DE2035018B2

DE2035018B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer kugelgelenkverbindung zwischen kolben und kolbenstange von axialkolbenmaschinen

Info

Publication number: DE2035018B2
Application number: DE19702035018
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Ing.; Riedhammer Josef; 7240 Horb; Pfuhl Hans 7241 Dießen Träger
Original assignee: Brueninghaus Hydraulik GmbH
Current assignee: Brueninghaus Hydraulik GmbH
Priority date: 1970-07-15
Filing date: 1970-07-15
Publication date: 1972-09-21
Also published as: DE2035018A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kugelgelenkverbindung zwischen Kolben und Kolbenstange von Axialkolbenmaschinen, bei welchen nach Einsetzen des kugeligen Endes der Kolbenstange in den offenen, hohlen Kolben in den Kolbenmantel eine in bezug auf das kugelige Ende der Kolbenstange zur offenen Seite des Kolbens hin liegende Einschnürung eingewalzt wird.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird in den Mantel eine Einschnürung mit Hohlfiänken eingewalzt. Beim Walzen dient das in den hohlen Kolben eingesetzte kugelige Ende der Kolbenstange als Gegenhalter. Dabei wird das Material zwischen dem Walzwerkzeug und dem kugeligen Ende eingequetscht und zum Fließen gebracht. Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß wegen der der Kugel zugekehrten hohlen Flanke der Einschnürung das Material an dieser Stelle gegenüber dem übrigen Bereich des Mantels im Querschnitt geschwächt wird. Ferner treten beim Verformen des Mantels über die Fließgrenze des Materials hinaus hohe Temperaturen auf, die den Gefügezustand des hochfesten Materials in nachteiliger Weise verändern.

Für die Durchführung des bekannten Verfahrens wurden zwei gegenüberliegende Profilwalzen verwendet. Da es äußerst schwierig, wenn nicht sogar unmöglich ist, die beiden Profilwalzen genau fluchtend !■■ miteinander auszurichten, wurden beim Einwalzen der Einschnürung die Kolben verbogen. Die krummen Kolben mußten dann in einem besonderen Arbeitsgang gerichtet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

ίο Verfahren der obigen Art dahingehend zu verbessern, daß der Gefügezustand des Materials beim Einwalzen praktisch nicht verändert und der ^Querschnitt der Mantelfläche auch im Bereich der dem kugeligen Ende zugekehrten Flanke nicht vermindert

is wird.

Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren der obigen Art die dem kugeligen Ende zugekehrte ringförmige Flanke der Einschnürung durch nur von außen auf den Kolbenmantel einwirkende Kräfte mit einem im Querschnitt nach außen gekrümmten Radius gewalzt, so daß die Innenwandung der Flanke während des Walzvorganges nicht durch das Walzwerkzeug gegen das kugelige Ende der Kolbenstange angedrückt wird und der Kolbenmantel auf seiner

dem Walzwerkzeug entgegengesetzten Seite von außen lediglich abgestützt wird. Bei diesem Verfahren wird die der Form des kugeligen Endes in etwa entsprechende innere Kontur der Flanke ohne innere Gegenhalter lediglich durch von außen angreifende Werkzeuge geformt. Das Material wird also nicht eingequetscht und zum Fließen gebracht. Die ^Temperatur bleibt entsprechend niedrig, so daß infolge der Temperatur beim Walzen keine Gefügeänderung des hochfesten Materials'auftritt. Schließlicfl wird auch der Querschnitt der dem kugeligen Ende zugekehrten Flanke gegenüber dem übrigen Querschnitt des Kolbenmantels nicht geschwächt.

Vorzugsweise wird während des Walzvorganges der Kolbenmantel auf seiner gesamten Länge abge-

stützt. Durch diese Abstützung wird erreicht, daß sich der Kolben beim Einwalzen der Einschnürung nicht verbiegt. Eine nachträgliche Richtoperaiion ist also überflüssig.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besitzt,, erfindung§gemäß· eine Einspannvorrichtung für den Kolben mit Kolbenmantel und Kolbenstange, eine Antriebseinrichtung, eine Profilwalze und eine der Profilwalze gegenüberliegende Zylinderwalze, wobei die Peripherie der Profilwalze eine Hohlkehle besitzt, deren Radius auf die Krümmung des kugeligen Endes der Kolbenstange unter Berücksichtigung der Kolbenmanteldicke abgestimmt ist. Bei dieser Einrichtung-übernimmt die .Zylinderwalze die Reaktionskräfte der Profilwalze. Am Ein-■ walzvorgang der Einschnürung selbst ist die /Zylinderwalze nicht beteiligt. Sie^ dient zum Richten des Kolbens.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Zeichnung näher erläutert.

Die in der Zeichnung dargestellte Kugelgelenkverbindung besteht aus einem hohlen Kolben 1 und einer Kolbenstange 2. Von der offenen Seite des Kolbenmantels 3 aus ist die Kolbenstange 2 mit ihrem kugeligen Ende 4 bis zur Anlage an einer Kugelschale 5 des Kolbens eingesteckt. Die Kolbenstange 2 wird in dem Kolben 1 durch eine das kugelige Ende 4 hintergreifende Einschnürung 6 in dem Kolben 1 gehalten. Die innere Ringfläche 7 der dem

kugeligen Ende 4 zugekehrten Flanke 8 der Einschnürung 6 entspricht in etwa der Kontur des kugeligen Endes 4. Die Flanke 8 ist außerdem an ihrer Außenseite nach außen gewölbt.

Das Kugelgelenk wird auf folgende Weise hergestellt: Zunäcbii wird die Kolbenstange 2 mit ihrem kugeligen Ende 4 von der offenen Seite des Kolbens 1 aus in den Kolbenmantel 3 bis zur Anlage des kugeligen Endes 4 an der Kugelschale 5 eingeschoben. Dann wird der Kolben 1 und die Kolbenstange 2 eingespannt und die Einschnürung 6 mittels einer Walze 9 unmittelbar hinter dem kugeligen Ende 4 eingewalzt. Die Walze 9 besitzt an ihrer Peripherie eine der Flanke 8 zugekehrte Hohlkehle. 10. Der Radius der Hohlkehle 10 ist so gewählt, daß beim Walzen kein Material zwischen dem kugeligen Ende 4 und der Walze 9 eingequetscht wird. Während des Walzens nimmt die zylindrische Walze 11 die Reaktionskraft auf, die durch das Einwalzen erzeugt wird, und richtet gleichzeitig den Kolbenmantel 3, so daß der Kolben nach dem Walzen schlagfrei ist. Beim Walzen drückt sich die dem kugeligen Ende 4 zugekehrte Ranke 8 in die Hohlkehle 10 der Walze 9 ein und formt sich dabei unter Beibehaltung des ursprünglichen Querschnitts innen zu der konkaven Ringfläche 7 aus, die in etwa der Kontur des kugeligen Endes 4 entspricht. Es ist nicht notwendig, daß die Flanken 8 beim Walzen so stark gekrümmt werden, daß der Krümmungsradius der inneren Ringfläche 7 gleich dem Krümmungsradius des kugeligen Endes 4 ist. In der Praxis hat sich eine Kugelgelenkverbindung bewährt, bei der der Krümmungsradius der inneren Ringfläche 7 größer ist als der Krümmungsradius des kugeligen Endes 4.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Kugelgelenkverbindung zwischen Kolben und Kolbenstange von Axialkolbenmaschinen, bei welchen nach Einsetzen des kugeligen Endes der Kolbenstange in den offenen, hohlen Kolben in den Kolbenmantel eine in bezug auf das kugelige Ende der Kolbenstange zur offenen Seite des Kolbens hin liegende Einschnürung eingewalzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die dem kugeligen Ende (4) zugekehrte ringförmige Flanke (8) der Einschnürung (6) durch nur von außen auf den Kolbenmantel einwirkende Kräfte mit einem im Querschnitt nach außen gekrümmten Radius gewalzt wird, so daß die Innenwanr dung der Flanke während des Walzvorganges nicht durch das Walzwerkzeug gegen das kugelige Ende der Kolbenstange angedrückt wird und der Kolbenmantel auf seiner dem Walzwerkzeug entgegengesetzten Seite von außen lediglich abgestützt wird.

2. Verfahren zur Herstellung einer Kugelgelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenmantel (3) während des Walzvorganges auf seiner gesamten Länge abgestützt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Einspannvorrichtung für den Kolben (1) mit Kolbenmantel (3) und Kolbenstange (2), eine Antriebseinrichtung, eine Profil walze (9) und eine der Profil walze (9) gegenüberliegende Zylinderwalze {11) besitzt, wobei die Peripherie der Profilwalze (9) eine Hohlkehle (10) besitzt, deren Radius auf die Krümmung des kugeligen Endes (4) der Kolbenstange (2) unter Berücksichtigung der Kolbenmanteldicke abgestimmt ist.