DE69634116T2

DE69634116T2 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von hochabriebfester kolbenring

Info

Publication number: DE69634116T2
Application number: DE69634116T
Authority: DE
Inventors: Kenji Hino-shi NAKAJIMA
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 1995-08-14
Filing date: 1996-06-11
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2016-06-12
Also published as: CN1074812C; DE69634116D1; WO1997007330A1; JP3349020B2; EP0791738A4; KR970707374A; JPH0952136A; EP0791738B1; US5903974A; KR100233067B1; EP0791738A1; CN1161077A

Description

Technisches Gebiet, auf welches sich die Erfindung bezieht
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät zur Herstellung einer hohlen Ringfugeneinlage für einen Motorkolben. Spezieller bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und ein Gerät zur effizienten hochgenauen Herstellung einer hohlen Ringfugeneinlage, welche integral in einen Kolben für einen kleinen Dieselmotor durch Gießen eingefügt ist, um eine obere Ringvertiefung und einen ringförmigen Kühlpfad zum Abkühlen der Vertiefung zu formen.
Herkömmliche Technik
Ein Zylinder und ein Kolben, welche eine Brennkammer eines Dieselmotors aufbauen, sind mechanische Teile, von denen eine lange Lebensdauer unter schwierigen Bedingungen gefordert wird, wo sie hohen Belastungen auf Grund des Verbrennungsaufschlagdrucks, Hitze usw. ausgesetzt werden. Um dieses Erfordernis zu erfüllen, wurde neuerdings ein Kolben entwickelt, in welchem ein ringförmiger Kühlpfad in der Nähe einer oberen Ringfuge des Kolbens bereitgestellt wird und ein Kühlmittel (Motoröl) wird durch den ringförmigen Kühlpfad zirkuliert, um den Kolben abzukühlen.
Um den Kolben wirksam abzukühlen, ist es notwendig, dass der ringförmige Kühlpfad so nah wie möglich an der Ringfuge bereitgestellt wird. Wie gezeigt in 15 und 16 wurde es vorgeschlagen eine hohle Ringfugeneinlage 85 in die äußere Peripherie des oberen Teils des Kolbens 80 einzufügen, welche aus einer Aluminiumverbindung durch einen Gießprozess hergestellt wurde (z. B. JP-A-5-231539 (japanische Patentanmeldung ungeprüfte Veröffentlichung, KOKAI)).
In 15 und 16 hat die hohle Ringfugeneinlage 85 eine Struktur, welche einen geformten Blechring 10 mit einen U-förmigen Querschnitt aufweist, und einen gegossenen Ring (einem Ringkörper) 82, welche integriert werden, indem der äußere periphere Teil des Rings 10 und die innere periphere Oberfläche 83 des Rings 82 verschweißt werden. Der geformte Blechring 10 wird durch Walzformen eines Bleches aus Metall hergestellt, welches den gleichen thermischen Expansionskoeffizienten aufweist, wie jener der Aluminiumverbindung, die verwendet wird, um den Kolbenkörper zu bilden. Der gegossene Ring 82 wird hergestellt aus einem Material, welches eine große Abriebbeständigkeit aufweist und den gleichen thermischen Expansionskoeffizienten, wie jener des Kolbenkörpers, z. B. einem Niresist-Material. Ein Kühlpfad 86 wird durch den geformten Blechring 10 und die innere periphere Oberfläche 83 des gegossenen Rings vorgegeben. Der gegossene Ring 82 weist eine Kolbenringfuge 81 zur Aufnahme eines oberen Rings auf.
Der geformte Blechring 10, welcher ein Metallblech mit einem U-förmigen Querschnitt ist, wurde deswegen wie folgt hergestellt: ein rostfreies Stahlblech mit einer Breite von 18 mm, einer Länge von 290 mm und einer Dicke von 0,6 mm wird z. B. in eine gekrümmte Form durch eine Walzformmaschine gebracht. Dann wird das Metallblech, welchem eine gekrümmte Gestalt verliehen wurde, in eine Spannvorrichtung mit einem kreisförmigen Querschnitt, eines Schweißgerätes eingespannt und an seinen beiden Enden stumpf geschweißt, um einen Ring zu bilden (Blechring), und der Ring wird in einem Werkstück mit einem U-förmigen Querschnitt walzgeformt.
Der gegossene Ring wird aus einem gegossenen Niresist-Material hergestellt, so dass der innere Durchmesser desselben geringfügig kleiner ist als der äußere Durchmesser des Blechrings, der den U-förmigen Querschnitt hat. Der gegossene Ring wird erhitzt, so dass sein innerer Durchmesser sich ausdehnt, und in diesem Zustand wird der geformte Blechring in den gegossenen Ring warm eingepasst.
Danach werden die verbundenen Oberflächen des geformten Blechrings und des gegossenen Rings miteinander durch ein Schweißgerät verschweißt.
Der oben beschriebene geformte Blechring mit einem U-förmigen Querschnitt wurde dazu durch Ausführung der folgenden Schritte hergestellt: ein Blechring, der durch Schweißen der stumpfen Enden eines Bleches durch ein Walzformgerät walz geformt wurde, um einen kreisförmigen Kragen an jedem seiner Enden auszubilden, wie beschrieben, z. B. in JP-A-6-210383 (japanische ungeprüfte veröffentlichte Patentanmeldung, KOKAI), und JP-A-6-269882. Danach wird der geformte Blechring aus dem Walzformgerät entfernt und in Drehgerät eingesetzt, um den äußeren umfänglichen Teil von jedem kreisförmigen Kragen abzudrehen, wodurch der äußere Durchmesser auf eine vorgegebene Abmessung fertig gestellt wird, die dem inneren Durchmesser des gegossenen Rings entspricht. Ferner wird der geformte Blechring in ein Entgratungsgerät eingesetzt, um Grate von Endteilen der kreisförmigen Kragen zu entfernen, welche durch den Drehprozess gebildet wurden.
Bei der herkömmlichen Technik wird im Allgemeinen der geformte Blechring für jeden Arbeitsschritt in eine unabhängige spezielle Werkzeugmaschine bewegt und eingesetzt. Deswegen benötigt die Herstellung eine große Anzahl von Mannstunden. Darüber hinaus kann jedes Mal, wenn der geformte Blechring eingesetzt wird, dessen eingesetzte Position geringfügig verschieden sein. Dies ist ein Hindernis bei der Herstellung des geformten Blechrings mit hoher Genauigkeit.
