DE1935396B2

DE1935396B2 - Vorrichtung zum verhindern und oder beseitigen von formaende rungen ringfoermiger praezisionskoerper insbesondere waelz lager laufringen waehrend des haertens derselben

Info

Publication number: DE1935396B2
Application number: DE19691935396
Authority: DE
Inventors: Paolo Turin Pettazzi (Italien)
Original assignee: RIV SKF Officine di Villar Perosa SpA, Turin (Italien)
Priority date: 1968-07-11
Filing date: 1969-07-11
Publication date: 1971-12-02
Also published as: FR2012746A1; US3699792A; SE355601B; DE1935396A1; NL6910409A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verhindern und/oder Beseitigen von Formänderunger, ringförmiger Präzisionskörper, insbesondere Wälzlager-Laufringen während des Härtens derselben.

Es ist bekannt, daß beim Härten allgemein und insbesondere von ringförmigen Präzisionskörpern Spannungen auftreten, die zu Formänderungen des zu härtenden Teiles führen können. Bei der Herstellung von ringförmigen Präzisionskörpern, insbesondere Wälzlager-Laufringen, sind nun derartige Formänderungen besonders unerwünscht, da erhebliche Nachbearbeitungen des gehärteten Präzisionskörpers die Folge sind, wenn derartige Körper auf die endgültige Fertigform geschliffen werden sollen.

Um beim Härten auftretende Formänderungen zu verhindern, ist es bekannt, mittels statischer mechanischer Einrichtungen die Bewegungsfreiheit der betreffenden Teile wahrend des Härtungsvorganges einzuschränken. Solche Vorrichtungen sind jedoch verwickelt und kostspielig und erfordern häufig die Verwendung von besonderen Pressen. Darüber hinaus sind diese Vorrichtungen unwirtschaftlich im Betrieb. Zufriedenstellende Ergebnisse sind nicht immer gewährleistet, da hohe Spannungen in dem gehärteten Werkstück verbleiben.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, die obengenannten Nachteile durch eine Vorrichtung zu vermeide , welche es ermöglicht, die in ringförmigen Präzisionskörpern, insbesondere Wälzlager-Laufringen sowohl vor wie auch während des Härtens vorhandenen bzw. auftretender Formänderungen und Spannungen im wesentlichen zu beseitigen, so daß eine Verformung des Präzisionskörpers nach dem Härten weitgehend unterbunden ist.

Bekannt ist ein Verfahren (deutsche Patentschrift 732 139) zum verzugsfreien Härten von langen, runden Werkstücken, wie Wellen, Kurbelwellen usw., die im angewärmten Zustand unter Druck in Drehung versetzt und gekühlt werden, bei welchem diese Werkstücke gemeinsam mit den druckvermittclndcn Rollen in eine Härteflüssigkeit eingetaucht werden und dauernd in Umlauf gehalten sind. Zur Durchführung dieses Verfahrens dient eine Härtemaschine, welche eine obere Druckrolle und zwei untere, mit Antrieb versehene Rollen zum Einspannen des betreffenden Werkstückes und zur Durchführung der Drehbewegung desselben aufweist. Hierdurch ist jedoch eine Lösung der gestellten Aufgabe der Erfindung nicht möglich, da es bei dem bekannten Verfahren um die Lösung eines Problems geht, ein Verziehen der Längsachse länglicher Drehteik auszuschalten. Bei Ringkörpern der bei der Erfindung vorgesehenen Art kommt es demgegenüber jedoch vor allen Dingen darauf an, daß der Außcnuncl der innendurchmesser dieses Körpers weitgehend formfehlcrfrei bleibt, um bei einer anschließenden Bearbeitung durch ein spanabhebendes Werkzeug die gewünschte Endabmessung bei geringstmöglichem Abfall zu erhalten.

Bekannt ist ferner eine Einrichtung zur fortlaufenden Härtung zylindrischer Werkstücke mittels induzierter Ströme (schweizerische Patentschrift 268 247). Bei dieser Einrichtung sind Mitnehmerrollen vorgesehen, die mit sich kreuzenden und schief zur Achse des Werkstückes verlaufenden Achsen um die Laufbahnaclise gelagert sind, so daß das Werkstück während der Erwärmung axial verschoben und zugleich um seine Achse gedreht werden kann. VorzugsweLv werden wenigstens drei Rollen angeordnet, von denen wenigstens eine zwecks Fortbewegung des Werkstückes angetrieben ist. Obwohl die Mitnehmerrollen dieser Einrichtung zwecks Durchführung der Dreh und Vorschubbewegung des Werkstückes gegen letzteres mit Druck anliegen, kann dich eine derartige Einrichtung eine Lösung der erfindungsgemii!.! gestellten Aufgabe weder anregen noch ermöglichen.

