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Gesenk zum Herstellen von Zylinderlaufbuchsen mit Haltebund Zylinderlaufbuchsen
bestehen aus Rohrstücken verhältnismäßig dünner Wandstärke, die auf ihrem Außenmantel
mit einem schmalen Bund, dem Haltebund, versehen sind.
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Diese Zylinderlaufbuchsen sind auf verschiedene Weise hergestellt
worden. Zunächst ist vorgeschlagen worden, ein Rohrstück mit einer Wandstärke zu
verwenden, die der endgültigen Wandstärke zuzüglich der 'Stärke des Bundes entspricht.
Aus diesem verhältnismäßig dickwandigen Rohr wurde die Zylinderbuchse mit der endgültigen
Wandstärke durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt, wobei der gewünschte Bund
stehenblieb. Um die hiermit verbundene, außerordentlich umfangreiche Zerspanungsarbeit
zu verringern, ist vorgeschlagen worden, den Bund anzuschmieden. Aber auch, wenn
so verfahren wird, müssen verhältnismäßig große Mengen an Werkstoff zerspant werden,
und darüber hinaus ist es erforderlich, beim Schmieden das gesamte Werkstück zu
erwärmen. Es wurden auch verschiedene Verfahren des Pressens vorgeschlagen, bei
welchen von einem Rundstababschnitt ausgegangen wird und durch entsprechende Gesenke
der Bund beim Pressen ausgepreßt wird. Ebenso ist die Herstellung auf der Schmiedemaschine,
sei es aus Rundstäben oder aus Ouadratknüppeln, möglich. Auch hier wird der Bund
angeschmiedet. Schließlich sei noch ein Vorschlag
erwähnt, daß
ein mit einem Wulst versehenes Blech zum Rohr gebogen und lfähgs nahtgeschweißt
wird. Als Nachteil dieses Verfahrens ist anzuführen, daß die fertige Büichse eine
Längsschweißnaht besitzt und daß,die Herstellung des profilierten Bundes nicht ohne
Schwierigkeiten ist. Es hat umstreitbar Vorteile, als Ausgangswerkstoff ein Rohr
zu wählen. Solche Rohre können in allen möglichen Größen in den bestehenden Rohrwalzwerken
gewalzt werden, ohne daß Sondereinrichtungen, wie sie für eine Reihe von Verfahren
geschildert wurden, erforderlich wären. Das Rohr läßt sich jedoch nur wirtschaftlich
verwenden,, wenn die Stärke des Rohres etwa der Stärke des Zylinderbüchsenrohlings
entspricht und der Bund in irgendeiner anderen Form aufgebracht wird. Es besteht
die Möglichkeit, die Buchsen aus drei Rohrstücken herzustellen. Ein kurzes Rohrstück
wird, ausgehend von einer Wandstärke, die der endgültigen Wandstärke zuzüglich der
Stärke des Bundes -entspricht, spanabhebend so bearbeitet, daß die endgültige Wandstärke
zuzüglich Biearbeitungszugabe entsteht, während der gewünschte Bund stehen-bleibt.
An dieses so vorbereitete Rohrstück wird an jedem Ende ein Rohrstück angeschweißt,
das praktisch die endgültige Wandstärke mit den. Zugaben aufweist. Zwar wird durch
dieses Verfahren die spanabhebende Bearbeitung stark vermindert, indes hat das Verfahren
den Nachteil, daß die fertige Zylinderbuchse zwei Querschweißdrähte aufweist. Abgesehen
hiervon, ist es außerdem für eine anzustrebende Fließfertigung nicht zweckmäßig,
wenn derartige Schweißvorgänge eingeschaltet werden müssen.
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Gemäß der Erfindung sollen die Zylinderbuchsen mit Haltebund, von
Rohren ausgehend, in einem Gesenk hergestellt werden. Dieses Gesenk ist gekennzeichnet
durch zwei das Werkstück als Ober-und Untergesenk umfassende Preßhülsen und eine
Induktionsheizspüle. Diese Teile sind derart zueinander angeordnet, daß die Hülsen
die Stauchzone zum Erwärmen durch die Induktionsheizspule frei lassen und beim Stauchvorgang
mit ihren Stirnflächen den sich bildenden Wulst zum fertigen Bund verformen. Die
Spule besitzt größere lichte Weite als der Außendurchmesser der Preßwerkzeuge, und
sie wirkt während des Stauchens eng begrenzt auf die Stauchzone ein. Im Kern des
Gesenkes wird zweckmäßigerweise ein Führungsdorn vorgesehen, der einerseits sicherstellt,
daß die beiden Preßwerkzeuge sich genau axial und konzentrisch bewegen, und andererseits
dafür sorgt, daß sich die Stauchzone ausschließlich nach außen und nicht nach innen
verformt.
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Der Vorteil, ein solches Gesenk zur Herstellung von Zylinderbuchsen
mit Haltebund zu verwenden, besteht darin, daß die erzeugte Buchse keine Schweißnähte
aufweist. Die in das Gesenk eingebrachte Werkstoffmenge bzw. die Abmessungen des
Rohlings können infolge der Wirkungsweise des Gesenkes so eingestellt werden, daß
praktisch die Endform entsteht und lediglich ein Überdrehen mit geringem Spanquerschnitt
erforderlich ist. Die Zerspanungsarbeit ist daher auf ein Mindestmaß beschränkt.
Dadas Erhitzen auf Verformungstemperatur auf eine ,äußerst schmale Zone beschränkt
wird, ist der Aufwand an Heizenergie wesentlich geringer als, bei den älteren Verfahren,
die mit einer irgendwie gearteten Erwärmung, sei es zum Verformen oder zum Verschweißen,
arbeiten müssen.
