EP0873437B1 - Verfahren zum formen eines spinn- oder zwirnringes sowie nach dem verfahren geformter spinn- oder zwirnring - Google Patents

Verfahren zum formen eines spinn- oder zwirnringes sowie nach dem verfahren geformter spinn- oder zwirnring Download PDF

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EP0873437B1
EP0873437B1 EP96942229A EP96942229A EP0873437B1 EP 0873437 B1 EP0873437 B1 EP 0873437B1 EP 96942229 A EP96942229 A EP 96942229A EP 96942229 A EP96942229 A EP 96942229A EP 0873437 B1 EP0873437 B1 EP 0873437B1
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EP
European Patent Office
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flange
web
spinning
area
ring
Prior art date
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EP96942229A
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English (en)
French (fr)
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EP0873437A1 (de
Inventor
Jörg KÄGI
Daniel SCHÄRER
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Braecker AG
Original Assignee
Braecker AG
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H7/00—Spinning or twisting arrangements
    • D01H7/02—Spinning or twisting arrangements for imparting permanent twist
    • D01H7/52—Ring-and-traveller arrangements
    • D01H7/60—Rings or travellers; Manufacture thereof not otherwise provided for ; Cleaning means for rings
    • D01H7/602—Rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/16—Making other particular articles rings, e.g. barrel hoops

Definitions

  • the invention relates to a method for molding a spinning or twisting ring according to the preamble of Claim 1 as well as on a non-cutting spinning or Thread ring, with T-shaped profile.
  • flange ring uses its parts as a flange and the bridge. Those surfaces on the flange with which the runner cooperates in spinning or twisting, and their profile accuracy and surface quality from Significance are hereinafter referred to as functional areas or functional profiles.
  • Known methods for forming a flange ring exist usually from machining operations. Went out is made of tubular rods made of ball bearing or case hardening steel. On multi-spindle machines or CNC machines a corresponding ring profile is worked out from a turning blank, the turning blank being formed by parting off must become.
  • a generic method, in which from steel a blank disc is punched out, the blank disc below Formation of a base area deep-drawn in a cup shape, and A circular disc is punched out centrally on the base area is known from GB-A-692 399.
  • the object of the invention is to create a method to form a high quality flange ring that both regarding procedural operations as well as regarding Material expenditure for the same is economical.
  • the invention lies primarily in the knowledge that exclusively by strip forming, i.e. by drawing and Press operations, a flange ring with sufficient material transfer to form the flange.
  • the finished flange ring form is the manufacture corresponding quantities extremely cost-effective. machining Edits are unnecessary, at least to the extent that than the essential dimensions of a flange ring ISO 96-1: 1992 (referred to there as the T-ring) are affected.
  • the forming operations themselves, as well as the punching operations, can be carried out without reclamping.
  • the punching process to separate the circular disc from the web side done here. So the shear edge comes inward projecting flange shoulder to lie on the top of the flange, i.e. into a material zone that, even after pressing, not in an essential part of the flange and there is no load on the runner during operation experiences.
  • edge areas of the Flange given predetermined functional profiles. With that leaves post-processing by turning or grinding avoid entirely. It has been shown that with these Operations accurate profiling, as well as smooth Surface of the functional surfaces is accessible. Avoidance related post-processing by turning or grinding again saves considerable costs to. Finally, the extrusion works immediately on improving the Wear properties.
  • the invention also includes one by cold working completely non-cutting spinning or twisted ring, which is full-walled according to the invention and also through a special distribution of the grain sizes on the ring cross-section distinguished.
  • a partially punched-out round disk is held as a blank disk 12 by means of a net holder 14a, 14b obtained by net punching.
  • a hump 16 is formed in the center of the blank disc 12, which forms the basis for a blank for producing a spinning or twisting ring.
  • the first deep-drawing tool 22 shown in FIG. 2 and having a die 18 and a stamp 20 is used to form the hump 16 .