Zusätzlich benötigt die herkömmliche Technik drei spezielle Werkzeugmaschinen, d. h. eine Walzformmaschine, eine Drehmaschine und eine Entgratungsmaschine. Diese Serien von Verarbeitungsmaschinen sind nicht integriert, sondern hier und da angeordnet. Als Ergebnis davon werden die Gesamtabmessungen des Systems groß. Ferner sind hohe Installationskosten erforderlich, wegen einer großen Anzahl von unabhängigen Maschinen, die benötigt werden. Demnach hat die herkömmliche Technik den Nachteil, dass die hohle Ringfugeneinlage nicht effizient hergestellt werden kann.
JP-A-6-269882 (japanische ungeprüfte veröffentlichte Patentanmeldung, KOKAI) schlägt eine Technik vor, bei der Walzformen und Drehen durchgeführt werden, ohne dass das Werkstück zu verschiedenen Werkzeugmaschinen bewegt werden muss. Mit der vorgeschlagenen Technik jedoch, kann ein Betriebsablauf zu Zentrierung und Befestigung eines schwebenden Ringes nicht reibungslos durchgeführt werden. Deswegen kann wirkungsvolles Arbeiten nicht realisiert werden.
Probleme, welche die Erfindung lösen soll
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Gerät zur Herstellung einer hohlen Ringfugeneinlage für einen Motorkolben bereitzustellen, welche die Nachteile der herkömmlichen Technik lösen und speziell die einen Walzformmechanismus, einen Drehmechanismus und einen Entgratungsmechanismus in einer einzigen Werkzeugmaschine integrieren soll, so dass es nicht notwendig ist, das Werkstück aus einer Werkzeugmaschine zu entfernen und es in eine nachfolgende Werkzeugmaschine für jeden Schritt der Herstellung eines geformten Blechrings einzusetzen, der eine hohle Ringfugeneinlage aufbaut, wodurch es ermöglicht wird, dass geformte Blechringe fortwährend und effizient hergestellt werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Walzformmechanismus, einen Drehmechanismus und einen Entgratungsmechanismus in einer einzigen Werkzeugmaschine einzubeziehen, um einen kompakten Aufbau zu realisieren, so dass das Gerät auf engem Raum installiert werden kann, wodurch wirksam der Raum in einer Fabrik genutzt wird, und die Installationskosten verringert werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, es zu ermöglichen, dass ein geformter Blechring mit hoher Genauigkeit durch Verformung eines Blechrings mit einer Formwalze bearbeitet werden kann, der auf der äußeren Peripherie eines schwebenden Rings angeordnet ist, welcher lose in eine Formfuge eingepasst ist, so dass der schwebende Ring sich frei in radialer Richtung bewegen kann.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, es zu ermöglichen, dass ein schwebender Ring und ein geformter Blechring hochgenau in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum einer Formmatrize zentriert werden können, indem einfach ein abgeschrägter Teil an einem Ende eines Zentrierbauteils bereitgestellt wird, und indem ein relativ einfacher Arbeitsschritt durchgeführt wird, in welchem das Zentrierbauteil axial bewegt wird, so dass der abgeschrägte Teil die Bohrung des schwebenden Ringes erfasst, und es ebenso zu ermöglichen, dass die kreisförmigen Kragen des geformten Blechrings mit hoher Genauigkeit gedreht werden können und dass das Entgraten fortwährend und einfach durchgeführt werden kann, auf Grund der Tatsache, dass der schwebende Ring und der geformte Blechring hochgenau in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum der Formmatrize zentriert sind. Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung zutage treten.
Mittel zur Lösung der Probleme
Eine hohle Ringnuteinlage, welche durch das Verfahren von und Gerät zur Herstellung einer hohlen Motorringfugeneinlage gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, beinhaltet einen geformten Blechring, der einen zylindrischen Teil und einen kreisförmigen Kragen aufweist, der sich nach außen von jedem Ende des zylindrischen Teils erstreckt, und einen Ringkörper, der eine innere periphere Oberfläche und eine Kolbenringfuge hat, wobei der äußere periphere Teil von jedem kreisförmigen Kragen des geformten Blechrings mit der inneren peripheren Oberfläche des Ringkörpers verbunden wird. Die hohle Ringfugeneinlage ist in der Nähe der Oberseite des Kolbens für einen Motor angeordnet, um eine Ringfuge und einen Kühlpfad benachbart der Ringfuge aufzubauen.
Das Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Schritte, der Herstellung eines geformten Blechringes, der einen zylindrischen Teil und einen kreisförmigen Kragen aufweist, welcher sich nach außen von jedem Ende des zylindrischen Teils erstreckt; Herstellung eines Ringkörpers, der eine innere periphere Oberfläche und eine Kolbenringfuge aufweist; zusammen kombinieren des geformten Blechrings mit dem Ringkörper, so dass der äußere periphere Teil von jedem kreisförmigen Kragen des geformten Blechrings die innere periphere Oberfläche des Ringkörpers erfasst; und zusammen verbinden des äußeren peripheren Teils des kreisförmigen Kragens und der inneren peripheren Oberfläche des Ringkörpers.
Der Schritt zur Herstellung des geformten Blechrings beinhaltet die Schritte zur Herstellung eines Blechrings, und Vorbereitung eines Produktionsgerätes zur Herstellung eines geformten Blechrings. Das Produktionsgerät zur Herstellung eines geformten Blechrings weist eine Formmatrize auf, mit einer umfänglichen Formfuge, einen schwebenden Ring, eine formgebende Walze, ein Schneidewerkzeug und ein Entgratungswerkzeug.
Der Schritt zur Herstellung eines geformten Blechrings beinhaltet ferner die Schritte des Einpassens eines Blechrings auf der Formmatrize, so dass der Blechring die Formfuge abdeckt; das Drücken der Formwalze gegen den Blechring radial einwärts während die Formmatrize gedreht wird, wobei der schwebende Ring in einen beweglichen Zustand platziert ist, in dem er radial beweglich ist, wodurch kreisförmige Kragen auf dem Blechring geformt werden; Drücken des Schneidewerkzeuges gegen die äußeren peripheren Teile der kreisförmigen Kragen, während die Formmatrize gedreht wird, während der schwebende Ring in einen Zustand platziert ist, in dem er zentriert und befestigt in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum der Formmatrize ist, wodurch die äußeren umfänglichen Teile der kreisförmigen Kragen abgedreht werden; und Drücken des Entgratungswerkzeuges gegen die äußeren peripheren Teile der kreisförmigen Kragen während die Formmatrize gedreht wird, wobei der schwebende Ring in einen Zustand platziert ist, in dem er zentriert und befestigt in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum der Formmatrize ist, wodurch Grate von den kreisförmigen Kragen entfernt werden.
