DE19633789C2 - Verfahren zur Herstellung einer Federbandschelle - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer FederbandschelleInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Federbandschelle, bei dem ein legierter
Stahl zu einem schmalen Band geformt, geglüht, egalisiert, dann durch Stanzen und Biegen in eine Rohschelle
geformt und die Oberfläche der Rohschelle geglättet und einer Behandlung zur Erzielung einer Korrosionsbe
ständigkeit unterzogen wird.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art, das zur Herstellung einer Federbandschelle angewandt wird, wie
sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift 39 00 190 dargestellt ist, wird der Stahl CK75 oder ein
niedriglegierter Edelbaustahl 50CrV4 verwendet, um die gewünschte Federeigenschaft zu erzielen. Diese Stähle
sind jedoch nicht korrosionsbeständig. Sie werden daher zusätzlich mit einem Korrosionsschutzmittel beschich
tet, z. B. mit einem organischen Mittel und/oder dann mit Kunststoff. Ein solches Korrosionsschutzmittel ist
jedoch umweltbelastend, und zwar sowohl bei der Herstellung der Beschichtung als auch bei einer späteren
Entsorgung der Federbandschelle. Darüber hinaus hat diese Beschichtung keine hinreichende mechanische
Festigkeit. Sie kann daher mechanisch beschädigt werden, so daß die Federbandschelle dennoch korrodieren
und schließlich völlig versagen kann. Ein Versagen der Federbandschelle kann erhebliche Folgeschäden verursa
chen, z. B. bei Verwendung der Federbandschelle zum Festklemmen des Kühlwasserschlauches oder Benzin
schlauches in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine. Sodann läßt sich eine derart beschichtete
Federbandschelle nur mit erheblicher Fertigungsunsicherheit auf einem Schlauch zwecks Montage des Schlau
ches mittels Roboter durch Verkleben mit dem Schlauch vormontieren, weil die Verklebung mit der Beschich
tung sich lösen kann. Zudem kann eine vom Schlauch gelöste Federbandschelle ein Sicherheitsrisiko bedeuten:
Wenn sie durch eine Sicherungsklammer vorgeöffnet (vorgespannt) ist, kann diese durch unkontrolliertes
Hantieren abspringen und zu Verletzungen von Personen führen. Nicht zuletzt bedeutet die Aufbringung des
Korrosionsschutzmittels einen zusätzlichen Arbeits- und Materialaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem
man ohne Korrosionsschutzmittel auskommt und sich dennoch die gewünschten Federeigenschaften ergeben.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Stahl, neben Eisen als Hauptbestandteil, aus
folgenden Bestandteilen in Gewichtsprozent besteht: 0,32 bis 0,55% C; bis zu 2,0% Si; bis zu 2,0% Mn; bis zu
0,04% P; bis zu 0,04% S; 17,5 bis 20% Cr; bis zu 1% Ni; 0,5 bis 2,5% Mo; bis zu 0,5% V; bis zu 0,1% Al; bis zu
0,1% Co; bis zu 0,4% Cu; bis zu 0,4% Pb; bis zu 0,1% Se; bis zu 0,1% Te; bis zu 0,005% Ti; bis zu 0,1% W; bis zu
0,05% Zr; bis zu 0,01% O2; bis zu 0,01% N; bis zu 0,1% Bi; bis zu 0,001% B; bis zu 0,05% Nb; daß das Material
der Rohschelle vor ihrer Glättung austenitisiert und durch eine thermische Behandlung in einem Salz-, Öl-, oder
Wasserbad in Martensit umgewandelt oder die Rohschelle von Austenitisierungstemperatur abge
schreckt wird.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß der Höchstwert von C bei 0,4%, von Si bei 0,5%, von Mn bei 0,8% und von
Mo bei 2,0% liegt und daß der Mindestwert von Ni bei 0,5%, von Mo bei 1,5% und von V bei 0,25% liegt.