  • the blank disc 12 shown in FIG. 2 is formed into a cup-shaped blank 12a , an at least approximately cylindrical wall being formed as a web area 30 .
  • the blank 12a is still connected to the steel strip 10 by means of the net holder 14a, 14b shown in FIG. 1, but the webs of the net holder 14a, 14b are pulled apart compared to the illustration in FIG. 1 because the outer diameter of the Edge on the blank 12a becomes smaller by the second deep-drawing process.
  • the tool 36 shown in FIG. 4, having a die 32 and a punch 34 , is used for ironing the blank 12b and for pressing the hump 16 shown in FIG. 2 flat.
  • the web area 30a is stretched on the one hand, so that whose wall thickness 38 is reduced to 0.8 mm, for example.
  • a controlled material flow in the direction of the arrow 40 according to FIG. 5 takes place from the center into the edge region 42 .
  • an annular recess 44 is arranged in the die 32 .
  • the blank 12b is still connected to the steel strip 10 according to FIG. 1 by means of the net holder 14a, 14b in this method step.
  • the material shift into the edge area 42 serves as a preliminary stage for the formation of an annular flange.
  • the punching tool 54 shown in FIG. 6 and having a die 48 and a double punch 50 , 52 is used in order first to punch away the edge 58 and second to punch out a circular disk 56 from the bottom area 57 of the blank 12c forming the flange side . After the circular disk 56 has been punched out, a radially inwardly projecting flange shoulder 59 remains on the bottom region 57 .
  • the double stamp 50, 52 can be designed as a follow-up tool, or it can be stamps which can be actuated separately from one another.
  • the blank 12c is separated from the steel strip 10 by punching out the edge 58 .
  • the punching out of the circular disk 56 from the web side serves for rough shaping of the inner ring diameter.
  • the blank 12c was connected to the steel strip 10 shown in FIG. 1 by means of the net holder 14a , 14b .
  • the holding of the blank disc 12 in the respective process step on the strip steel 10 served for the feed to the subsequent work station.
  • FIG. 7 shows a detail in an enlarged representation of the cutting edge 60 after the edge 58 has been punched away.
  • the embossing and deep-drawing tool 68 shown in FIG. 8 having a die 62, a core punch 64 and a ring punch 66 , is used on the blank 12d for stamping or smoothing the non-functional cutting edge 60 (FIGS. 7, 9), for tapering the outside diameter of the web area from 30a (FIG. 6) to 30b (FIG. 8) by deep drawing and for preforming the flange region 70.
  • the web region 30b is also compressed during this process.
  • the die 62 has an annular recess 71 for receiving and preforming the flange region 70 .
  • the flange region 70 of the blank 12d consists of the radially inwardly projecting flange projection 59 and a radially outwardly projecting flange projection 73 .
  • the core punch 64 essentially serves to hold the blank 12d on the die 62 and to fix its inside diameter.
  • An annular embossing and drawing edge 66a arranged on the inner edge of the ring stamp 66 according to FIG. 9 serves both for embossing or smoothing the cutting edge 60 of the blank 12d and for tapering its outer diameter.
  • the stamping and deep-drawing process results in a controlled material flow from the web area 30b into the flange area 70.
  • the length of the web area 30b decreases.
  • the compression of the material in the flange area 70 which is connected with the material flow and is thereby solidified is particularly advantageous. As a result of the reduction in the diameter of the web area 30b , the material in this can also be compressed.
  • FIG 9 illustrates the continuous embossing and deep-drawing process in which the ring stamp 66 is moved in the direction of arrow 74 in three successive individual images.
  • the tool 76 shown in section in FIG. 10 has a die 78 , a core punch 80 and a ring punch 82 . It essentially serves for the final shaping of the functional surfaces of the flange ring 84 .
  • the T-shaped profile of the flange ring 84 is formed by a web 86 and a flange 88 .