Im Ablauf zur Herstellung eines geformten Blechrings gemäß der vorliegenden Erfindung gibt es drei Schritte, d. h. der Schritt zur Ausbildung kreisförmiger Kragen auf dem Blechring, der Schritt zum Abdrehen äußerer umfänglicher Teile der kreisförmigen Kragen, und der Schritt zur Entfernung von Graten, werden in einem fortlaufenden Arbeitsablauf ausgeführt. Während diese drei Schritte ausgeführt werden, wird der geformte Blechring nicht aus dem Herstellungsgerät entfernt. Der Schritt zur Entfernung von Graten umfasst den Schritt des Einfügens der äußeren umfänglichen Teile der kreisförmigen Kragen in umfängliche fugenförmige Schneidkanten, jeweils einer Entgratungswalze.
Das Gerät zur Herstellung eines geformten Blechrings als aufbauendes Element einer hohlen Ringfugeneinlage für einen Motorkolben gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Formmatrize auf, mit einer umfänglichen Formfuge; ein Zentrierbauteil, dass einen abgeschrägten Teil aufweist, der an einem Ende davon ausgebildet wird, wobei das Zentrierbauteil axial verschiebbar ist; einen schwebenden Ring; einen Blechringaufnehmer zur Positionierung eines Blechrings auf der Formmatrize, so dass der Blechring die Formfuge abdeckt und zum Klemmen des Blechrings in Zusammenarbeit mit einem Werkstückhalter, der auf dem äußeren umfänglichen Abschnitt der Formmatrize angeordnet ist; eine Formwalze, die eine vorgegebene Breite aufweist, welche kleiner ist als die Breite der Formfuge, wobei die Formwalze so angeordnet ist, dass sie den Blechring radial einwärts in die Formfuge drückt, wodurch kreisförmige Kragen auf dem Blechring ausgebildet werden; ein Schneidwerkzeug zum Schneiden der äußeren peripheren Teile der kreisförmigen Kragen des geformten Blechrings, der gedreht wird; und ein Entgratungswerkzeug, das in Kontakt mit den kreisförmigen Kragen, des geformten Blechrings gebracht wird, welcher gedreht wird, um Grate zu entfernen, die durch den Schneidprozess ausgebildet wurden.
Der schwebende Ring weist einen äußeren Durchmesser auf, der gleich dem inneren Durchmesser des geformten Blechrings ist, und ist in der Formfuge angeordnet. Eine Kante der inneren Umfangsoberfläche des schwebenden Rings ist leicht angefast und erfasst wahlweise oder auch nicht den abgeschrägten Teil des Zentrierbauteils. Wenn dessen Kante den abgeschrägten Teil erfasst, nimmt der schwebende Ring eine feste Position ein, in welcher er in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum der Formmatrize zentriert ist, wohingegen, wenn die Kante vom abgeschrägten Teil freigegeben ist, der schwebende Ring eine bewegliche Position einnimmt, in welcher er innerhalb der formgebenden Fuge radial bewegbar ist. Während das Schneidwerkzeug die äußeren Umfangsteile der kreisförmigen Kragen des geformten Blechrings abschneidet, und während das Entgratungswerkzeug die Grate entfernt, ist der schwebende Ring im zentrierten Zustand fixiert.
Die Breite der formgebenden Walze ist kleiner ist als die Breite der formgebenden Fuge und der Unterschied zwischen ihnen beträgt ungefähr das Doppelte der Blechdicke des geformten Blechrings. Das Entgratungswerkzeug weist umfängliche vertiefungsgeformte Schneidkanten auf, mit einer Breite, die ungefähr gleich der Blechdicke des geformten Blechrings ist, so dass die äußeren umfänglichen Teile der kreisförmigen Kragen jeweils in die fugenförmigen Schneidkanten des Entgratungswerkzeugs eingeführt werden, und demnach die Grate von den kreisförmigen Kragen entfernt werden. Die Formmatrize weist einen zylindrischen Körper auf, der koaxial mit dem Zentrierbauteil ist, eine gekragte Welle mit einem Kragen und einem Werkzeughalter, der verschiebbar an der äußeren Umfangsoberfläche des Körpers eingepasst ist. Die formgebende Fuge wird zwischen dem Körper und dem Kragen gebildet.
Der Blechringaufnehmer weist eine Welle auf, die verschiebbar an einer Stütze befestigt ist, ein Rückhaltebauteil, das an der Welle gesichert ist, um axial der Formgebungsmatrize gegenüber zu liegen und dass eine Vielzahl von radialen Vorsprüngen an seiner äußeren Umfangsoberfläche aufweist und einen Ringhalter, der verschiebbar an der äußeren Umfangsoberfläche der Stütze eingepasst ist, und der Relieffugen aufweist, die so ausgebildet sind, dass die den Vorsprüngen jeweils entsprechen. Die Vielzahl von radialen Vorsprüngen weisen einen äußeren Durchmesser auf, der gleich dem inneren Durchmesser des Blechrings ist.
In der Herstellungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, in einem Zustand, in dem das Blechringrückhaltebauteil und der Ringhalter axial von der Formmatrize getrennt sind, wird der Blechring von einem Zuführmechanismus zugeführt und eingepasst in die äußere periphere Oberfläche des Ringrückhaltebauteils, und nachfolgend, werden das Blechringrückhaltebauteil und die Formmatrize axial bewegt und erfassen einander, wodurch es ermöglicht wird, dass der Ring über der Formfuge positioniert wird, und zwischen dem Ringhalter und dem Werkstückhalter eingeklemmt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht perspektivische Ansichten und teilvertikale Schnittansichten, welche den Ablauf zur Herstellung eines geformten Blechrings zeigen.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die wesentliche Teile eines Gerätes zur Herstellung eines geformten Blechrings zeigt.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Formmatrize.
4 ist ein teilweiser perspektivischer Ausschnitt, der die Struktur der Formmatrize zeigt.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Formmatrize.
6 ist eine vertikale Schnittansicht, welche die Formmatrize und den Blechringrückhalter zeigt, in den ein Blechring eingepasst ist, wobei diese in einem Vorbereitungszustand getrennt voneinander sind.
7 ist eine vertikale Schnittansicht, welche die Formmatrize und den Blechringrückhalter zeigt, welche miteinander kombiniert sind, wobei der Blechring in die Formmatrize eingesetzt ist.
8 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen Ausgangszustand zur Ausbildung des Blechrings durch eine Formwalze zeigt.
9 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein geformter Blechring durch eine formgebende Walze geformt wurde.
10 ist eine vertikale Schnittansicht, welche zeigt, auf welche Weise die kreisförmigen Kragen des geformten Blechrings durch die Drehvorrichtung abgedreht werden.
11 ist eine vertikale Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem das Abdrehen abgeschlossen wurde.
12 ist eine vertikale Schnittansicht, die zeigt, auf welche Weise Grate von den kreisförmigen Kragen durch die Entgratungsvorrichtung entfernt werden.
13 ist eine vertikale Schnittansicht, die zeigt, auf welche Weise die Formmatrize und der Blechringrückhalter sich voneinander trennen, nach Vervollständigung der Ausarbeitung des geformten Blechringes.