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Das wird in dem Gesenk verformt, ohne daß es erforderlich ist, an
den beispielsweise von nahtlos gezogenen oder gewalzten Rohren abgelängten Buchsen
nennenswerte Vorbereitungsarbeiten, durchzuführen, und da ferner das Erhitzen der
Stauchzone auf Verformungstemperatur fast augenblicklich erfolgt, ist es möglich,
große Mengen solcher Buchsen in der Zeiteinheit durch die Vorrichtung durchzusetzen.
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Der Wulst, der unter Umständen in geringem Maße auf die endgültige
Form des Haltebundes nachgearbeitet werden muß, wird bei dem Verformungsvorgang
aus 'der Wandstärke des Rohres heraus aufgebaut. Der Faserverlauf in der Nähe des
Bundes und im Bund selbst ist daher außerordentlich günstig; denn selbst nach der
in geringem Umfang erforderlich werdenden spanabhebenden Bearbeitung sind die Fasern
im wesentlichen nicht angeschnitten.
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Im nachfolgenden wird die Erfindung an Hand von schematischen Darstellungen
eines Ausführungsbeispieles näher erläutert: Abb. i und a zeigen verschiedene Arbeitsphasen
des Gesenkes, wobei das Gesenk nur in einer Hälfte im senkrechten Schnitt dargestellt
ist. Das Ober- und Untergesenk besteht aus je einer Preßhülse i. Innen sind diese
Hülsen mit einer Ausnehrnung 2 versehen, in die das Rohr 3 eingesetzt wird. Es ist
zweckmäßig, im Unter- oder Obergesenk einen Rührungsdorn q. vorzusehen; auf den
das Rohr 3 aufgeschoben wird.
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Die Hülsen i sind so bemessen, daß sie bei eingesetztem Rohr 3 :die
Stauchzone 5 frei lassen. Gegenüber dem Zwischenraum zwischen Ober- und Unterhülse
befindet sich die Induktionsbeizspule 6. Diese Spule ist so aufgebaut, daß sie eine
äußerst schmale Zone erhitzt, und um dies, zu erreichen, ist es zweckmäßig, sie
mit Magnetjochen aus geschichteten Blechen zu versehen, wie bei 7 angedeutet. Der
Induktor kann von einem Isolierstoffträger i i umschlossen sein.
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Dle'Arbeltsweise des Gesenkes ist folgende: Das Rohr 3 wird in ,das
Untergesenk eingesetzt und die Presse in Richtung der Pfeile 8 so weit zusammengefahren,
daß das Rohr vom Gesenk festgehalten wird. Sodann erfolgt das induktive Erhitzen
der Stau.chzone 5 auf Verformungstemperatur, die in kürzester Frist erreicht wird.
Blei eingeschaltetem Induktor wird sodann der Stauehdruck in Richtung der Pfeile
8 ausgeübt, wobei in der ersten Phase der Wulst sich zu bilden beginnt, wie in Abb.
i dargestellt. Ober- und Untergesenk werden schließlich soweit zusammengefahren,
daß zwischen den Stirnflächen der Preßwerkzeuge genau der Raum frei bleibt, der
der erforderlichen Breite des Haltebundes 9 entspricht (vgl. Abb. 2). Der Bund 9
entsteht auf diese Weise mit einer Form, die der
Profilierung der
Stirnflächen entspricht, so daß mit dem Gesenk unmittelbar auf die Endform des Haltebundes
hingearbeitet werden kann.
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Es ist zweckmäßig, die Stirnflächen der Preßwerkzeuge aus einem unmagnetischen
Werkstoff herzustellen, und. zwar vorzugsweise aus einem solchen, der hoch hitzebeständig
ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß die in unmittelbarer Nachbarschaft des
zu erzeugenden Wulstes befindlichen Enden der Hülsen die Heizcharakteristik der
Induktionsspule stören. Die Stirnflächen der Preßwerk7euge sind im Betriebe einem
gewissen Verschleiß unterworfen, so daß es vorteilhaft ist, wenn die Preßwerkzeuge
io aus unmagnetischem, gegebenenfalls hoch hitzebeständigem Werkstoff auswechselbar
sind.
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Um unter allen Umständen ein gleichmäßiges Erhitzen der Stauchzone
zu sichern, kann es zweckmäßig sein, das Werkstück während des Heiz- und/ oder Stauchvorganges
um seine Achse umlaufen zu lassen.
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An: der Erfindung wird nichts geändert, wenn an Stelle einer Spule,
deren lichte Weite wenig größer ist als der Preßhülsenaußendurch:messer, eine solche
benutzt wird, die in enger Kopplung zum. Rohr steht. Da eine solche Spule aber sowohl
der Bewegung der Hülsen beim Stauchen als auch dem anwachsenden Wulst bzw. Bund
im Wege stehen würde, muß sie beim Einleiten des Stauchvorganges aus ihrer Wirkstellung
entfernt werden,. Dies kann geschehen, indem die Spule zweiteilig ausgeführt . wird.
Die beiden Teile werden bei Beginn des Stauchens ausgeschwenkt. Eine solche Spule
hätte,den Vorteil, daß sie besonders rasch und eng begrenzt auf Verformungstemperatur
erhitzt. Mit ihrer Verwendung wäre aber der Nachteil verknüpft, daß während des
Verformungsvorganges der entstehende Wulst nicht mehr erwärmt wird.