Vorzugsweise wird eine Austenitisierungstemperatur, die
oberhalb der Austenit-Kohlenstoff-Lösungs-Endtemperatur
liegt, bei der nahezu die gesamten Karbide in der Ma
trix gelöst sind, während einer Dauer von weniger als
10 s aufrechterhalten. Bei dieser Temperatur ergibt
sich ein sehr feines homogenes Gefüge mit einer wesent
lich verbesserten Zähigkeit. Die Haltezeit von weniger
als 10 s bewirkt, daß noch kein Kornwachstum einsetzt.
Die Austenitisierung kann auf einfache Weise durch in
duktive Erwärmung der Rohschelle bewirkt werden.
Sodann sollte sich an die Abschreckung eine Anlaßbe
handlung mit anschließender Tiefkühlung unter 0°C an
schließen. Auf diese Weise wird ein etwaiger Rest-Aus
tenit in Martensit umgewandelt.
Eine optimale Korrosionsbeständigkeit wird nach dieser
Vergütung (Austenitisierung, Abschreckung und Anlaßbe
handlung) durch eine Passivierung der Oberfläche er
reicht.
Die Passivierung kann in einer oxidierenden Säure, vor
zugsweise Salpetersäure, bewirkt werden.
Das Glätten der Rohschelle kann durch Rommeln mittels
Schleifsteinen, Sand- oder Kugelstrahlen bewirkt wer
den.
Die Passivierung kann in einer oxidierenden Säure, vorzugsweise Salpetersäure, bewirkt werden.
Die Austenitisierung kann auf einfache Weise durch induktive Erwärmung der Rohschelle bewirkt werden.
Das Glätten der Rohschelle kann durch Rommeln mittels Schleifsteinen, Sand- oder Kugelstrahlen bewirkt
werden.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
einer Federbandschelle ausführlicher beschrieben.
Eisen als Hauptbestandteil des Materials der Federbandschelle wird mit weiteren Elementen in Mengenver
hältnissen gemäß nachstehender Tabelle vermischt:
Diese Legierung wird erschmolzen, abgegossen und zu einem Band oder Draht gewalzt.
Aus dem Warmbreitband oder Draht wird das Rohmaterial für die Schellenfertigung hergestellt. Dies ist auf
zwei Arten möglich:
- a) Das Warmbreitband wird weiter ausgewalzt, gespalten (in schmalere Bänder zerschnitten) und arrondiert.
- b) Die gewalzten oder alternativ auch gezogenen Drähte werden flachgewalzt.
Bei beiden Verfahren a) und b) wird das Material zwischen den Walzstichen geglüht. Nach einer Schlußglü
hung wird das Schmalband einem Egalisierstich unterzogen, d. h. durch leichte Kaltverformung auf Endmaß
gewalzt.
Aus dem geglühten Schmalband wird mittels mehrerer Stanz- und Biegeverfahren die Rohschelle hergestellt.
Die Rohschellen werden dann induktiv bis zur vollständigen Austenitisierung des Gefüges erwärmt. Mit einer
anschließenden Abschreckung der Rohschellen in einem Salzbad wird der Austenit isotherm in Martensit
umgewandelt. Die Erwärmung erfolgt auf eine Temperatur, die weit oberhalb der Austenit-Kohlenstoff-Lö
sungs-Endtemperatur AC1e liegt und etwa 1.080 bis 1.250°C beträgt. Hierbei wird die Temperatur über weniger
als 10 s aufrechterhalten. Dies ergibt ein sehr feines homogenes Gefüge mit hoher Zähigkeit, wie sie besonders
für Federbandschellen von Vorteil ist.
Alternativ können die Rohschellen nach der induktiven Erwärmung in einer Flüssigkeit, wie Öl oder Wasser,
abgeschreckt werden. Zur Umwandlung von im Gefüge vorhandenem Restaustenit in Martensit wird nach dem
Anlassen eine Tiefkühlung unter 0°C durchgeführt.