  • the flange 88 is extruded from the flange region 70 , both the radially inwardly projecting flange shoulder 59 and the radially outwardly projecting flange shoulder 73 being rounded.
  • flange 88 The flattened top of flange 88 is the downward side in the drawings because the flange ring is directed downward with flange 88 during the molding process, as opposed to its installation position.
  • the flange approaches 59, 73 convexly shaped functional profiles 72, 73a between the web area 30b and the flange top.
  • the flange ring hardened or surface hardened.
  • the molding method according to the invention is suitable for Flange rings of different sizes and enables considerable material and cost savings.
  • the so produced Flange rings are made of full material instead turned flange rings ready for use.
  • the also inventive, non-cutting and complete spinning or twisting ring produced by cold forming T-profile, comprising a web and a flange, approximately according to Fig. 11 differs from that by machining rings produced once by the material of the Bridges practically connected over its full cross section merges into the flange. At least this is before a heat treatment, such as hardening occurring, noticeable on the course of the fibers.
  • Such a full-walled ring is therefore not only different from e.g. rings produced solely by turning or by shaping and turning (DE-A1-195 03 321), in which fibers be cut, but also by the chipless manufactured rings in which the flange through Bending steps were molded.
  • DE-A1-195 03 321 in which fibers be cut, but also by the chipless manufactured rings in which the flange through Bending steps were molded.
  • GB-PS 692'399 directed.
  • a full-walled flange ring according to the invention produce is usually one of strip steel thermoformable quality, one Deep drawing deformation followed by compression and compression steps, by means of which the flange is molded. After Such a ring is shaped by case hardening and Polishing finished.
  • This also leaves the service life of the Ring favoring greater Brinell hardness on the flange surface to reach. It can be said generally: that the grain size in the flange (88) from the inside (90) to Surface (92) and towards the web (86) by at least 20% decreases.
  • the mean size difference is about a factor of 2 or greater.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Formen eines Spinn- oder Zwirnringes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf einen spanlos hergestellten Spinn-oder Zwirnring, mit T-förmigem Profil.
Nachfolgend wird im Zusammenhang mit dem T-förmigen Profil der Begriff Flanschring verwendet, dessen Teile als Flansch und Steg bezeichnet werden. Jene Flächen am Flansch, mit welchen der Läufer beim Spinn- oder Zwirnbetrieb zusammenwirkt, und deren Profilgenauigkeit und Oberflächengüte von Bedeutung sind, werden nachfolgend als Funktionsflächen bzw. Funktionsprofile bezeichnet.
Bekannte Verfahren zum Formen eines Flanschringes bestehen in der Regel aus spanabhebenden Operationen. Ausgegangen wird hierbei von Rohrstangen aus Kugellager- oder Einsatzstahl. Auf Mehrspindel-Automaten bzw. CNC-Maschinen wird aus einem Drehrohling ein entsprechendes Ringprofil herausgearbeitet, wobei der Drehrohling durch Abstechen gebildet werden muss.
Abgesehen von der arbeitsintensiven Natur dieser von Rohrstangen-Material ausgehenden Bearbeitungsoperationen ist der Werkstoffanteil des bearbeiteten Flanschringes gegenüber der benötigten Menge von Ausgangsmaterial verhältnismässig klein, bzw. das abgetragene Spanvolumen gross. Die bekannten Verfahren sind demgemäss kostspielig und werkstoffintensiv, was sich direkt auf die Kosten eines Flanschringes auswirkt.
Ein gattungsbildendes Verfahren, bei welchem aus Bandstahl eine Rohlingscheibe ausgestanzt, die Rohlingscheibe unter Bildung eines Bodenbereiches becherförmig tiefgezogen, und am Bodenbereich eine Kreisscheibe zentrisch ausgestanzt wird, ist aus der GB-A-692 399 bekannt.
Auch in der nicht vorveröffentlichten DE-A-195 03 321, die als Stand der Technik gemäss Artikel 54(3) EPÜ gilt, ist, um Kosten einzusparen, vorgeschlagen worden, als Ausgangsmaterial statt von Rohrstangen abgetrennte Rohlinge aus Stahlblech oder Bandstahl ausgestanzte Rohlingscheiben zu verwenden. Die Rohlingscheiben werden zunächst zu einem mit einem Boden versehenen becherförmigen Rohling tiefgezogen. Der Boden wird dann in Form einer Kreisscheibe ausgestanzt und der so gewonnene rohrförmige Rohling zu einem ringförmigen Rohling gestaucht. Durch Drehen und/oder Schleifen wird aus dem Ringrohling schliesslich ein Spinn- oder Zwirnring hergestellt. Für den letzten Arbeitsschritt muss der Rohling umgespannt werden, was Zeit und Geld kostet. Ausserdem geht bei der materialabtragenden Bearbeitung vom Ringrohling zum Spinn- oder Zwirnring wiederum Material verloren, was sich ebenfalls auf die Kosten auswirkt.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Formen eines hochwertigen Flanschringes, das sowohl bezüglich der Verfahrensoperationen, wie auch bezüglich Materialaufwand für denselben, wirtschaftlich ist.
Die Erfindung liegt vornehmlich in der Erkenntnis, dass ausschliesslich durch Bandumformung, d.h durch Zieh- und Pressoperationen, ein Flanschring mit ausreichender Materialverlagerung zur Bildung des Flansches zu erzielen ist.
Die Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen von Anspruch 1.
Da die Operationen nach dem Verfahren zu einem bezüglich Form fertigen Flanschring führen, ist die Fertigung bei entsprechenden Stückzahlen äusserst kostengünstig. Spanabhebende Bearbeitungen erübrigen sich zumindest insoweit, als die wesentlichen Abmessungen eines Flanschringes nach ISO 96-1:1992 (dort als T-Ring bezeichnet) betroffen sind. Die Umformungsoperationen selbst, wie auch die Stanzoperation, lassen sich ohne Umspannen durchführen.
An die dem Verfahren zum Formen zugehörigen Operationen können sich an sich bekannte Fertigungsschritte, wie Einsatzhärten und Polieren, anschliessen. Soweit die Profilgebung am Flansch betroffen ist, kann diese durch Drehen oder Schleifen, im letzteren Fall auch nach dem Einsatzhärten, durchgeführt werden. Gegenüber der Herstellung von Flanschringen durch Zerspanen ergibt sich eine erhebliche Materialersparnis.
Da die Stauchoperation sowie die der Formgebung am Flansch dienenden Operationen mit einer Materialverdichtung verbunden sind, erweist sich ein nach diesem Verfahren geformter Flanschring auch bezüglich Verschleisseigenschaften als vorteilhaft.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird der Stanzvorgang zum Abtrennen der Kreisscheibe von der Stegseite her durchgeführt. Damit kommt die Scherkante am einwärts ragenden Flanschansatz an die Flanschoberseite zu liegen, d.h. in eine Materialzone, die, auch nach Verpressung, nicht in einem funktionswesentlichen Teil des Flansches liegt und im Betrieb keine Belastung durch den Läufer erfährt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden mittels einer Fliesspressoperation den Randbereichen des Flansches vorgegebene Funktionsprofile erteilt. Damit lässt sich eine Nachbearbeitung durch Drehen oder Schleifen gänzlich vermeiden. Es hat sich gezeigt, dass mit diesen Operationen eine genaue Profilgebung, sowie eine glatte Oberfläche der Funktionsflächen erreichbar ist. Die Vermeidung einer diesbezüglichen Nachbearbeitung durch Drehen oder Schleifen lässt nochmals eine beträchtliche Kosteneinsparung zu. Schliesslich wirkt sich das Fliesspressen unmittelbar auf die Verbesserung der Verschleisseigenschaften aus.
