ Eine husbeul atritze mit abgostufter zentraler Bohrun,7 Eine weftere. @?usführungsorm einer erfindungs.;emäen Aus-- beulvorrichtung zeigt - Fit. 14 und -die gazugeröbIge Ausbeulpatritze ist in rig. 15 dargestellt. Die Ausbeulpatritze 1 in Fig. 15 besteht üieder aus einen harten elastischen Material, z.B. Gummi und ist wieder ein dickes Rohr mit einen Außenprofil la, 1b, das dem konvexen und konkaven Profil eines herzustellenden Gegenatands'entapricht, und mit einer abgestuften zentrale Bohrung. 1e, 1f, wie in Fig. 15 dargestellt,.wobei die konvexen und konkaven Teile gleiche Fora mit gleichen Durchmessern haben können, während die Teile 1e und 1f der zentralen Bohrung.verschiedene Durchmesser auftreisen, um verschiedene Ausdohnungen über ihre Längen zu bewirken. Die übrigen Einzelheiten der Aüsbeulvorrichtung sind die gleichen wie im Bei- spiel 2. . Bei einen Versuch wurde ein Rohr 6' au nahtgeschweißtem rostfreiem Stahl mit einem Außendurchmesser von 46 nn und einer. Dicke von 0,15 mm mit eirier.Ausbeulvorrichtung ausgebeult und zu einem Gegenstand geformt, wie- er in Fig. 4 dargestellt ist, dessen konvexe und konkave Teile 6a einen konvexen Außendurchmesser von 51 = -und einen konkaven Außendurchmesser von 49,2 mm»habenünd dessen konvexer'und konkaver Teil 6b einen konvexen.Außendurchmesser von 55 mm und einen konkaven Außendurchmesser von 53,2 mm hat. Die bei diesem Versuch verwendete Ausbeulvorrichtung ist in den:.Figo 14 und 15 dargestellt-und weist rolgende Daten auf.: Die Ausbeulpa- trieze 1 besteht aus einem harten Polyurethangummi. Ihre. zentrale Bohrung besteht aus'Teilen 1e mit einem Durchmesser von 20 mm und einem seil 1f mit einem Durchmesser von 23 mm: Die, konvexen Teile la, 1b ihrer Außenfläche haben einen Außendurchmesser von 44 mm und die konkaven Teile 1a, 1b einen Außendurchmesser.von 42 mm, wäh- rend die Zippen 1c einen Umfangsdurchmesser von 45 mm und eine Dicke von 2: :mm haben.. Die Abschlußplatten 2 und 3 sind jeweils aus Stahl hergestellt und sind mit Ausnehmungen mit einem Durchmesser von 44 mm versehen. Das Rohr 6:' wurde auf die Ausbeulpatritze 1-aufge- bracht,-deren beide Enden daraufhin in die Ausnehmungen der Ab- ' schluäplatten 2 und '3 eir@@esetzt wnzrdon, die ihrerseits durch Bolzen 4. und Muttern 5, wie in. fig. 14 bezeigt, fest verbunden wurden. hach. so erfolgten Zusammenbau der Vorrichtung erde ein .