DE1777283A1

DE1777283A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Profilieren ringfoermiger Werkstuecke

Info

Publication number: DE1777283A1
Application number: DE19661777283
Authority: DE
Inventors: Jacob Marcovitch
Original assignee: ROTARY PROFILE ANSTALT
Current assignee: ROTARY PROFILE ANSTALT
Priority date: 1965-03-29
Filing date: 1966-03-25
Publication date: 1971-04-22
Also published as: IL25450A; SE326155B; DE1552188A1; ES324868A1; GB1137838A; GB1137839A; BE678590A; AT271362B; AT286216B; NL6604046A; US3498095A; CH454785A

Description

DB-INQ. DlriL.-iNJ.·). tC. DII"l..PHVe. O R. DIPL.-^MV«. HÖGER- STELLRECHT- GRIESSBACH -HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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Rotary Profile Anstalt

Staedtle 22,

Vaduz / Liechtenstein

Verfahren und Vorrichtung zum Profilieren ringförmiger Werkstücke

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine' Vorrichtung zum Profilieren ringförmiger Werkstücke durch plastische Verformung, bei welchen ein Werkstück schwebend in einem Zwischenraum zwischen wenigstens drei achsparallelen Walzen, von denen wenigstens eine angetrieben ist, aufgenommen wird, wobei, während das Werkstück durch Reibung in Drehung versetzt wird, die Walzen aufeinander zu bewegt werden, wobei ferner ein Dorn sich durch das in dem Zwischenraum befindliche Werkstück erstreckt, der aus einem Mittelteil und zwei Endteilen besteht, die an den Oberflächen von wenigstens zwei Walzen abrollen.

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Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei denen das Werkstück über einen Dorn geschoben wird, der sich gegenüber mindestens einer anderen Oberfläche dreht, so daß das zwischen Dorn und der anderen Fläche eingespannte Werkstück sich gemeinsam mit dem Dorn dreht. Das Profil des Domes wird . in die Innenfläche und das Profil der anderen Fläche in die * Außenfläche des Werkstückes eingedrückt, wobei diese andere Fläche gewöhnlich von einer Rolle oder Walze gebildet wird.

Bei den bekannten Vorrichtungen ist der Dorn gewöhnlich an den Enden gelagert. Eines der Lager ist zum Aufschieben und Abnehmen des Werkstückes entfernbar. Wird dieser Nachteil durch eine fliegende Anordnung des Dornes mit einseitiger Lagerung behoben, so daß die Werkstücke über das freie Ende des Dornes abgezogen werden können, dann verliert die Vorrichtung ihre Stabilität, die für die Aufbringung der Verformungskräfte erforderlich ist.

} Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen liegt in der großen Ungenauigkeit hinsichtlich des Durchmessers, der Wandstärke und der axialen Länge des fertigen Ringes. Im besten Fall können nur zwei dieser Dimensionen gleichzeitig mit genügender Genauigkeit eingehalten werden, während die dritte ungenau bleibt und einen nachfolgenden Arbeitsgang erfordert, wenn ein in sämtlichen Dimensionen genaues Werkstück gewünscht wird.

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Bei den bekannten Vorriümngen wird der Enddurchmesser durch 'Meßrollen oder andere Tasteinrichtungen vorgegeben, die das Ende des Walzvorganges anzeigen. Bei anderen Vorrichtungen umgibt ein Meßring das Werkstück und bildet jene Fläche, gegen die der Ring mit der Außenfläche gedrückt wird. Hat das Werkstück den Ring ganz ausgefüllt, dann kann es sich nicht mehr weiter ausdehmen, so daß hier ein genaues Maß erreicht wird, die Wanddicke und die axiale Länge des Werkstückes bleiben jedoch immernoch ungenau.

Wird, wie bei anderen bekannten Vorrichtungen, die axiale Länge des Werkstückes dadurch eingehalten, daß dieses in eine Aussparung in der Oberfläche einer Walze hineingedrückt wird, so werden die Wanddicke und der Durchmesser ungenau.

Zur Einstellung der Wanddicke sind manche Vorrichtungen mit einem mechanischen Anschlag versehen, durch den der Weg des Domes in Richtung auf die Walze zu begrenzt wird, gegen die das Werkstück gepreßt wird. Bei dieser Vorrichtung können aber ebenfalls die axiale Länge und der Durchmesser des Werkstückes nicht genau eingehalten werden.

Da die zugeführten Rohlinge bereits ungleiche Abmessungen aufweisen, führen die Ungleichmäßigkeiten des Durchmessers, der Wanddicke und der axialen Länge zu ungleichen Endprodukten.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren .... "und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe ringförmige

Werkstücke gewalzt werden können, bei denen Durchmesser, Wand-—"^dicke und axiale Länge des profilierten Ringes gleichzeitig

genau eingehalten werden können.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine axiale Ψ Längung des Werkstückes durch eine axiale Begrenzung seiner Enden zwischen im wesentlichen querverlaufenden Schultern einer kreisförmigen Ausnehmung wenigstens des Dornes verhindert wird, und daß überschüssiges Material während der Verformung in einen Austrittsspalt gepreßt wird.