Die Erfindung umfasst ebenfalls einen durch Kaltverformung vollständig spanlos hergestellten Spinn- oder Zwirnring, der erfindungsgemäss vollwandig ist und sich auch durch eine besondere Verteilung der Korngrössen auf den Ringquerschnitt auszeichnet.
Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
ein Teilstück eines Bandstahls mit vorgestanzter, mittels Netzhalterung darin gehaltener Rohlingscheibe,
Fig. 2
die Anformung eines Buckels im Zentrum der Rohlingscheibe durch einen ersten Tiefziehvorgang,
Fig. 3
einen zweiten Tiefziehvorgang zur Bildung des mindestens annähernd zylindrischen Teils des Ringrohlings,
Fig. 4
einen Abstreckziehvorgang mit kontrolliertem Materialfluss und das Flachpressen des Buckels durch Kaltfliessen in den Randbereich zum Vorformen des Ringflansches,
Fig. 5
einen Ausschnitt aus dem Randbereich nach Fig. 4 in vergrösserter Darstellung,
Fig. 6
einen Folgestanzvorgang als Grobformgebung des Ringinnendurchmessers und zum Ablösen des Ringrohlings vom Bandstahl,
Fig. 7
den dem Flanschbereich entgegengesetzten Randbereich mit der Stanzkante nach Fig. 6, in vergrösserter Darstellung,
Fig. 8
einen Prägevorgang der nichtfunktionellen Stanzkante, Verjüngung des Aussendurchmessers durch Ziehen, kontrollierter Materialfluss in den Flanschbereich sowie Reduktion der Steglänge zur Erhöhung der Materialverfügbarkeit im Flanschbereich,
Fig. 9
die Verjüngung des Aussendurchmessers durch die gerundete Innenkante des Ziehwerkzeuges, dargestellt in drei untereinanderfolgenden Ansichten,
Fig. 10
einen Fliesspressvorgang zur Endformgebung der Funktionsflächen des Flanschbereiches und
Fig. 11
ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Flanschringes.
In einem in der Fig. 1 als Bruchstück dargestellten Bandstahl 10 ist eine teilweise ausgestanzte runde Scheibe als Rohlingscheibe 12 mittels einer durch Netzstanzung erhaltenen Netzhalterung 14a, 14b gehalten. Im Zentrum der Rohlingscheibe 12, welche die Basis für einen Rohling zur Fertigung eines Spinn- oder Zwirnringes bildet, ist ein Buckel 16 angeformt.
Das in der Fig. 2 dargestellte, eine Matrize 18 und einen Stempel 20 aufweisende erste Tiefziehwerkzeug 22 dient zur Bildung des Buckels 16.
Mit dem in der Fig. 3 dargestellten, eine Matrize 24 und einen ringförmigen Stempel 26 aufweisenden zweiten Tiefziehwerkzeug 28 wird die in Fig. 2 dargestellte Rohlingscheibe 12 zu einem becherförmigen Rohling 12a geformt, wobei eine mindestens annähernd zylindrische Wand als Stegbereich 30 gebildet wird. In diesem Verfahrensschritt ist der Rohling 12a noch mittels der in der Fig. 1 dargestellten Netzhalterung 14a, 14b mit dem Bandstahl 10 verbunden, wobei jedoch die Stege der Netzhalterung 14a, 14b gegenüber der Darstellung in der Fig. 1 auseinandergezogen werden, da der Aussendurchmesser des Randes am Rohling 12a durch den zweiten Tiefziehvorgang kleiner wird.