öldruck von 100 kg/cm 2 über die Ölzuleiturigsbohrung 2a der Ab- "hlußplatte 2 etwa eine Sekunde lang aufgebracht. Bei diesem Ver- fahr,n wurde das Rohr 6' zu einem Gegenctänd ausgebeult, wie in rig. 4 dargestellt ist, boden die'Aüßendurchnesser der konvexen bzw. konkaven Teile la 51 nm bzw. 49,2 mm und die Außendurchmesser der konvexen bzw. konkave Teile 1b 55 mm bzV53,2 mm betrugen. Bei. diesem Ausbeulverfahren betruö der auf die Ausbeulpa- - tritze a:,igeübte Seiten- bzw. Innendruck etwa 1,00 kg/cn2 und. der auf die konvexen Teile la und 1b ausgeübte Außendruck betrug etwa 0,27 bzw. 0,28 kg/cm Da diese Drücke geringer waren als die Elastizita,tsgrenze,des Gummis, trat kein Zerreißen in der Ausbeulpatritze 1 auf. Die Höhe der konvexen Toile der Ausbeul- patritze. verringerte sich elastisch aufgrund der Außendrücke von 0,27 bzii. 0,28 kg/cm2 nur um etwa 10%. Deshalb crurde dadurch; daß die Ausbeulpatritze ein Profil aufwies,"das für die elastische Ver-- formung entsprechend ausgebildet war, ein äußerst ;maues Endpro- dukt erzielt. Das- erindungs,emäßo Au; beulverfahren kann auf Gebieten angewandt :%lcrd.er" bei dencn die bekannten Au sbeulverfahren nicht verwendet verden können. Als Dvspiel wird im folgenden das Her- Stollen eines Innenfuttcrw.eines Stators eines gekapselten Motors erläutert. Ein kompletter Stator eines gekapselten i@iotärs ist in Fig: i6 -dargestellt und F'ig. 17 zeigt ein Herstellungsstadium, in dem ein Put termatc-°ial lose einfiese tzt, jedoch ncc4 nicht befestigt ist. In Fig, 16 sind ein Si.Fitorkern und Statorspulen 3 fluiddicht in einem Raum eingeschlossen? der durch eine äußerelIülle 1, das Innenfutter 4 und gegenüberliegende Abschlußplatten 5 begrenzt ,- iSt, wobei feile des Innenfutters 4? die 'den. 3 gegen- üborlieGGn, über ihren Umfang wellig ausgebildet sind. Hei einen ,ölchen Stator kann die Ausbildung der Wellen des Futters 4 und ,ein abdichtendes Aufweiten an den Abschlußplatten 5 nicht mit bekannten Ausbeulverführen durchgeführt worden, bei denen eine ge- teilte Form mit größerem D=haesser als der Außendurchmesser eines U'crkstücks benötigt wird, die jedoch wegen des Vorhandenseins der GeäB Sruln 3 und der äbschlußplat ton 5 nicht verr'encier ist. Gemäß der Erfindung können jedoch die beiden Enden des Innenfutters 4 :colligr ausgebildet und gleich: eitig .zur- Abdichten wer- u:-:q u:-:q z:.rar ohne Erfordernis einer geteilten Form - Im folgenden werden die Ergebnisse von.#ersuchen zum Her:-stellen eines Innenfutters eines Stators mit den verschiedenen Ausbeulvorrichtungen erläutert.
- 1) Beis ielunter Verwendung eir_er aus zwei Teilen bestehenclenn Ausreulpa tritze: Fg. 18 zeigt den Aufbau einer Ausbeulvorrichtung zum Ausweiten des mittleren.geradenTeils eines Innenfutters eines Stators, und das so hergestellte Innenfutter mit seinem mittleren Vieraden Abschnitt ist in Fig. 19 dargestellt. Fig. 20 zeigt den Zustand in einem weiteren Sehritt des Herstellungsverfahrens, bei dem der teilweise geformte Stator mit einer @Ausbculvorrichtung mit zweiteiliger Ausbeulpatritze zusammengebaut ist.