Die erfindungsgemäße Maßnahme ermöglicht es, den Durchmesser, die Wanddicke und die axiale Länge des Werkstückes so genau einzuhalten, daß sich eine Nachbehandlung nur auf das Abtrennen eines Grates beschränken kann.

Eine Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß ein an sich bekannter Kontrollring, der das Werkstück umgibt und an mindestens einer Walze anliegt, mit dem Mittelteil des Dornes, das den VJerkstückquerschnitt aufnehmende Profilierkaliber bildet, das an einem Achsende geschlossen ist und am anderen Ende oder in der Nähe desselben einen Austrittsspalt für das überschüssige Material besitzt, das beim Zustellen der Walzen und beim Profilieren des Werkstückes nach Füllung des Kalibers durch den Austrittsspalt hinausdrückbar ist.

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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nach- -> folgend anhand der Zeichnung im Einzelnen erläutert, in der

"~" Fig. 1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen

Vorrichtung und

Fig. 2 einen Längsschnitt der Vorrichtung nach

Fig. 1 mit eingelegten Kpntrollring zeigen.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind drei Walzen 10, 12, 14, vorgesehen, deren Achsen parallel verlaufen und in einem Dreieck angeordnet sind, wobei die V/alzen einen Walz- oder Profilierhohlraum zwischen einander definieren, der teilweise von jeweils einer Walze abgegrenzt wird. Die Walzen 10 und 14 sind am Umfang mit einer umlaufenden Ausnehmung versehen. Die Walze 14 ist auf der Welle 16 befestigt, die in Richtung des Pfeiles A verschieblich ist. Die Walze 12 sitzt auf einer in Richtung des Pfeiles B verschieblichen Welle 20, während die dritte Walze 10 auf einer ortsfesten Welle 18 angeordnet ist. Die Walze 10 wird auf an sich bekannte und deshalb nicht dargestellte Weise angetrieben. Die Maschine ist in der Stellung bei Walzende dargestellt.

Ein ringförmiges Werkstück 36 umgibt eine Mittelzone eines Dornes 38, der in dem Raum zwischen den Walzen angeordnet ist. Die Mittelzone des Dornes ist ausgenommen und profiliert, um

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17. 12. 1969 - trerforderliche Form in die Innenfläche des Werkstückes einzudrücken. Die Enden des Domes erstrecken sich über die Mittelzone und rollen auf den Flächen der Walzen IO und Ik ab. Der Dorn ist daher beweglich in dem Sinne gelagert, daß er nicht in Lagern gehalten wird. Ein Kontrollring 52 umgibt das Werkstück 36. Er liegt an der Oberfläche der Walze 12 an und seine Innenfläche profiliert die Außenfläche des Werkstückes. Der Kontrollring bildet mit der Mittelzone des Domes eine Ausnehmung, in der ein Teil des Werkstückes eingeschlossen ist und die an einem axialen Ende durch eine Wand 57 der Dornausnehmung abgeschlossen ist. Am anderen axialen Ende des Werkstückes ist ein Austrittsspalt 56 zwischen Dorn und Kontrollring vorgesehen, damit der Profilierspalt während der Drehung des Werkstückes völlig ausgefüllt werden kann, wobei der vom gepreßten Material gebildete Grat in den Spalt eindringt, der in einer nachfolgenden Operation z. B. durch Schleifen, entfernt wird.

Zur Begrenzung der gegenseitigen Annäherung der Walzen ist ein Anschlag vorgesehen, der dadurch auch die Dicke des Werkstückes regelt. Der Anschlag kann in Form einer Fläche, z. B. eines Flansches, an der Walze 12 ausgebildet sein (nicht dargestellt), die mit den Enden des Domes in Berührung kommt, kann aber auch sonst eine bekannte Form besitzen, mit der die Bewegung der Walzen 12 und Ik längs der Richtung der Pfeile A und B begrenzt wird.
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Ein axiales Nichtfluehten des Dornes, der Walzen und des Kontrollringes wird durch die gestufte Konstruktion der Dornenden und durch Anpassen der Länge des Kontrollringes an die der Ausnehmung in der Oberfläche der Walzen 10 und Ik erreicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt: Die Walzen werden zunächst auseinanderbewegt, damit der Dorn und das auf diesen befindliche Werkstück zusammen mit dem lose aufgeschobenen Kontrollring zwischen die Walzen eingelegt werden kann. Die Walzen werden nun einander genähert und gleichzeitig durch die Walze 10 angetrieben, damit sich das Werkstück, der Kontrollring und der Dorn mitdrehen. Das Werkstück, das anfänglich einen kleineren Durchmesser besitzt, als das Innere des Kontrollringes und das eine kleinere axiale Länge als die Profilausnehmung des Dornes aufweist, wird in den umschlossenen Raum gepreßt und bei dem Profiliervorgang zusammengepreßt. Ein diametrales Ausweichen wird behindert, sobald das Werkstück die Innenseite des Kontrollringes berührt. Ein axiales oder seitliches Ausweichen wird durch die Wände der Ausnehmung im Dorn verhindert. Die Wanddicke wird durch die Anschläge gegen den Vorschub der Walzen begrenzt. Überflüssiges Material wird nach dem völligen Ausfüllen der Ausnehmung durch den Austrittsspalt ausgepreßt und bildet einen Grat.

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ienn der Profiliervorgang beendet ist, werden die Walzen ausiinanderbewegt, der Dorn und das Werkstück herausgenommen, ler Dorn aus der Höhlung des Werkstückes gehoben und das Werkstück aus dem Kontrollring herausgenommen.

Der angeführte Einschluß in der Ausnehmung bedeutet, daß ein Teil des ringförmigen Werkstückes in jenem Hohlraum umfaßt ist, " der von der Ausnehmung im Dorn und der Innenfläche des Kontroll· ,ringes gebildet ist, und daß in der Profilierzone,'in der die Verformung stattfindet, der Hohlraum an den inneren und äußeren Flächen des Teiles geschlossen ist. Der Hohlraum ist auch an beiden Enden geschlossen (zumindest während der letzten Stufe der Profilierung) mit Ausnahme des Austrittsspaltes. Der Hohlraum ist natürlich an den anderen beiden Seiten offen, damit der Ring rotieren kann und seine Umfangsfläche fortschreitend durch die Ausnehmung zum Profilieren geführt werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist hinsichtlich Ihres Einsatzes sehr elastisch, da eine Änderung der Größe oder der k Profilformen schnell und leicht durch einfaches Auswechseln des Domes oder des Kontrollringes ermöglich wird. Der Verformungsdruck auf das Werkstück wirkt über eine kleine Berührungszone zwischen Werkstück und Dorn, während die auf den Dorn aufbringbare Kraft hinreichend groß sein kann. Daher werden große Flächenkräfte auf dem Werkstück erzeugt, die einen großen Anwendungsbereich der Erfindung ermöglichen.

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bbwohl in den Zeichnungen nur drei Walzen dargestellt sind, Können auch mehr als drei Walzen angeordnet werden, deren Achsen parallel sind und die einen Zwischenraum einschließen, wobei die V/alzen relativ zueinander beweglich sind und mindestens eine angetrieben ist.

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Claims

T/ /7^83 A 37 911 m Iy - 134 17. 12. 1969 Patentansprüche

1.) Verfahren zum Profilieren ringförmiger Werkstücke durch plastische Verformung, bei dem ein Werkstück schwebend in einem Zwischenraum zwischen wenigstens drei achsparallelen Walzen, von denen wenigstens eine angetrieben ist, aufgenommen wird, wobei während das Werkstück durch Reibung in Drehung versetzt wird, die Walzen aufeinander zu bewegt werden, wobei ferner ein Dorn sich durch das in dem Zwischenraum befindliche Werkstück erstreckt, der aus einem Mittelteil und zwei Endteilen besteht, die an den Oberflächen von wenigstens zwei der Walzen abrollen, dadurch gekennzeichnet, daß eine axiale Längung des Werkstückes durch axiale Begrenzung seiner Enden zwischen im wesentlichen quer verlaufenden Schultern einer kreisförmigen Ausnehmung wenigstens des Dornes verhindert wird, und daß überschüssiges Material während der Verformung in einen Austrittsspalt gepreßt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die Walzen gegeneinanderdrückbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter Kontrollring (52), der das Werkstück (36) umgibt und mindestens an einer Walze \ anliegt, mit dem Mittelteil des Dornes (38), das den Werk-

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Stückquerschnitt aufnehmende Profilierkaliber bildet, das an einem Achsende geschlossen ist und am anderen Ende oder in dessen Nähe einen Austrittsspalt (56) für das überschüssige Material besitzt, das beim Zustellen der Walzen und Profilieren des Werkstückes nach Füllung des Kalibers durch den Austrittsspalt (56) hinausdrückbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsspalt (56) zwischen einer Fläche des Dornes (30) und einer Fläche des Kontrollringes (52) gebildet ist.

ty. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (38), die Walzen (10, 12, Ik) und der Kontrollring (52) gegen eine relative axiale Verschiebung gesichert sind.

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