14 ist eine vertikale Schnittansicht, die zeigt, auf welche Weise der vervollständigte geformte Blechring aus der Formmatrize herausgedrückt wird.
15 ist eine teilweise Schnittansicht, die einen Kolben zeigt, der eine Kohleringfugeneinlage aufweist, die in ihn durch Gießen eingefügt wurde.
16 ist eine Schnittansicht einer hohlen Ringfugeneinlage.
Modus zur Durchführung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mittels Ausführungsbeispielen beschrieben, die in den Zeichnungen gezeigt sind. In 2 bis 5 hat ein Gerät 1 zur Herstellung geformter Blechringe gemäß der Erfindung eine Formmatrize 2, ein Zentrierbauteil 3, einen schwebenden Ring 4, eine formgebende Walze 5, einen Blechringrückhalter 6, eine Schneidvorrichtung 8 und eine Entgratungsvorrichtung 9.
Zunächst wird der Arbeitsablauf zur Herstellung eines geformten Blechrings 10 kurz mit Bezug auf 1 beschrieben werden. Ein rostfreies Blech mit einer Breite von 18 mm, einer Länge von 290 mm und einer Dicke von 0,6 mm wird beispielsweise in einer bogenförmigen Gestalt ausgeformt und das rostfreie Blech, welchem die bogenförmige Gestalt verliehen wurde, wird dann an seinen beiden Enden stumpf geschweißt, um einen Blechring (1(a)) zu bilden, welcher dann in ein Walzformgerät eingesetzt wird (nicht gezeigt), um kreisförmige Kragen 10a an seinen beiden Enden auszuformen, wodurch ein geformter Blechring 10 hergestellt wird (1(b)).
Als nächstes wird der äußere Umfangsabschnitt jedes kreisförmigen Kragens 10a, der derartig gebildet wurde, durch eine Schneidvorrichtung 8 abgedreht, um den äußeren Durchmesser des kreisförmigen Kragens 10a mit einer vorgegebenen Abmessung fertig zu stellen (1(c) und 1(d)). Während des Drehvorgangs werden Grate 10b auf den Endteilen der kreisförmigen Kragen 10a ausgebildet (1(e) und 1(f)).
Die kreisförmigen Kragen 10a des geformten Blechrings 10, welche mit einem vorgegebenen äußeren Durchmesser durch den Drehprozess fertiggestellt wurden, werden in fugenförmige Schneidkanten 28a der Entgratungsvorrichtung 9 eingesetzt, um die Grate 10b zu entfernen, wodurch der geformte Blechring 10 vervollständigt wird. Die fugenförmigen Schneidkanten 28a der Entgratungsvorrichtung 9 können jene sein, welche einen Kantenteil haben, wie festgestellt in JP-A-7-237021 (japanische Patentanmeldung ungeprüfte Veröffentlichung, KOKAI), oder jene, welche festgestellt sind in JP-A-8-71846.
Die Formmatrize 2 wird verwendet, um kreisförmige Kragen 10a an beiden Enden des Blechrings 11 durch Walzformen auszubilden. In 2 bis 5 hat die formgebende Matrize 2 einen metallischen zylindrischen Körper 12, der gehärtet ist, um Abnutzungen auf Grund der Walzformungsverarbeitung zu vermeiden. Der Körper 12 hat ein Einpassloch 12a, das in seinem Zentrum gebildet wird und hat ebenso eine Zentrierbauteilaufnahmekammer 12b an einem Ende davon. Die Kammer 12b ist im Durchmesser größer als das Einpassloch 12a.
In das Einpassloch 12a wird eine gekragte Welle 13 eingepasst, welche mit einem Kragen 13a ausgebildet wird, der den gleichen Durchmesser besitzt, wie der äußere Durchmesser des Körpers 12. Die gekragte Welle 13 weist ferner einen Wellenteil 13b auf, der mit einem radialen quadratischen Loch 13c ausgebildet ist. Der Kragen 13a und der Körper 12 sind integral als eine Einheit befestigt, um voneinander mit einem Abstand beabstandet zu sein, der gleich der Breite des geformten Blechrings 10 ist, welcher ausgearbeitet werden soll. Der Körper 12 und der Kragen 13a bilden eine Formfuge 14.
Eine Vertiefung 13e wird in einer äußeren Endoberfläche 13d des Kragens 13a der gekragten Welle 13 gebildet. Die Anordnung ist derartig, dass die Vertiefung 13e einen Vorsprung 21b des Blechringrückhalters 6 erfasst, später beschrieben, um die Formmatrize 2 und den Blechringrückhalter relativ zueinander zu positionieren.
Der schwebende Ring 4 hält den Blechring 11 zurück, während der Walzformung des Blechrings 11, um den geformten Blechring 10 mit hoher Genauigkeit auf den inneren Durchmesser auszuformen. Der schwebende Ring 4 ist ein ringförmiges Bauteil, das die gleiche Breite aufweist, wie jene, des geformten Blechrings 10. Der äußere Durchmesser des schwebenden Rings 4 ist der gleiche wie der äußere Durchmesser des Körpers 12. Der schwebende Ring 4 hat eine Bohrung 4a, die in seinem Zentrum gebildet wird. Der Durchmesser der Bohrung 4a ist kleiner angelegt, als der innere Durchmesser der Zentrierbauteilaufnahmekammer 12b. Der schwebende Ring 4 ist in die Formfuge 14 eingepasst. Der schwebende Ring 4 ist so angeordnet, dass er radial innerhalb der Formfuge 14 beweglich ist. Eine Kante der Bohrung 4a des schwebenden Rings ist leicht angefast, um eine Beanspruchung zu lockern, die erzeugt wird, wenn die Bohrung 4a vom abgeschrägten Teil 3a des Zentrierbauteils 3 erfasst wird.
Das Zentrierbauteil 3 zentriert den schwebenden Ring 4 in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum der Formmatrize 2. Das Zentrierbauteil 3 weist einen abgeschrägten Teil 3a auf, der an einem seiner Enden gebildet wird, und hat ferner ein Loch 3b, das in seinem Zentrum gebildet wird. Das Loch 3b ist eingepasst mit dem Wellenteil 13b der gekragten Welle 13, so dass das Zentrierbauteil 3 axial verschiebbar ist, auf dem Wellenteil 13b.