Die Ausbeulvorrichtung zum Formeis des mittleren geraden Absca.itts gemäß Figur 18 weist die folgenden Daten aufs Die Aus- beulpatritze 8 besteht aus einem starb nitrlhaltigen Gummi und hat einen zylindrischen Teil mit einem von 45 mm. und einer Dicke von 2;5 rat, dessen Dicke an den entgegensetzten End- W@;z@den 3 mit beträgt und dessen nach innen umgebogenen Teile. einen Innendurchmesser von 29,5 rx@ und eine Länge ..von 15 mm haben. Ein Patritzenhalter 7 .besteht aus Stahl .und weist einen zentralen Schaft mit einem Durchmesser von 35 mm auf, der mit abgestuften seilen mit einen Durchmesser von 30 mm an seinen beiden Enden zur Aufnahme der nach innen umgebogenen Teile der Ausbeulpatritze.8 versehen ist. Der Patritzonhalter ist mit einer Ölzuletungsböhrung. 7a mit einem Durchmesser von 6 mm entlang seiner Achse und einer die zentrale Bohrung 7a kreuzenden .Querbohrung versehen. Die übri- gen dazugehörigen Teile 9, 10, 11, 12, 13, 14 und 15 sind alle aus Stahl hergestellt.: , Diese Bauteile wurden wie folgt zusammengesetzt. Zunächst wurde die Ausbeulpatritza e auf dem Patritzenhalter 7 so befestigt, daß die nach innen umgebogenen Abschnitte der Ausbeulpatritze entsprechend auf den einen geringeren Durchmesser aufweisenden feilen des Patritzenhaltors lagen. Dann wurden Dichtungsringe .. beiden E ;den der A"sb3ulpatritze B angeordnet und relativ zum - 'ü tritzcnhalter mittels jinstellbuchsen 10 und 1 1 in richtige Zage @obracht. Diese zusammengcse tzten Beutele -wurde:. so in das Innen- utter 4' des Stators (Fig. 17) eingebrücht, daß die Ausbeulpatritze unter dem Staorkern 2 Laz, und mit Hilfe dar Passtücke 12, 13, 14, .5 -und 16, wie in rig. 18 fargestellt, mit dem Statar verbunden. ja-raufhin wurde. ein Öldruck von 50 bis 100 kg/em2'über die Ölzulei- :ungsbohrin 'ja des Patritzeuhalters auf die Innenseite der AUsbeul# @atritze 8 aufgebracht, die dadurch ausgedehnt wurde und das Futter @t.anden :inneren I1fana des Statorkerns 2 gedrückt wurde, um es ,rie in Fg. 19 dargestellt zu formen. Tlach Aufrechterhalten des hy- raulischen Drucks über etwa eine Sekunde wurde dar Druck entfernt, wodurch sich die Ausbeulpatritze 8 aufgrund ihrer Elastizität radial vom Innenfutter 4' in ihre ursprüngliche ,norm zusa,menzog. Dann wurden die Paßstücke 12, 13,, 1'4, 15 und 16 gelöst und die Vorrichtung ent- ferat. . Daraufhin wurde zum Ausbeulen der beiden Endabschnitte des futt:ers 4' eine Auäbeulvorrichtung mit aus zwei Teilen bestehender usbculpatritze ir;äm teilzrcise geformten S tator eingesetzt und mit im fest verbunden, wie in F. 20 veranschaulicht.' Die @3usbeulvor- r citur@;cm 20 weist folgende Daten auf: Die in Abstand v onei nanu: cr a:@cor dne ten lusbeulpatritzen 6 und 7 bestehen aus cir@c:m harten lolyurethangurjni Mund beeisen zentrale Bohrurigen mit einc:a Durchmesser von 36 und äußere konvexe und kordiäve Ab- schnitte 63 und 7a auf, die der geWünschten Form des herzustellen- c,Dn_ G- onstands entsprechen, Wobede Außendurchmesser der korivexen ü d konkaven Teile jeweils 44 @bzu. 42 betragen,. Die inneren Pa- trtzen 8 und 9 bestehen: aus einem stark nitrilhalt'#Gen Gummi und t@;:scn jc::ls einen zylindrischen Abschnitt mit einem Außendurch- Le er von 3595 und einer Dicke von 2 nm .auf, der sich zu ent- Ligen ose tztcn Endwänden . einer Dicke von 3 r@xa und dann in ach innen unZ-ebob!en` geile mit einen Innendurchmesser von 23,5 mm und einer Länge von 12 rum fortsetzt:- De Patritzenhalter 11 und 1.3 --est.ehen aus Stahl und jeder-von-ihnen hat.einen mittleren ,Abschnitt nit einem Durchmesser von 28' m-, der. an beiden Enden mit stufenar- ti!