Das in der Fig. 4 dargestellte, eine Matrize 32 und einen Stempel 34 aufweisende Werkzeug 36 dient zum Abstreckziehen des Rohlings 12b und zum Flachpressen des in der Fig. 2 dargestellten Buckels 16. Mit diesem Werkzeug 36 wird einerseits der Stegbereich 30a gestreckt, so dass dessen Wanddicke 38 beispielsweise auf 0,8 mm reduziert wird. Andererseits findet beim Flachpressen des Buckels 16 durch Kaltfliessen ein kontrollierter Materialfluss in Pfeilrichtung 40 gemäss Fig. 5 aus dem Zentrum in den Randbereich 42 statt. Dazu ist in der Matrize 32 eine ringförmige Vertiefung 44 angeordnet. Obwohl nicht dargestellt, ist der Rohling 12b auch bei diesem Verfahrensschritt noch mittels der Netzhalterung 14a, 14b mit dem Bandstahl 10 gemäss Fig. 1 verbunden. Die Materialverlagerung in den Randbereich 42 dient als Vorstufe zur Bildung eines Ringflansches.
Das in der Fig. 6 dargestellte, eine Matrize 48 und einen Doppelstempel 50, 52 aufweisende Stanzwerkzeug 54 dient der Reihe nach erstens zum Wegstanzen des Randes 58 und zweitens zum Ausstanzen einer Kreisscheibe 56 aus dem die Flanschseite bildenden Bodenbereich 57 des Rohlings 12c. Nach dem Ausstanzen der Kreisscheibe 56 verbleibt am Bodenbereich 57 ein radial einwärts ragender Flanschansatz 59.
Der Doppelstempel 50, 52 kann als Folgewerkzeug ausgebildet sein, oder es können getrennt voneinander betätigbare Stempel sein.
Durch das Wegstanzen des Randes 58 ist der Rohling 12c vom Bandstahl 10 getrennt. Das von der Stegseite her erfolgende Ausstanzen der Kreisscheibe 56 dient zur Grobformgebung des Ringinnendurchmessers.
Bis zu diesem Verfahrensschritt war der Rohling 12c mit dem in der Fig. 1 dargestellten Bandstahl 10 mittels der Netzhalterung 14a, 14b verbunden. Die Halterung der Rohlingscheibe 12 im jeweiligen Verfahrensschritt am Bandstahl 10 diente für den Vorschub zur jeweils nachfolgenden Arbeitsstation.
Die Fig. 7 zeigt in einem Ausschnitt in vergrösserter Darstellung die Schnittkante 60 nach dem Wegstanzen des Randes 58.
Das in der Fig. 8 dargestellte, eine Matrize 62, einen Kernstempel 64 und einen Ringstempel 66 aufweisende Prägeund Tiefziehwerkzeug 68 dient am Rohling 12d zum Prägen bzw. Glätten der nichtfunktionellen Schnittkante 60 (Fig. 7, 9), zum Verjüngen des Aussendurchmessers des Stegbereiches von 30a (Fig. 6) nach 30b (Fig. 8) durch Tiefziehen und zum Vorformen des Flanschbereiches 70. Der Stegbereich 30b wird zudem bei diesem Vorgang gestaucht.
Die Matrize 62 weist zur Aufnahme und zum Vorformen des Flanschbereiches 70 eine ringförmige Vertiefung 71 auf. Der Flanschbereich 70 des Rohlings 12d besteht aus dem radial einwärts ragenden Flanschansatz 59 und einem radial auswärts ragenden Flanschansatz 73.
Der Kernstempel 64 dient im wesentlichen zum Halten des Rohlings 12d auf der Matrize 62 und zum Festlegen seines Innendurchmessers. Eine am Innenrand des Ringstempels 66 gemäss Fig. 9 angeordnete ringförmige Präge- und Ziehkante 66a dient sowohl zum Prägen bzw. Glätten der Schnittkante 60 des Rohlings 12d als auch zum Verjüngen seines Aussendurchmessers.
Durch den Präge- und Tiefziehvorgang erfolgt ein kontrollierter Materialfluss vom Stegbereich 30b in den Flanschbereich 70. Dabei nimmt die Länge des Stegbereiches 30b ab. Besonders vorteilhaft ist die mit dem Materialfluss verbundene Verdichtung des Materials im Flanschbereich 70, der dadurch verfestigt wird. Infolge der Reduktion des Durchmessers des Stegbereiches 30b kann das Material in diesem ebenfalls verdichtet werden.
Die Fig. 9 veranschaulicht in drei untereinander folgenden Einzelbildern den kontinuierlichen Präge- und Tiefziehvorgang, bei dem der Ringstempel 66 in Pfeilrichtung 74 bewegt wird.
Das in der Fig. 10 im Schnitt dargestellte Werkzeug 76 weist eine Matrize 78, einen Kernstempel 80 und einen Ringstempel 82 auf. Es dient im wesentlichen der Endformgebung der Funktionsflächen des Flanschringes 84.
Das T-förmige Profil des Flanschringes 84 ist durch einen Steg 86 und einen Flansch 88 gebildet. Der Flansch 88 wird dabei durch Fliesspressen aus dem Flanschbereich 70 geformt, wobei sowohl der radial einwärts ragend Flanschansatz 59 als auch der radial auswärts ragende Flanschansatz 73 gerundet werden.
Die abgeflachte Oberseite des Flansches 88 ist die in den Zeichnungen nach unten gerichtete Seite, da der Flanschring während des Verfahrens zum Formen im Gegensatz zu seiner Einbaulage mit dem Flansch 88 nach unten gerichtet ist.
Während des Verfahrens gemäss Fig. 10 werden den Flanschansätzen 59, 73 konvex geformte Funktionsprofile 72, 73a zwischen dem Stegbereich 30b und der Flanschoberseite erteilt.
Im Anschluss an das Verfahren zum Formen wird der Flanschring gehärtet bzw. oberflächengehärtet.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Formen eignet sich für Flanschringe unterschiedlicher Grössen und ermöglicht erhebliche Material- und Kosteneinsparungen. Die so hergestellten Flanschringe sind anstelle von aus vollem Material gedrehten Flanschringen einsatzfähig.
Der ebenfalls erfindungsgemässe, spanlos und vollständig durch Kaltverformung hergestellte Spinn-oder Zwirnring mit T-Profil, umfassend einen Steg und einen Flansch, etwa nach Fig. 11, unterscheidet sich von den durch Zerspanung hergestellten Ringen einmal dadurch, dass das Material des Steges praktisch über dessen vollen Querschnitt zusammenhängend in den Flansch übergeht. Dies ist zumindest vor einer Wärmebehandlung, wie beispielsweise beim Härten erfolgend, am Verlauf der Fasern feststellbar. Ein solcher vollwandiger Ring unterscheidet sich somit nicht nur von den z.B. allein durch Drehen oder durch Kattumformen und durch Drehen (DE-A1-195 03 321) erzeugten Ringen, bei denen Fasern zerschnitten werden, sondern auch von den ebenfalls spanlos hergestellten Ringen, bei denen der Flansch durch Biegeschritte geformt wurde. Hier sei auf die GB-PS 692'399 verwiesen.
Um einen erfindungsgemässen vollwandigen Flanschring zu erzeugen, wird in der Regel von Bandstahl einer tiefziehfähigen Qualität ausgegangen, wobei einer Tiefziehverformung Stauch- und Formpress-Schritte folgen, mittels welcher der Flansch angeformt wird. Nach der Formgebung wird ein solcher Ring durch Einsatzhärten und Polieren fertiggestellt.
Ein vollwandiger Flanschring, sog. Vollmaterial-Ring, der vollständig durch Kaltverformung gefertigt ist (Fig. 11), weist immer, d.h. auch wenn nicht von Bandmaterial oder Blech ausgegangen wird, ein im gehärteten Zustand feststellbares, markantes Gefüge auf. Dieses gibt sich durch relativ stark unterschiedliche Korngrössen mit vorteilhafter Grössenverteilung, insbesondere im Flansch-Querschnitt, zu erkennen. Die oberflächennahen Zonen des Querschnittes weisen im Vergleich zum Flanschkern, wo meist durchgehend Grobkorn anzutreffen ist, ein verhältnismässig feines Korn auf. Dies lässt auch eine die Standzeit des Ringes begünstigende grössere Brinell-Härte an der FlanschOberfläche erreichen. Es kann allgemein gesagt: werden, dass die Korngrösse im Flansch (88) vom Innern (90) zur Oberfläche (92) und zum Steg (86) hin um mindestens 20% abnimmt. In der Regel ist der mittlere Grössenunterschied etwa Faktor 2 oder grösser.