Ein Rückhaltebauteil 15 ist mit Schrauben 16 am anderen Ende des Zentrierbauteils 3 gesichert. Das Rückhaltebauteil 15 ist axial verschiebbar im quadratischen Loch 13c der gekragten Welle 13. Das Rückhaltebauteil 13 ist mit einem Stift 19 mit der Antriebswelle 18 verbunden, welche verschiebbar in das Wellenteil 13b der gekragten Welle 13 eingepasst ist. Die Anordnung ist derartig, dass durch axiale Bewegung der Antriebswelle 18 das Zentrierbauteil 3 in die Nähe des schwebenden Ringes 4 gebracht wird, und der angeschrägte Teil 3a in die Bohrung 4a des schwebenden Ringes 4 gedrückt wird, wodurch der schwebende Ring 4 in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum der Formmatrize 2 zentriert wird. Die axiale Bewegung der Antriebswelle 18 veranlasst ebenso, dass sich das Zentrierbauteil 3 vom schwebenden Ring 4 trennt, um die Druckerfassung zwischen dem abgeschrägten Teil 3a und der Bohrung des schwebenden Rings 4 zu beenden, wodurch es dem schwebenden Ring 4 erlaubt wird, sich frei in radialer Richtung innerhalb der Formfuge 14 zu bewegen.
Der Blechringrückhalter 6 fügt den Blechring 11 über die Formfuge 14 der Formmatrize 2 zu und klemmt ebenso den geformten Blechring 10 vor Abdrehen der kreisförmigen Kragen 10a des geformten Blechrings 10. Der Blechringrück halter 6 ist so angeordnet, dass er der Formmatrize 2 in axialer Richtung gegenüberliegt. Der Blechringrückhalter 6 hat eine Stütze 20, die an einem Fundament (nicht gezeigt) gesichert ist, und eine Welle 22 ist verschiebbar in einem Einpassloch 20a eingepasst, das in der Stütze 20 gebildet wird. Das distale Ende der Welle 22 ist gesichert an einem Ringrückhaltebauteil 21.
Das Ringrückhaltebauteil 21 weist sechs sich radial erstreckende Vorsprünge 21a auf, die auf einem Endteil davon gebildet werden. Der äußere Durchmesser der Vorsprünge 21a ist so gesetzt, dass er gleich ist mit dem inneren Durchmesser des Blechrings 11, so dass das Ringrückhaltebauteil 21 den Blechring zurückhält, welcher von einem automatischen Zuführer (nicht gezeigt) zugeführt wird, indem er darauf eingepasst wird.
Ein zylindrischer Ringhalter 23 ist verschiebbar an einem äußeren Umfang der Stütze 20 eingepasst. Der innere Durchmesser des Ringhalters 23 ist so gesetzt, dass er gleich ist mit dem äußeren Durchmesser des Kragens 13a der gekragten Welle 13. Der Ringhalter 23 hat Reliefvertiefungen 23a, die so geformt sind, dass sie den sechs Vorsprüngen 21a des Ringrückhaltebauteils 21 gegenüberliegen.
Die Anordnung ist derartig, dass, wenn das Ringrückhaltebauteil 21 in den Ringhalter 23 zurückgezogen wird, die Vorsprünge 21a in den Reliefvertiefungen 23a aufgenommen werden, wodurch es dem Ringrückhaltebauteil 21 erlaubt wird, sich zu bewegen, ohne eine Beeinträchtigung zu bewirken.
Zusätzlich ist ein Werkstückhalter 24 axial bewegbar am äußeren Umfang des Körpers 12 der Formmatrize 2 eingepasst, wie im Fall des Ringrückhaltebauteils 6, um den Blechring 11 durch Klemmen desselben an beiden Enden in Zusammenwirkung mit dem Ringhalter 23 zu halten.
Die Formwalze 5 wird verwendet, um einen Blechring 11 walz zu formen. In 2 ist die Formwalze 5 so angeordnet, dass sie zur Formmatrize 2 hin oder von dieser weg beweglich ist. Eine Walze 25 wird verdrehbar abgeschützt durch einen Halter 26, so dass sie der Formfuge 14 gegenüberliegt. Während der Walzformung, während sie gedreht wird, wird die Walze 25 auf die Formfuge 14 gedrückt, wodurch der Blechring 11 Walz geformt wird.
Das Schneidwerkzeug 8 dreht die kreisförmigen Kragen 10a des walzgeformten Blechrings 10, wenn der Ring gedreht wird. In 2 ist ein Schneidwerkzeug 27 so angeordnet, dass es der Formmatrize 2 gegenüberliegt, so dass das Schneidwerkzeug 27 in axialer Richtung der Formmatrize 2 bewegbar ist. Das Schneidwerkzeug 27 wird in Kontakt mit dem geformten Blechring 10 gebracht, der sich dreht, während er durch den Ringhalter 23 und den Werkstückhalter 24 gehalten wird, wodurch die äußeren umfänglichen Teile der kreisförmigen Kragen 10a abgeschnitten werden.
Die Entgratungsvorrichtung 9 entfernt Grate 10b von den kreisförmigen Kragen 10a, welche während des Drehprozesses gebildet wurden. Ein Entgratungswerkzeug 28 wird durch einen Stützhalter 29 drehbar zurückgehalten, so dass es hin oder weg von der Formfuge 14 beweglich ist.
Das Entgratungswerkzeug 28 weist fugenförmige Schneidkanten 28a auf, deren Breite gleich ist der Blechdicke des geformten Blechrings 10, um Grate von den Endteilen der kreisförmigen Kragen 10a durch Einfügung der kreisförmigen Kragen 10a in die fugenförmigen Schneidkanten 28a jeweils zu entfernen.
Ein Verfahren zur Herstellung des geformten Blechrings 10, welcher kreisförmige Kragen an seinen beiden Enden aufweist, gezeigt in 1g, aus dem Blechring 11, gezeigt in 1a, beinhaltet einen Schritt, in welchem ein Zentrierbauteil 3, das einen abgeschrägten Teil 3a an einem Ende davon aufweist, von der Bohrung 4a des kreisförmigen schwebenden Rings getrennt wird, wodurch der schwebende Ring 4 in einen beweglichen Zustand verbracht wird, in dem er radial beweglich ist; einen Schritt, in welchem der Blechring 11 über der umfänglichen ausgebildeten Formfuge 14 eingepasst wird; und einen Schritt, in welchem die Walze 25, welche eine schmalere Breite aufweist, als die Breite der Formfuge 14, gedrückt wird gegen den Blechring 11, um den letzteren in die Formfuge 14 zu drücken, wodurch kreisförmige Kragen 10a an beiden Enden des Blechrings 11 ausgebildet werden. Das Verfahren beinhaltet ferner einen Schritt, in welchem der abgeschrägte Teil 3a des Zentrierbauteils 3 so gepresst wird, dass es die Bohrung 4a des schwebenden Ringes 4 erfasst, wodurch der letztere Blechring 10 in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum der Formmatrize 2 zusammen mit dem schwebenden Ring 4 zentriert wird; einen Schritt, in welchem die äußeren Umfangsteile der kreisförmigen Kragen 10a abgedreht werden; und einen Schritt, in welchem die fugenförmigen Schneidkanten 28a der Entgratungsvorrichtung 9, welche umfänglich mit Schneidkanten 28a ausgebildet wird, die eine Breite haben gleich der Blechdicke des Blechrings 11, in Kontakt mit dem kreisförmigen Kragen 10a gebracht werden, um Grate 10b von den Endteilen der kreisförmigen Kragen 10a zu entfernen, welche während des Dreharbeitsschritts gebildet wurden.