- abrcsetzten Teilen mit einem Durchmesser von :24 mm versehen -ist, die dazu beätit sind, die nach innen unreboi-,-enenTeile der inneren D .a "ritze 8: @z.r. 9 au'-urlel en. Die Patrtzenhalter_ 11 und 13 weien j e icils Ilzulei-Lu:irrs"oohrungta 11 und 13a mit einen Durchmesser von G e =tlaii." ihrer Achse und die zentralen Lobrungen 11a -bzw: 13a k- @uzendz @@uer@ölzr-@nJen aui@ - - - Die so beschaffenen Lauteile der Ausbeulvorrichtung wurden wie folgt zusam,acugesetzt. Zunächst wurden die Patritzenhalter 11 und 13 so befestigt, daß die nach innen uni ebogenen Teile der inneren Patri tze jeweils auf den einen kleinerem Durchmesser aufweisenden Teilen des Patritzenhalters liegen und dann wurden die Ausbeul- .patritzen 6 ,und 7 entsprechend befestigt. Daraufhin wurde ein Pohrgei>>indeteil 11b des Patritzenhalters 11 in ein entsprechendes P ohrgeiaindeloch einer Absohlußplatte 10 aus Stahl einceschraubt. Dann wurden die Patritzenhalter 11 und 13 durch ein Verbindungsstück 12 aus Stahl verbunden, 'dessen entgegengesetzte Enden Rohrgewinde aufweisen und das mit einer zentralen Ölzuleitungsbohrung 12a versehen ist. Die so zusammengesetzten Au sbeulmittel wurden in das teil- weise geformte Innenfutter des Stators eingebracht lind an ihrem einen, aus dem Statorinnenfutter vorragenden Ende wurde eine Abschlußplatte 14 aus StJ21 angeordnet und mittels: einer Unterlegscheibe 17 mit einer I.Iutter 18 befestigt. Am anderen Ende des Innenfutters des Stators wurde eine Basis- platte 10 an der Abschlußplatte 5 mittels Bolzen 15 und Unterlegscheiben 1'V befestigt. Daraufhin wurde ein Öldruck von 40 kgfcix2 durch eine Ölzuleituil.sbohrunb 10a in der Basisplatte 10 und durch die.Ölzuletungsbohrungen des Patritzenhalters 11, des Verbindungsstücks 12 und des Patritzenhalters 13 in dieser. Reihenfolge :auf die Räume 8b und 9b in den inneren Patritzen 8 und 9 @3ufgebracht, . wodurch die Ausbeulpatritzen 6 und 7 gleichzeitig in radialer Richtung ausgedehnt wurden und die-beiden End- teile des nahtgeschweißten rostfreien Stahlrohrs 4' gleich- zeitig wie aus:Fig16 ersichtlich geformt wurden. Nach Aufrechterhalten des hydraulischen Drucks über einige 'ekunden wurde der Druck entfernt, wodurch sich die Aus-' beulpatritzen elastisch in ihre ursprüngliche Form zusammen- -zogen.Daraufhin konnten durch lösen der Mutter 18 und - der Bolzen 15 die Ausbeulteile leicht aus dem Stiltor entfernt werden: -2).-Beispiel unter Verwendung einer einzigen Ausbeu1. patritze einfacher Bauart: Eine weitere: erfindungsgemäße Ausbeulvorrichtung zum Fertigbearbeiten- der Wellungen an beiden, Laden des Innen- futters des Stators, wie in Figo 16 dargestellt, die eine .einzige Ausbeulpatritze ist-in Fig. 21 in,mit dem teilweise geformten Statär zusammengebautem Zustand veranschaulicht, Eine Ausbeulpatritze 6 dieses Beispiels zstaus einem harten Polyurethangu.mmi hergestellt- und weist eine. zentrale Bohrung mit einem Durchmesser von 20 mm und äußere konvexe und konkave geforü ten Stator herausgenommen" 3. Beispiel unier Verwendung einer Ausbeulpätritze . mit gestufter .zentraler Bohrung:: Düs in Fig. 15 gezeigte Statorinnenfutter kann auch in einen Arbeitsgang- mit einer Ausbeulvorrichtung gemäß der Erfindung hergestellt werden, die eine Aueulpatritze mit gestuter@zentraler Bohrung uafaßt, wie in Fig. 22 darge- L;te11t. Die rusbeulpatritze 6 dieses Beispiels besteht aus einem harten folyurethangummi und weist im wesentlichen die gleichen Abmessungen auf, wie die in Fig. 21 darge- stellte