ίο Die Erfindung geht nun von einer Vorrichtung zum Verhindern und/oder Beseitigen von Formändi.--rungen ringförmiger Präzisionskörper, insbesondere Wäfzlager-Laufringen während des Härtens derselben aus, bei welcher vier Rollen Verwendung finden, die gegen die Umfangsfläche des während des Härtens umlaufenden Präzisionskörpers eine Druckkraft ausüben und dabei eine Oberflächenverfestigung des Präzisionskörpers hervorrufen. Mit einer derartigen Vorrichtung wird die Lösung der gestellten Aufgabe

dadurch erreicht, daß zwei benachbarte zum Umlaufantrieb des Präzisionskörpers dienende Rollen um 90" gegeneinander versetzt und ortsfest angeordnet sind, während die beiden anderen, ebenfalls um 90° gegeneinander versetzten, als frei drehbare Druck-

a5 rollen dienenden Rollen auf in Richtung auf die Umfangsfläche des Präzisionskörpers zueinander parallel verschiebbaren Achsen angeordnet sind, wobei der Abstand der Achsen der Antriebsrollen voneinander gleich dem Abstand der Achsen der Druckrollen voneinander ist.

In vorteilhafter Weiterentwicklung dieses Kennzeichens der Erfindung ist nach einem weiteren Erfindungsmerkmal vorgesehen, daß die Achsen der Druckrollen auf einem gemeinsamen Schlitten angebracht sind, der durch ein Betätigungsglied in Richtung der Achse des zu härte'iden Präzisionskörpers bewegbar ist, wobei diese Achsen der Druckrollen an dem gemeinsamen Schütten ortsfest und zur Längsmittelebene des Schlittens symmetrisch angeordnet sind. Dabei wird dieser Schlitten in einer Führung verschiebbar gehalten, deren Längsmittelebene von den Achsen der Druckrollen im gleichen Abstand und zu der die Achsen dieser Rollen enthaltenden Ebene senkrecht vei läuft.

Eine derartige Vorrichtung ist nicht nur einfach im Aufbau, sondern auch wirtschaftlich im Betrieb und geeignet, vor oder während des Härtens vorliegende bzw. auftretende Formänderungen bei ringförmigen Präzisionskörpern zu beseitigen und/oder zu verhindern, und zwar unter gleichzeitiger Oberflächen verfestigung des Präzisionskörpers.

Nachstehend wird die Erfindung für ein Ausführungsbeispiel an Hand rchematischer Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung des Beispiels der Erfindung zur Anwendung beim Härten eines Ringkörpers mit kreisringförmigem Querschnitt, und

F i g. 2 eine Draufsicht entsprechend F i g. 1 zur Anwendung beim Härten eines bereits vor dem Härten zu einem ovalen Querschnitt verformten ringförmigen Präzisionskörpers.

Die dargestellte Vorrichtung umfaßt zwei angetriebene Rollen 2,3, die drehbar auf ortsfesten Achsen auf einer nicht dargestellten stationären Grundplatte gelagert sind. Diese Rollen 2, i sind so angeordnet, daß sie um 90° gegeneinander versetzt gegen die Umfangsfläche eines zu härtenden PrMi-

sionskörpers 1 mil kreisringförmigem Querschnitt an zwei Stellen anliegen.

Beide Rollen 2, 3 werden im gleichen Sinn (Pfeilrichtung gemäß Fig. I) durch äußere, nicht dargestellte Antriebsmittel in Drehung versetzt, so daß der Präzisionskörper 1 um seine Achse eine Drehung durchführt.

Zusätzlich zu diesen Antriebsrollen 2, 3 mit ortsfesten Achsen umfaßt die Vorrichtung zwei frei drehbare, d. h. nicht angetriebene Druckrollen 4, 5, die auf einem gemeinsamen Schlitten 6 gelagert sind. Dieser Schlitten ist in einer Führung 7 in Richtung auf die Umfangsfläche des Präzisionskörpers 1 hin verschiebbar gehalten. Ein in Fig. 1 gestrichelt angedeutetes Betätigungsglied 8 kann den Schlitten 6 in der Führung 7 in Richtung des eingetragenen Pfeiles bewegen.

Die Druckrollen 4, S sind ebenfalls um 90^c gegeneinander versetzt. Ihre Achsen sind zur Längsmittelebene des Schlittens 6 symmetrisch angeordnet. Die Längsmittelebenen der Führung 7, innerhalb welcher der Schlitten 6 verschiebbar gehalten ist, verläuft von den Achsen der Druckrollen^i, 5 in gleichem Abstand und zu der die Achsen dieser Rollen 4, 5 enthalunden Ebene senkrecht.