Im Verfahren zur Herstellung des geformten Blechrings 10, wie gezeigt in 6, wird ein Blechring 11 von einem automatischen Zuführer (nicht gezeigt) zugeführt und eingepasst auf sechs Vorsprüngen 21a des Ringrückhaltebauteils 21 des Blechringrückhalters 6, welcher von der Formmatrize 2 getrennt ist. Wie gezeigt in 7, wird die Formmatrize 2 in die Richtung des Pfeils A bewegt, und demnach der Blechring 11, welcher auf den Vorsprüngen 21a zurückgehalten wird, bewegt, um auf den Kragen 13a der gekragten Welle 13a zu passen. Ferner wird die Formmatrize 2 in die Richtung des Pfeils A bewegt, während das Ringrückhaltebauteil 21 in die Richtung des Pfeils B gedrückt wird, wodurch die Vorsprünge 21b des Ringrückhaltebauteils 21 in die Vertiefung 13e gedrückt werden und demnach die Formmatrize 2 und der Blechringrückhalter 6 relativ zueinander positioniert werden.
Der Blechring 11, welcher vom Ringrückhaltebauteil 21 zur gekragten Welle 23 bewegt wurde, wird durch den Ringhalter 23 gedrückt und gehalten über der Formfuge 14, indem er zwischen dem Ringhalter 23 und dem Werkstückhalter 24 geklemmt wird. Zu diesem Zeitpunkt, wird das Zentrierbauteil 3 in Richtung des Pfeils A gedrückt, so dass der abgeschrägte Teil 3a sich in Druckerfassung mit der Bohrung 4a des schwebenden Rings 4 befindet. Deswegen befindet sich der äußere Umfang des schwebenden Rings 4 in einem zentrierten Zustand, in dem er mit dem Kragen 13a der gekragten Welle 13 übereinstimmt. Entsprechend bewegt sich der Ring 11 reibungslos in eine Position über der Formfuge 14 ohne sich irgendwo zu verfangen.
Als nächstes, in 8, wird die Antriebswelle 18 in Richtung des Pfeils 10 bewegt, um das Zentrierbauteil 3 vom schwebenden Ring 4 freizugeben, wodurch die Druckerfassung zwischen der Bohrung 4a und dem abgeschrägten Teil 3a beendet wird und demnach es dem schwebenden Ring erlaubt wird, sich frei in radialer Richtung innerhalb der Formfuge 14 zu bewegen. Danach wird die Welle 22 in Richtung des Pfeils F in Zusammenhang mit dem Blechring 11 gedreht, während die Walze 25, die sich in Richtung des Pfeils D dreht, in Richtung des Pfeils E bewegt wird, um in Kontakt mit dem Blechring 11 zu treten. Nachfolgend wird die Walze 25 weiter in Richtung des Pfeils E bewegt, um den Blechring 11 in die Formfuge 14 zu drücken, wodurch der Blechring 11 walzgeformt wird, um kreisförmige Kragen 10a an beiden Enden davon auszubilden.
Zu dieser Zeit befindet sich der innere Umfangsabschnitt des geformten Blechrings 10 in Kontakt mit dem schwebenden Ring 4, und in diesem regulierten Zustand, wird der geformte Blechring 10 walzgeformt, während der schwebende Ring 4 sich in radialer Richtung bewegt. Deswegen, wird der geformte Blechring 10 in Übereinstimmung mit dem äußeren Durchmesser des schwebenden Ringes 4 geformt und demnach ohne Variationen hoch genau fertiggestellt.
Nach dem Walzformen, wird in 9 die Walze 25 in Richtung des Pfeils G bewegt, wodurch die Walze 25 von der Formmatrize 2 getrennt wird. Als nächstes wird in 10 der Ringhalter 23 in Richtung des Pfeils J bewegt, während der Werkstückhalter 24 in eine Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Pfeils J bewegt wird. Das heißt, der Ringhalter 23 und der Werkstückhalter 24 werden zueinander bewegt, um den walzgeformten Blechring 10 an seinen beiden Seiten fest zu klemmen. Ferner wird die Antriebswelle 18 in Richtung des Pfeils H bewegt, um den abgeschrägten Teil 3a des Zentrierbauteils 3 mit der Bohrung 4a des schwebenden Rings 4 zu erfassen, wodurch der schwebende Ring in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum der Formmatrize 2 zusammen mit dem geformten Blechring 10 zentriert wird. Nachfolgend wird die Welle 22 in Richtung des Pfeils F verdreht, um den geformten Blechring 10 zu drehen, während das Schneidwerkzeug 27 nahe der Formmatrize 2 gebracht wird und in Richtung des Pfeils I bewegt wird, wodurch die kreisförmigen Kragen 10a des geformten Blechrings 10 abgeschnitten werden (11).
Als nächstes, in 12, wobei das Entgratungswerkzeug 28 in Richtung des Pfeils K gedreht wird, wird die Entgratungsvorrichtung 9 in Richtung des Pfeils 11 bewegt, um die kreisförmigen Grate 10b in die fugenförmigen Schneidkanten 28a einzufügen, und die Grate 10b werden von den Endteilen der kreisförmigen Kragen 10a durch Drehen entfernt. Als nächstes, in 13, wird die Formmatrize 2 in Richtung des Pfeils M bewegt, um sich vom Blechringrückhalter 6 zu trennen. Zu dieser Zeit, springt das Ringrückhaltebauteil 21 in Richtung des Pfeils N durch Federkraft vor, um in die vorhergehende Position zurückzukehren, während der vervollständigte geformte Blechring 10 auf der Formmatrize 2 im Zustand zurückgelassen wird, in dem er auf dem schwebenden Ring 4 eingepasst ist.
Als nächstes, in 14, wird der Werkstückhalter 24 in Richtung des Pfeils O bewegt, um den geformten Blechring 10, der auf dem schwebenden Ring 4 eingepasst ist, zu drücken, um in Richtung des Pfeils P zu fallen. Demnach ist die Produktion des geformten Blechrings 10 abgeschlossen. Nachfolgend werden die oben beschriebenen Schritte aufeinanderfolgend wiederholt, wodurch automatisch und effizient geformte Blechringe 10 hergestellt werden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird ein Walzformmechanismus, ein Drehmechanismus und ein Entgratungsmechanismus zur Herstellung eines geformten Blechrings in einer einzigen Werkzeugmaschine integriert, und demnach kann ein geformter Blechring, welcher eine hohle Ringfugeneinlage bildet, hergestellt werden, ohne dass ein Werkstück von einer Werkzeugmaschine entfernt wird, und in eine nachfolgende Werkzeugmaschine für jeden Schritt neu eingesetzt wird. Deswegen können geformte Blechringe automatisch fortwährend und effizient hergestellt werden.