Ausbeulpatritze, mit Ausnahme, daß die Bohrung 6-. abgesstuf t ist und einen zentralen Bohrungsteil 6e mit einem Durchmesser von 30 mm hat, der unter der Statorkern 2 anzuordnen ist,. und F;ndbohrungsabschnitte 6d mit einem -@ Durchmesser von 20 mm, die 'sich zu beiden Seiten des Mittel- abschnitts befinden. Durch einige k':;;ekunden langes Auf- bringen eines: Öldrucks von 100 kg/cn2 auf die.Ausbeul- patri tze werden die gesellten und der gerade Abschnitt des Innenfutters des StdDrs, wie in Fig. 16 dargestellt, gleichzeitig ausgebildet, lius der obigen cingehenden*Beschreibung der Er- findung ist ersichtlich,: daß gemäß der Erfindung mit Hilfe . einer hohlen Ausbeulpatritze aus einem elastischen Material
Claims (1)
-
P a t e n t a n s o r ü c h.e 'i . Verfahren zum erstellen dünuwändiger, ein r@uhenrofl aufweisender Gegenstände: mit Hilfe: einer ela- stisch verformbaren Patrize, dadurch gekennzeichnet, daß eine dickwandige hohle fätrzb mit einem Außenprofil ver- wendet wird, das im wesentlichen dem Außernprofil des her- zustellenden Gegenständes.entsprcht, der an seiner Au- ßenseite freiliegt, däß die Patrze in den Gegenstand eingebracht wird und dann derart eingeschlossen ist, daß sie sich nur in radialer Richtung ausde@lnen kann,. und daß anschließend im Hohlraum der Patrize ein solcher Druck aufgebracht wird, daß die Wand des Gdgenständes durch die Patrize verformt -wird, bis die Tand das gevrünschte Außenprofil erhalten ha-t. f: Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzezch- het, elaß das Ausmaß der Ausdehnung der formenden Patrize durch den Strümupgsfnitteldruck arl verschiedenen Abschlzit- ten verschieden ist, so däß die Dicke der Patrze derart verschieden ist, daß das erzielte Produkt Abschnitte mit verschiedenen cI3auptdurchtnessern hat. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie - für die dickwandige hohle Matrize (1) eine £Talteeinrich- tung (2, 3) 4, 5) aufweist, die P'Iittel (2a bzw. 3a) zum Z .u_ähren von unter Druciz s tehendeutrrs@is_-=i ct e1 ::_i@@i sült@eüä- Inneren der, P'a:trize einschließt, und, daß die richtuxig für die ratrize so konstruiert ist, C-ab ic strüi,lu @gsmittelclichtE Lbdichtung des Inneren Ü@r Lu-tri.ze erreicht. zE. Vorrichtung n@=.ci-i Anspruch :3? dadurch ge@lx@iy@- k#eichn.et, dai-; die Vjand der Patrize (1) ml @--:esentlicien r.@l@ialei@ eine hauptsächliche Dici>o entlang ihrer gesaLrten Länge - aufweist. Vorrichtung nach -j, dadurch gel@eiui- zeiciuze-t, daß die Uand der fatrize (1) Abschnitte mit verschiedener hüuptaUcnlicher Dicke aufweist, so daii das I-laterial der Wand entlang seiner a',:ialen Länge auf Ver- schiedene 'Hauptdurchmesser ausdehzlbar ist.
Applications Claiming Priority (18)
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DEM0076475 | 1967-12-05 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1602513B2 DE1602513B2 (de) | 1975-04-03 |
DE1602513C3 DE1602513C3 (de) | 1977-03-17 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GR20010100360A (el) * | 2001-07-24 | 2003-03-28 | Μοδεστος Καλεργης | Μεθοδος κατασκευης και μορφοποιησης στοιχειων κολωνας |
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GR20010100360A (el) * | 2001-07-24 | 2003-03-28 | Μοδεστος Καλεργης | Μεθοδος κατασκευης και μορφοποιησης στοιχειων κολωνας |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL6716519A (de) | 1968-06-10 |
GB1202605A (en) | 1970-08-19 |
US3520163A (en) | 1970-07-14 |
NL137426C (de) | |
FR1566187A (de) | 1969-05-09 |
DE1602513B2 (de) | 1975-04-03 |
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