Beim Umlauf des Präzisionskörpers 1 laufen gemäß Pig. 1 die Antriebs- und Druckrollen 2, 3, 4, 5 auf einer Kreisbahn. Daraus ergibt sich, daß dann, wenn der Präzisionskörper 1 seinen Durchmesser während des Härtens, insbesondere während des Abschreckens, ündert, er trotzdem seine kreisringförmige Gestalt beibehält, indem er lediglich in Richtung eines Paares zueinander senkrechter Durchmesser in jeder Winkelstellung gleichmaßig unter Spannung gesetzt wird, to daß innerhalb der jeweiligen Genauigkeitsgrenzen der Vorrichtung der Präzisionskörper 1 keine Deformationen erhält.

Weist gemäß F i g. 2 der Präzisionskörper 1 anfänglich eine ovale oder elliptische Gestalt auf, so wirken die Kräfte der einander gegenüberstehenden Antriebs- und Druckrollen 2, 4 sowie 3. 5 abwechselnd auf den Präzisionskörper 1 in Richtung seines größten Durchmessers ein, so daß während des Umlaufs des Präzisionskörpers 1 letztere;· so verformt wird, daß er eine kreisringförmige Gestalt erhält, so wie es gestrichelt in F i g. 2 angedeutet ist. In diesem Stadium rtchcn dann die Antriebsrollen 2. 3 und die Druckrollcn 3. 4 in der in F i g. I angegebenen Weise mit dem Präzisionskörper 1 bzw. dessen Umfangsfläche so in Berührung, daß die erhaltene Kreisringform des Querschnitts des Präzisionskörpers ί erlialtcn bleibt und keine weiteren Deformationen mehr eintreten können

Größe und Art der von den Rollen 2, 3, 4. 5 auf den Präzisionskörper 1 ausgeübten Druckbelastung sind in der Praxis abhängig von der Größe, der Gestalt und der Plastizität des Prazisionskorper, I. £ ist für die durch die Druckrollen 4, 5 aufbrachte Belastung wesentlich, daß der Maximalen Picht erreicht ist, wenn der Presskörper I Md₁ noch auf seiner höchsten Temperatur befindet, da hierdurch der Präzisionskörper 1 auf GrundI «,ci.er verhältnismäßig hohen Plastizität bei diese; 1e,i;_;,cratur nicht nur verformt, sondern auch zer-.h.ri werden könnte. Die Belastung durch die Druckru!: η 5 soll daher allmählich aufgebracht werden, ν >nrend" sich der Präzisionskörper 1 abkühlt. Es ist an sich jedoch auch möglich, die autgebrachte Belasu ng plötzlich mit ihrem Höchstwert nach einer kur/,-η Periode des freien Abschreckens des Prazisior,=,-körpers I aufzubringen, d. h. eines Abschreckens m Abwesenheit einer Belastung.

Claims

Patentansprüche:

1 Vorrichtung zum Verhindern und/oder Beseitigen von "Formänderungen ringförmiger Präzisionskörper, insbesondere Wälzlager-Laurineen während des Härtens derselben unter Verwendune von vier Rollen, die gegen die Umfanesfläche des während des Härtens umlaufenden Präzisionskörpers eine Druckkraft ausüben und dabei eine Oberflächenverfestigung des Präzisionskörpers hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander benachbarte zum Umlaufantrieb des Präzisionskörpers (I) dienende Rollen (2. 3) um 90 gegeneinander versetzt und ortsfest angeordnet sind, während die beiden anderen ebenfalls um 90° gegeneinander versetzten als frei drehbare Druckrohen dienenden Rollen (4. 5) auf in Richtung auf die Umfanesfläche des Präzisionskörpers (1) zueinander parallel verschiebbaren Achsen angeordnet sind, und daß der Abstand der Achsen der Antriebsrollen (2, 3) voneinander gleich dem Abstand der Achsen der Driickrollen (4, 5) voneinander ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Druckrollen (4. 5) auf einem gemeinsamen Schlitten (6) angebracht sind, der durch ein Bctätigungsglied (8) in Richtung der Achse des zu härtenden Präzisionskörpers (1) bewegbar ist. wobei diese Achsen der Druckrollcn (4.5) an dem gemeinsamen Schlitten (6) ortsfest und zur Längsmittelebctie dieses Schlittens (6) symmetrisch angeordnet sind, und daß der Schlitten (6) in einer Führung (7) verschiebbar gehalten wird, deren Längsmittclebenc von den Achsen der Druckrollen (4, 5) in gleichem Abstand und zu der die Achsen dieser Druckrollcn (4, 5) enthaltenden Ebene senkrecht verläuft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen