DE2548853B2 - Vorrichtung zur Herstellung von metallenen Ringrohlingen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von metallene·· Ringrohlingen aus einer Wendel, die auf einer Spreizvorrichtung gedehnt und in Ringrohlinge zerschnitten wird, die alsdann von der Spreizvorrichtung entfernt werden.

Ganz allgemein ist aus der US-PS 18 01363 eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, wobei die dort hergestellten Ringe beispielsweise zur Verbindung zwischen einer Kette und dem VerschluD-stopfen für eine Badewanne oder einen Waschtischablauf dienen sollen. Der dabei vorzugsweise verwendete Draht bildet nach dem Zerschneiden eine Reihe von einzelnen Ringen, deren Enden beim Herabschieben vom Dorn in eine überlappende Lage springen. Es wird dabei aber auch ins Auge gefaßt, die Ringe von jeglicher Spannung zu entlasten, so daß die Enden nur gerade eben zusammentreffen, wenn sie ausgerichtet werden. Es kann aber auch die innewohnende Spannung ausgenutzt werden, damit die Enden aufeinander zu in eine Anlagebeziehung gebracht werden, ohne daß dabei aber ausgeführt wird, wie dies geschehen könnte.

Auch die US-PS 13 77 266 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Ringrohlingen, die aus einer auf einem geschlitzten Dorn sitzenden Metallwendel hergestellt werden. Die einzelnen einen Abstand zwischen ihren Enden aufweisenden Ringrohlinge werden nach ihrer Herstellung flachgepreßt und anschließend verschweißt. Die DE-OS 16 02 446 sieht zur Herstellung von Laufringen vor, daß eine Metallwendel auf einen geschlitzten Dorn aufgepreßt und sodann geschnitten wird, wobei der Ring offen bleibt und sich in einen Drehverbindungsteil einschmiegen kann. Die DE-OS 20 21 635 beschreibt die Herstellung von Ringrohlingen aus einer Metallwendel, die auf einen Dorn aufgewickelt wird, um sodann zu einzelnen Ringrohlingen zerschnitten zu werden, die ihrerseits an ihren Enden verschweißt werden.

Speziell zur Herstellung von Stahlringen, wie sie bei der Herstellung von Ringzahnrädern oder JgI. verwendet werden, gibt es zwei gebräuchliche Verfahren. Bei einem dieser Verfahren wird längliches Stahlmaterial, wie beispielsweise eine Stahlstange, in Ringform gebogen und die Enden werden miteinander verschweißt. Allerdings bleiben beim Biegen des Stahlmaterials in Ringform die durch Greifvorrichtungen Behaltenen Materialenden unverformt oder in ihrem

geraden Zustand und müssen daher vor dem Verschweißen abgeschnitten werden. Daraufhin können dann die Enden des verbleibenden auf eine vorbestimmte Krümmung gebogenen Materials zusammengeschweißt werden. Die abgeschnittenen Enden sind AbfalL Darüber hinaus haben die durch das Abschneiden der geraden Teile ausgebildeten Enden einen Abstand voneinander, weshalb sie vor dem Schweißen miteinander in Anschlag gebracht werden müssen. Durch das Inanschlagbringen wird eine beträchtliche Belastung auf das Material ausgeübt was dessen Verformung in eine ovale oder ähnliche Form — also abweichend von einer genauen Kreisform — zur Folge haben kann. Die Überprüfung und Korrektur der Abweichung gegenüber der gewünschten genauen Kreisform macht zusätzlichen Arbeitsaufwand erforderlich, was die Produktionskosten für die Ringe erhöht Da ferner jedes Stahlmaterial im allgemeinen einen sich über die Materiallänge hinweg ändernden Kohlenstoffgehalt aufweist besitzen verschiedene Teile des Stahlmaterials etwas unterschiedliche Krümmungen, so daß der Ausbesserungsvorgang derartiger unterschiedlicher Krümmungen ebenfalls zusätzliche Arbeit und Kosten erfordert

Beim zweiten gebräuchlichen Verfahren zur Herstellung von Ringrohlingen für Ringzahnräder oder dgl. wird ein Stahlzylinder mit großem Durchmesser in eine Vielzahl von Ringen zerschnitten, wobei der Durchmesser des Stahlzylinders dem Durchmesser der gewünsch-

^t() ten Ringerzeugnisse entspricht. Bei diesem Verfahren wird jedoch eine beträchtliche Materialmenge in der Form von beim Schneiden des Stahlzylinders anfallenden Schneidspänen verschwendet, was wiederum erhöhte Produktionskosten zur Folge hat. Ferner