In dem Herstellungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Walzformmechanismus, ein Drehmechanismus und ein Entgratungsmechanismus in eine einzige Werkzeugmaschine eingebaut, um einen kompakten Aufbau zu realisieren, so dass das Gerät auf engem Raum installiert werden kann. Deswegen ist es möglich wirksam den Raum in einer Fabrik zu benutzen und die Installationskosten zu verringern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein schwebender Ring und ein geformter Blechring hochgenau in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum einer Formmatrize zentriert werden, indem einfach ein abgeschrägter Abschnitt an einem Ende eines Zentrierbauteils bereitgestellt wird, und ein Arbeitsablauf durchgeführt wird, in welchem das Zentrierbauteil axial bewegt wird, so dass der abgeschrägte Teil die Bohrung des schwebenden Rings erfasst. Entsprechend kann das Zentrieren und Befestigen des schwebenden Rings effizient innerhalb eines kurzen Zeitabschnittes mit relativer Leichtigkeit bewirkt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein schwebender Ring, der einen äußeren Durchmesser aufweist, der gleich dem inneren Durchmesser des geformten Blechrings ist, lose in einer Formfuge eingepasst. Während der Walzformung eines Blechrings, wird es dem schwebenden Ring erlaubt, sich frei in radialer Richtung zu bewegen und der Blechring wird deformiert, während er sich im Kontakt mit der äußeren Peripherie des schwebenden Rings befindet, wodurch die Walzformung des Blechrings in eine Konfiguration, die einen U-förmigen Querschnitt hat, erfolgt. Entsprechend kann der gewünschte innere Durchmesser des geformten Blechrings mit extrem hoher Genauigkeit erhalten werden.
Darüber hinaus werden der schwebende Ring und der geformte Blechring in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum der Formmatrize durch Bewegung des abgeschrägten Teils des Zentrierbauteils in der axialen Richtung der Formmatrize zentriert und befestigt, um dadurch den abgeschrägten Teil mit der Bohrung des schwebenden Rings in Eingriff zu bringen. Deswegen, kann das nachfolgende Drehen der kreisförmigen Kragen mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, und das Entgraten kann nachfolgend dem Drehprozess durchgeführt werden, ohne dass der geformte Blechring in ein weiteres Gerät übertragen werden muss.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer hohlen Ringfugeneinlage (85) für einen Motorkolben (80), welche in der Nähe der Oberseite des Kolbens (80) für einen Motor positioniert ist, um eine Ringfuge (81) bereitzustellen und einen Abkühlungspfad (86) benachbart der Ringfuge, wobei das Verfahren die Schritte beinhaltet von: Herstellung eines ausgebildeten Blechringes (10), welcher einen zylindrischen Teil (10c) und einen kreisförmigen Kragen (10a) hat, der sich nach außen von jedem Ende des zylindrischen Teils erstreckt; Herstellung eines Ringkörpers (82), welcher eine innere Umfangsoberfläche (83) aufweist und eine Kolbenringfuge (81); Zusammenkombinieren des ausgebildeten Blechringes (10) und des Ringkörpers (82), so dass der äußere Umfangsabschnitt von jedem kreisförmigen Kragen (10a) des ausgebildeten Blechringes in die innere Umfangsoberfläche des Ringkörpers eingreift; und Zusammenverbinden des äußeren Umfangsabschnitts des kreisförmigen Kragens und der inneren Umfangsoberfläche des Ringkörpers; wobei der Schritt des Herstellens des ausgebildeten Blechringes (10) die Schritte beihaltet von: Herstellung eines Blechringes (11); Vorbereitung eines Produktionsgeräts, welches eine Formmatrize (2) aufweist mit einer umfänglichen Ausbildungsfuge (14); einen schwebenden Ring (4), angeordnet in der Ausbildungsfuge und dazu in der Lage, wahlweise in einen Zustand versetzt zu werden, in dem er radial bewegbar ist oder einen Zustand, in dem er zentriert und befestigt ist, in Übereinstimmung mit einem axialen Zentrum der Ausbildungsmatrize durch Eingreifen oder Ausrasten eines Zentrierungsbauteils (3), das einen abgeschrägten Abschnitt (3a) aufweist mit oder aus einer Bohrung (4a) des schwebenden Rings (4), wobei der abgeschrägte Abschnitt (3a), wenn der schwebende Ring sich im zentrierten Zustand befindet, sich im Presseingriff mit einer entsprechenden Kante der Bohrung (4a) des schwebenden Rings (4) befindet; eine ausbildende Walze (5), welche eine vorbestimmte Breite aufweist, die kleiner ist als eine Breite der ausbildenden Fuge; ein Schneidwerkzeug (8); und ein Entgratungswerkzeug (9); Einpassung eines Blechrings (11) auf der Ausbildungsmatrize (2), so dass der Blechring die Ausbildungsfuge (14) abdeckt; Pressen der Ausbildungswalze (5) gegen den Blechring radial einwärts, während die Ausbildungsmatrize mit dem schwebenden Ring, der im beweglichen Zustand platziert ist, indem er radial bewegbar ist, wodurch kreisförmige Kragen (10a) auf dem Blechring ausgebildet werden; Pressen des Schneidwerkzeuges (8) gegen äußere Umfangsabschnitte (10b) der kreisförmigen Kragen, während die Ausbildungsmatrize mit dem schwebenden Ring, platziert in einem Zustand, in dem er zentriert ist und in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum der Ausbildungsmatrize befestigt ist, gedreht wird, wodurch die äußeren Umfangsabschnitte der kreisförmigen Kragen umgebogen werden; Pressen des Entgratungswerkzeugs (9) gegen die äußeren Umfangsabschnitte der kreisförmigen Kragen, während die Ausbildungsmatrize mit dem schwebenden Ring, der in einem Zustand platziert ist, in dem er befestigt ist und zentriert in Übereinstimmung mit dem axialen Zentrum der Ausbildungsmatrize, verdreht wird, wodurch Grate von den kreisförmigen Kragen entfernt werden.
Herstellverfahren nach Anspruch 1, worin der Schritt zur Ausbildung kreisförmiger Kragen auf dem Blechring, der Schritt des Umbiegens der äußeren Umfangsabschnitte der kreisförmigen Kragen, und der Schritt zur Entfernung von Graten als fortlaufender Prozess ausgeführt werden, und während diese Schritte ausgeführt werden, der ausgebildete Blechring nicht aus dem Herstellungsgerät entfernt wird.
Herstellverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt zur Entfernung von Graten einen Schritt zur Einfügung der äußeren Umfangsabschnitte der kreisförmigen Kragen in die jeweils umfangsnutgeformte Schneidkanten (28a) eines Entgratungswerkzeugs (28) beinhaltet, welches das Entgratungswerkzeug (9) bildet.
Gerät zur Herstellung eines geformten Blechrings (10) einer hohlen Ringnuteinlage (85) für einen Motorkolben (80), wobei die hohle Ringnuteinlage einen geformten Blechring (10) umfasst, der einen zylindrischen Teil (10c) und einen kreisförmigen Kragen (10a) aufweist, welcher sich nach außen von jedem Ende des zylindrischen Teils erstreckt, und einen Ringkörper (82), der eine innere Umfangsoberfläche (83) hat und eine Kolbenringvertiefung (81), worin der äußere Umfangsabschnitt (10b) von jedem kreisförmigen Kragen des geformten Blechrings mit der inneren Umfangsoberfläche des Ringkörpers verbunden wird, wobei die hohle Ringnuteinlage (85) in der Nähe der Oberseite des Kolbens (80) für einen Motor positionierbar ist, um eine Ringnut (81) aufzubauen und einen Kühlpfad (86) benachbart der Ringnut, wobei das Gerät aufweist: eine Formmatrize (2), die eine umfängliche Formnut (14) aufweist; ein Zentrierungsbauteil (3), das einen Zentrierungsabschnitt (3a) aufweist, der auf einem Ende davon gebildet wird; wobei das Zentrierbauteil axial verschiebbar ist; einen schwebenden Ring (4) angeordnet in der Formnut (14), wobei der schwebende Ring einen äußeren Durchmesser aufweist, der gleich einem inneren Durchmesser des geformten Blechrings (10) ist, und eine Bohrung (4a) im Zentrum davon, wobei der schwebende Ring (4) wahlweise vom Zentrierabschnitt des Zentrierbauteils (3) erfasst oder nicht erfasst wird, wodurch er in einen Zustand versetzt wird, in dem er zentriert und befes tigt ist in Übereinstimmung mit einem axialen Zentrum der Formmatrize (2), oder einen Zustand, bei dem er radial bewegbar ist innerhalb der Formnut (14); eine formgebende Walze (5), die eine vorbestimmte Breite hat, welche kleiner ist als die Breite der formgebenden Nut (14), wobei die formgebende Walze angeordnet ist, um den Blechring (11) radial einwärts in die formgebende Nut (14) zu pressen, wodurch kreisförmige Kragen (10a) auf dem Blechring geformt werden; ein Schneidwerkzeug (8) zum Schneiden äußerer umfänglicher Abschnitte (10b) der kreisförmigen Kragen (10a), das gedreht wird; worin, während die formgebende Walze (5) die kreisförmigen Kragen (10a) auf dem Blechring ausformt, der schwebende Ring (4) radial bewegbar innerhalb der formgebenden Nut ist, und während das Schneidwerkzeug (8) den äußeren umfänglichen Abschnitt (10b) der kreisförmigen Kragen (10a) des geformten Blechrings (10) schneidet, der schwebende Ring (4) im zentrierten Zustand durch den Zentrierabschnitt (3a) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierabschnitt ein abgeschrägter Abschnitt (3a) ist, welcher, wenn der schwebende Ring (4) sich im zentrierten Zustand befindet, sich im Presseingriff mit der entsprechenden Kante der Bohrung (4a) des schwebenden Rings (4) befindet; und dass das Gerät weiter aufweist: einen Blechringhalter (6) zum Positionieren eines Blechrings (11) auf der formgebenden Matrize (2), so dass der Blechring (11) die formgebende Vertiefung (14) bedeckt, und zum Klemmen des Blechrings (11) in Zusammenarbeit mit einem Arbeitshalter (24), welcher an einem äußeren Umfangsabschnitt der formgebenden Matrize angeordnet ist; und ein Entgratungswerkzeug (9), das in Kontakt mit den kreisförmigen Kragen (10a) gebracht werden kann, das gedreht wird, um Grate von den kreisförmigen Kragen zu entfernen, welche durch Schneiden gebildet wurden, wenn der schwebende Ring (4) im zentriertem Zustand befestigt ist.
Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die vorbestimmte Breite der formgebenden Walze (5) kleiner ist als die Breite der formgebenden Nut, um ungefähr das doppelte einer Blechdicke des geformten Blechrings und das Entgratungswerkzeug (9) umfängliche nutgeformte Schneidkanten (28a, 28a) aufweist, mit einer Breite ungefähr gleich der Blechdicke des geformten Blechrings, so dass die äußeren umfänglichen Abschnitte der kreisförmigen Kragen jeweils in die nutgeformten Schneidkanten des Entgratungswerkzeugs eingefügt werden, und demnach die Grate von den kreisförmigen Kragen entfernt werden.
Herstellungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die formgebende Matrize (2) einen zylindrischen Körper (12) aufweist, der koaxial mit dem Zentrierbauteil (3) ist, eine gekragte Welle (13) mit einem Kragen (13a) und einem Arbeitshalter (24), der verschiebbar auf einer äußeren Umfangsoberfläche des Körpers (12) und des Kragens (13a) eingepasst ist; und bei dem der Blechringhalter (6) eine Welle (22) aufweist, die verschiebbar in einen Träger (20) eingepasst ist, ein Ringhaltebauteil (21), befestigt an der Welle (22), um axial der Formgebungsmatrize (2) gegenüberzuliegen, und der eine Vielzahl von radialen Vorsprüngen (21a) auf einer äußeren Umfangsoberfläche davon aufweist, und einen Ringhalter (23), der verschiebbar auf einer äußeren Umfangsoberfläche der Stütze (20) eingepasst ist und der Reliefnuten (23a) aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie den Vorsprüngen (21a) jeweils entsprechen, wobei die Vielzahl von radialen Vorsprüngen (21a) einen äußeren Durchmesser haben, der gleich dem inneren Durchmesser des Blechrings ist; und worin in einem Zustand, in dem das Blechringhaltebauteil und der Ringhalter axial getrennt von der Formgebungsmatrize (2) sind, der Ring von einem Zuführmechanismus zugeführt wird und auf der äußeren Umfangsoberfläche des Ringhaltebauteils eingepasst wird, und danach das Ringhaltebauteil und die Formgebungsmatrize (2) axial bewegt werden und miteinander in Eingriff gebracht werden, wodurch es ermöglicht wird, dass der Ring über der Formgebungsnut (13) positioniert wird, wo er zwischen dem Ringhalter (23) und dem Werkhalter (24) eingeklemmt ist.