Nach dieser Vergütung in der Martensitstufe werden die Oberflächen und Kanten der Schellen geglättet, und
zwar durch Rommeln mit Schleifsteinen oder durch Strahlen, um ferti
gungsbedingte Grate zu entfernen und die Oberfläche zu glätten.
Schließlich werden die auf diese Weise bearbeiteten Schellen passiviert, um die Korrosionsbeständigkeit
einzustellen. Dies geschieht vorzugsweise in einem oxidierenden Säurebad, insbesonders aus
Salpetersäure.
Eine auf diese Weise hergestellte Federbandschelle ist äußerst korrosionsbeständig und hat dennoch die für
eine Federbandschelle gewünschten Federeigenschaften. So hält sie beispielsweise einem Salzsprühtest über
eine Dauer von 400 Stunden ohne Rotrostkorrosion stand.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung einer Federbandschelle,
bei dem ein legierter Stahl zu einem schmalen Band
geformt, geglüht, egalisiert, dann durch Stanzen
und Biegen in eine Rohschelle geformt und die
Oberfläche der Rohschelle geglättet und einer Be
handlung zur Erzielung einer Korrosionsbeständig
keit unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stahl, neben Eisen als Hauptbestandteil, aus
folgenden Bestandteilen in Gewichtsprozent besteht:
0,32 bis 0,55% C; bis zu 2,0% Si; bis zu 2,0%
Mn; bis zu 0,04% P; bis zu 0,04% S; 17,5 bis 20%
Cr; bis zu 1% Ni; 0,5 bis 2,5% Mo; bis zu 0,5%
V; bis zu 0,1% Al; bis zu 0,1% Co; bis zu 0,4%
Cu; bis zu 0,4% Pb; bis zu 0,1% Se; bis zu 0,1%
Te; bis zu 0,005% Ti; bis zu 0,1% W; bis zu 0,05
% Zr; bis zu 0,01% O; bis zu 0,01% N; bis zu 0,1
% Bi; bis zu 0,001% B; bis zu 0,05% Nb; daß das
Material der Rohschelle vor ihrer Glättung austeni
tisiert und durch eine thermische Behandlung in
einem Salz-, Öl-, oder Wasserbad in Martensit umge
wandelt oder die Rohschelle von Austenitisierungs
temperatur abgeschreckt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Höchstwert von C bei 0,4%, von Si bei 0,5
%, von Mn bei 0,8% und von Mo bei 2,0% liegt und
daß der Mindestwert von Ni bei 0,5%, von Mo bei
1,5% und von V bei 0,25% liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Austenitisierung bei einer Tempe
ratur, die oberhalb der Austenit-Kohlenstoff-Lö
sungs-Endtemperatur, bei der der gesamte Kohlen
stoff in Lösung ist, liegt, während einer Haltezeit
von weniger als 10 s bewirkt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß sich an die Abschreckung eine
Anlaßbehandlung mit anschließender Tiefkühlung un
ter 0°C anschließt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Schelle nach
der thermischen Behandlung passiviert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Passivierung in einer oxidierenden Säure
bewirkt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Säure Salpetersäure ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Austenitisierung durch in
duktive Erwärmung der Rohschelle bewirkt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Glätten durch Rommeln mit
tels Schleifsteinen, Sand- oder Kugelstrahlen be
wirkt wird.
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DE102013114080A1 (de) * | 2013-12-16 | 2015-06-18 | Norma Germany Gmbh | Element einer Schellen-Flansch-Verbindung |
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DE3900190A1 (de) * | 1989-01-05 | 1990-07-12 | Rasmussen Gmbh | Federbandschelle |
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1996
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- 1996-09-30 KR KR1019960042824A patent/KR100230615B1/ko not_active IP Right Cessation
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KR970020244A (ko) | 1997-05-28 |
KR100230615B1 (ko) | 1999-11-15 |
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