^|r> werden die Ringe beim Abschneiden vom Stahlzylinder einer ungleichmäßigen Beanspruchung ausgesetzt, mit der Folge, daß die sich ergebenden Ringrohlinge selbst dann verformt sein können, wenn der Stahlzylinder eine verhältnismäßig genaue Kreisform aufweist. Eine derartige Verformung muß korrigiert werden, wobei wie beim vorstehend behandelten Verfahren eine beträchtliche Erhöhung der Arbeitszeit und der Kosten auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung derart auszubilden, daß insbesondere Ringrohlinge für Ringzahnräder mit geringem Arbeitsaufwand hoher Präzision und geringem Materialverlust hergestellt werden können, und wobei sich insbesondere die erwünschten voreinander

■>o liegenden Enden bei den Ringrohlingen ohne zusätzliche Maßnahmen ergeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Spreizvorrichtung aus einem aufweitbaren Hohlzylinder besteht und daß ein Ausrichtring die sich noch auf dem gespreizten Hohlzylinder befindlichen Ringrohlinge in die Ringebene drückt, worauf zur Entnahme der Ringrohlinge die Aufweitung des Hohlzylinders rückgängig gemacht wird. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß die in der Aufspreizung gefundene ausgerichtete Lage der Enden der Ringrohlinge durch das Entspreizen des Hohlzylinders ohne Schwierigkeiten zu den gewünschten Ringrohlingen mit voreinander

f>5 liegenden Enden führt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der aufweitbare Hohlzylinder eine mittels eines Spreizdorns aufweitbare geschlitzte

Hülse ist

Die Erfindung sei anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung, dargestellt in ihrer Anfangsstufe der Ringrohling-Herstellung;

Fig.2 sine Draufsicht auf den Hohlzylinder der Vorrichtung gemäß F i g. 1; '

Fig.3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, wobei sich hier aber die Vorrichtung in einer zweiten Stufe bei der Ringrohling-Herstellung befindet, wo ein Spreizdorn unter Kraftaufwand in den Hohlzylinder eingesetzt wird;

Fig.4 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, wobei die Vorrichtung in einer dritten Stufe der Ringrohling-Herstellung gezeigt ist, nämlich nach dem !schneiden der Wendel;

F i g. 5 Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 in einer Endstufe des Ringrohling-Herstellvorgangs, wobei hier der Spreizdorn aus dem Hohlzylinder herausgezogen ist; und

Fig.6 eine Vorderansicht einer anderen gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung.

Zur Herstellung von metallenen Ringrohlir ^en wird als erstes eine Länge aus langgestrecktem Meiallmaterial, wie beispielsweise ein Stahlstreifen oder eine Stahlstange, mit einem vorbestimmten Querschnitt (beispielsweise rechteckig, kreisförmig usw.) in eine «> Wendel 10, d. h ein schraubenförmiges Glied verformt. Bei der Formung einer derartigen Wendel 10 wird das Metall einer Reihe üblicher Kaltbiegeschritte unterworfen, um eine Vielzahl von Windungen auszubilden. Der Innendurchmesser einer derart ausgebildeten Wendel r> 10 sollte kleiner sein als der Innendurchmesser der Endprodukte.

Die Wendel IO wird — wie in F i g. 1 gezeigt — locker und koaxial um einen Hohlzylinder (Spreizvorrichtung) 20 herum angeordnet, dessen Außendurchmesser ■*<> normalerweise kleiner ist als der Innendurchmesser der Wendel 10; der Außendurchmesser des Hohlzylinders 20 kann aber auch größer als der Innendurchmesser der Wendel 10 gemacht werden, was im folgenden beschrieben wird. Infolge der erwähnten Beziehung der vi Durchmesser kann die Wendel 10 in einfacher Weise um den Hohlzylinder 20 herum angeordnet «verden. Der Hohlzylinder 20 kann aus einem dicken Zylinder aus elastischem Metall, wie beispielsweise Stahl, bestehen und ist mit einem Schlitz 21 parallel zu seiner Achse w ausgestattet, um so den Durchmesser variabel gestalten zu können. Im dargestellten bevorzugten Aasführungsbeispiel ist am unteren Teil des Hohlzylinders 20 ein Flansch 22 vorgesehen, so daß der Hohlzylinder 20 fest bezüglich einer Basis 40 gehalten werden kann, und zwar in Verbindung mit einem an der Basis 40 befestigten ringförmigen Halteglied 23. Wie man in F i g. 1 und 2 erkennt, ist der Flansch 22 mit einer Vielzahl von Nuten 24,24 versehen, um den Widerstand gegenüber der Deformierung oder Vergrößerung des fao Hohlzylinders 20 zu vermindern. Der Hohlzylinder 20 kann einem Nitrierverfahren oder einem Einsatzhärtungsverfahren ausgesetzt werden, so daß der Abriebwiderstand der Innen- und Außenoberflächen erhöht wird, während die Zähigkeit des Hohlzylinders 20 b5 aufrechterhalten bleibt.

Sodann wird in dem Hohlzylinder 20, wie in Fig. 3 gezeigt, ein Spreizdorn 30 eingesetzt. Der Durchmesser »D« des Spreizdorns 30 ist derart gewählt, daß der Durchmesser »d« des Hohlzylinders 20 beim Einsetzen des Spreizdorns 30 in den HohLrylinder 20 vergrößert wird, worauf dann der Durchmesser der um den Hohlzylinder 20 herum angeordneten Wendel 10 ebenfalls vergrößert wird. Der Spreizdorn 30 hat eine im ganzen zylindrische Form, ist aber /.um Zwecke der Erleichterung des Einsetzens gemäß F i g. 1 mit einem kugelförmigen Teil 31 ausgestattet, der mit einem Zylinderteil 32 über ein Teil 33 von vermindertem Durchmesser in Verbindung steht Wie im folgenden jedoch beschrieben wird, kann der kugelförmige Teil 31 durch einen sich verjüngenden Teil ersetzt sein, der am unteren Ende des zylindrischen Teils 32 vorgesehen ist. Der kugelförmige Teil 31 braucht nicht vollständig kugelförmig zu sein; vielmehr kann der untere Teil des kugelförmigen Teils — wie in F i g. 1 bei 34 angedeutet — weggeschnitten sein. Der Spreizdorn 30 wird vorzugsweise einem Wärmebehandlungsverfahren ausgesetzt, um seine Abriebfestigkeit zu verbessern.

Wenn der Spreizdorn 30 mit dem in F i g. 1 gezeigten kugelförmigen Teil 31 verwendet wird, so wird zweckmäßigerweise der Zylinderteil 32 innerhalb der um den Hohlzylinder 20 herum angeordneten Wendel 10 angeordnet — vgl. Fig. 1, 3 und 4 — und das Kugelteil 31 liegt innerhalb des Höhenbereichs des Haltegliedes 23 und eines daran angeordneten Ringglieds 25.

Sodann wird — wie in Fig. 3 gezeigt — die um den Hohlzylinder 20 erweiterte Wendel 10 längs einer geraden Schnittlinie 26 durch eine geeignete Schneidvorrichtung zerschnitten. Die Schnittlinie 26 ist vorzugsweise mit dem Schlitz 21 des Hohlzylinders 20 ausgerichtet.

Durch den erwähnten Schneidvorgang wird die Wendel 10 in eine Vielzahl von Ringrohlingen 11,11 ... zerschnitten. Würde man die Ringrohlinge 11, Il ... so lassen wie sie ausgebildet sind, so würden die Enden jedes Ringrohlings 11 auf unterschiedlichen Ebenen versetzt angeordnet sein. Demgemäß wird — wie in Fig.4 gezeigt — ein Ausrichtring 35 (Preßglied) nach unten gegen die obere Endfläche der Wendel 10 gedrückt, um so die entgegengesetzt liegenden Enden jedes Ringrohlings 11 entgegengesetzt (voneinander) anzuordnen. Sodann werden der Ausrichtring 35 und der Spreizdorn 30 aus dem Hohlzylinder 20 herausgezogen, so daß dieser — wie in Fig. 5 gezeigt — in den gleichen Zustand zurückkehrt, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, wobei die Enden 12,12 der Ringrohlinge 11,11 ... in Anschlag angeordnet sind. Unter diesen Bedingungen ist es erforderlich, daß der Innendurchmesser der Ringrohlinge 11,11 ... größer ist als der Außendurchmesser des Hohlzylinders 20, so daß die Ringrohlinge 11 leicht vom Hohlzylinder 20 entfernt werden können.

Der Flansch 22 des Hohlzylinders 20 und das Halteglied 23 sind derart angeordnet, daß die durch das Einsetzen des Spreizdorns 30 in den Hohlzylinder 20 bewirkte Vergrößerung desselben ohne Störung durch das Halteglied 23 durchführbar ist.

In Fig.6 ist en weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Diese Vorrichtung ist ähnlich autgebaut wie das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1—5. Die Vorrichtung umfaßt einen Rahmen 40', einen Hohlzylinder 20', einen Spreizdorn 30' und eine Schneidvorrichtung 38 zum Schneiden einer Wendel 10'. Der Spreizdorn 30' ist im ganzen zylindrisch ausgebildet und weist einen sich verjüngenden Abschnitt 31' am

unteren Ende auf, um das Einsetzen in den Hohlzyiinder 20' zu erleichtern. Bei dieser Vorrichtung ist der Spreizdorn 30' mit einer (nicht gezeigten) Stange einer Strömungsmittelzylindervorrichtung 42 verbunden, die am unteren Teil des Rahmens 40' angeordnet ist; die Stange kann den Spreizdorn 30' nach unten in den Hohlzylinder 20' durch die Zylindervorrichtung 42 hineinziehen. Die Schneidvorrichtung 38 umfaßt einen Körper 48 sowie einen Schneidkopf 45 mit einem Drehschneider 44 sowie einem Motor 46 dafür. Der Körper 48 ist auf einer horizontal verlaufenden, am Rahmen 40' befestigten Schiene für eine Horizontalbewegung gelagert und wird durch eine horizontale Strömungszylindervorrichtung 50 angetrieben, und zwar über eine Siärlge 51 der Vorrichtung 50. Der Schneidkopf 45 ist gleitend an einer Vertikalschiene 49 für eine Vertikalbewegung gelagert und wird durch eine vertikale Strömungsmittelzylindervorrichtung 52 angetrieben, die mit dem Schneidkopf 45 durch eine (nicht gezeigte) Stange verbunden ist. Der Schneidvorgang wird vorzugsweise durch den gemeinsamen Betrieb des Motors 46 mit den beiden Zylindervorrichtungen 50 und 52 durchgeführt.

Diese Vorrichtung zur Durchführung des Ringrohlings-Erzeugungsvorgangs arbeitet in der gleichen Weise wie dies unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1—5 beschrieben wurde.

Um die Ringe als Endprodukte aus den gemäß dei Erfindung hergestellten Ringrohlingen 11,11 ... zi erzeugen, werden die Enden des Ringrohlings 11 nachdem sie aneinander anstoßend angeordnet wurden miteinander verschweißt, und zwar durch eine übliche Stumpfstoßschweißung. Vorzugsweise wird die Ab brenn-Stumpf-Stoßschweißung verwendet, weil es da bei leicht ist, die Materiallänge der Enden zu steuern, die beim Abbrenn-Stumpfstoßschweißen verbraucht wer

ίο den kann. In diesem Zusammenhang sei darau hingewiesen, daß die Innenumfangslänge des Ringroh lings so dimensioniert ist, daß sie die Innenumfangslänge der gewünschten Ringe und die Länge der beirr Abbrenn-Stumpfstoßschweißvorgang verbrauchter Materiailänge umfaßt, wobei infolgedessen die Außen umfangslänge des Hohlzylinders 20, welcher durcl Einsetzen des Spreizdorns 30 erweitert ist, derar dimensioniert sein sollte, daß die Innenumfangslänge des Ringrohlings 11, wie oben beschrieben, und die Länge des Materials berücksichtigt ist, welches bein Schneidvorgang der Wendel 10 in Metallspäne verwan delt wird.

Der gemäß der Erfindung hergestellte Ring ist derar genau und präzise ausgebildet, daß er direkt den Zahnradschneidvorgang zugeführt werden kann, um eir Starterringzahnrad ohne irgendeinen Bearbeitungsvor gang zu erhalten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von metallenen Ringrohlingen aus einer Wendel, die auf einer Spreizvorrichtung gedehnt, in Ringrohlinge zerschnitten und alsdann von der Spreizvorrichtung entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizvorrichtung aus einem aufweitbaren Hohlzylinder (20) besteht, und daß ein Ausrichtring (35) die sich noch auf dem gespreizten Hohlzylinder (20) befindlichen Ringrohlinge (11) in die Ringebene drückt, worauf zur Entnahme der Ringrohlinge (11) die Aufweitung des Hohlzylinders (20) rückgängig gemacht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der aufweitbare Hohlzylinder (20) eine mittels eines Spreizdorns (30) aufweitbare, geschlitzte Hülse ist.