Die vorangehend erläuterten Vorteile für das Produkt des erfindungsgemässen Verfahrens gelten für den Ring nach Fig. 11 ebenfalls.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Formen eines Spinn- oder Zwirnringes, mit einem T-förmigen Profil, bei dem aus Bandstahl (10) eine Rohlingscheibe ausgestanzt und die Rohlingscheibe unter Bildung eines Bodenbereiches (57) becherförmig tiefgezogen und am Bodenbereich (57) eine Kreisscheibe (56) zentrisch ausgestanzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohlingscheibe (12) unter gleichzeitiger Bildung eines ringförmigen Stegbereiches (30, 30a) tiefgezogen wird, beim zentrischen Ausstanzen der Kreisscheibe (56) ein Ring mit radial einwärts ragendem Flanschansatz (59) gebildet wird und durch Stauchpressen der am Stegbereich (30, 30a) verbliebene Bodenbereich (57) zu einer abgeflachten Flanschoberseite geformt sowie ein radial auswärts ragender Flanschansatz (73) gebildet wird, wobei sowohl aus dem Bodenbereich (57) vor dem Ausstanzen der Kreisscheibe (56), wie aus dem Stegbereich (30, 30a) Material in den Flanschbereich (70) verdrängt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstanzen der Kreisscheibe (56) von der Stegseite her erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rohlingscheibe (12) durch Tiefziehen ein zentraler Buckel (16) gebildet und nach dem becherförmigen Tiefziehen durch Kaltfliesspressen zumindest das Buckelmaterial im Bodenbereich (57) radial nach aussen in den Flanschbereich (70, 73) verdrängt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass unter Stauchung des Stegbereiches (30b) in axialer Richtung dem Flanschbereich (70, 73) Stegmaterial zugeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Fliesspressen den Flanschansätzen (72, 73) zwischen Stegbereich (30b) und Flanschoberseite konvex geformte Funktionsprofile erteilt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stegbereich (30b) unterhalb des Flanschansatzes (70, 73) durch Abstreckziehen im Durchmesser verjüngt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durch Netzstanzung (14a, 14b) mit dem Bandstahl (10) verbundene Rohling (12, 12a, 12b) über mehrere Operationen durch Vorschub des Bandstahles (10) weiterbefördert wird.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Spinn- oder Zwirnringes, der nach einem der vorstehenden Ansprüche geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der geformte Spinn- oder Zwirnring gehärtet wird.
  9. Spinn- oder Zwirnring, geformt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  10. Spinn- oder Zwirnring, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 8.
  11. Spinn-oder Zwirnring mit T-Profil, erhältlich nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, umfassend einen Steg (86) und einen Flansch (88), dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Steges praktisch über dessen vollen Querschnitt zusammenhängend in den Flansch übergeht.
  12. Spinn-oder Zwirnring mit T-Profil, umfassend einen Steg (86) und einen Flansch (88), dadurch. gekennzeichnet, dass die mittlere Korngrösse im Flansch vom Innern zur Oberfläche hin um mindestens 20% abnimmt.
  13. Spinn-oder Zwirnring mit T-Profil, mit einen Steg und einem daran anschliessenden Flansch, wobei der Flansch vollwandig ist, das Material des Steges praktisch üher dessen vollen Querschnitt zusammenhängend in den Flansch übergeht und wobei die mittlere Korngrösse im Flansch von dessen Innern zur Oberfläche hin um mindestens 20% abnimmt.
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