DE1242172B

DE1242172B - Steel pit stamp

Info

Publication number: DE1242172B
Application number: DEG23545A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Gerlach; Karl Gerlach
Original assignee: HANS GERLACH DR ING
Current assignee: HANS GERLACH DR ING
Priority date: 1957-12-16
Filing date: 1957-12-16
Publication date: 1967-06-15

Description

Stahlgrubenstempel Die Erfindung betrifft einen Stahlgrubenstempel mit einem durch ein Reibungsschloß in einem Außenstempel verspannbaren Innenstempel und hat sich die Aufgabe gestellt, einen Stempel dieser Art zu schaffen, welcher einen hohen Reibwert zwischen den gegeneinander verschiebbaren Stempelteilen aufweist sowie sich durch gleichbleibende Reibungsverhältnisse in Ruhe und Bewegung, Vermeidung des sogenannten Knallens und von Funkenbildung, Korrosionsunempfindlichkeit, gute Standfestigkeit gegen hohe Schloßklemmkräfte und geringen Verschleiß zwischen den gleitenden Teilen auszeichnet.Steel pit ram The invention relates to a steel pit ram with an inner punch that can be clamped in an outer punch by a friction lock and has set itself the task of creating a stamp of this kind, which has a high coefficient of friction between the mutually displaceable punch parts as well as through constant friction conditions in rest and movement, avoidance the so-called popping and sparking, corrosion resistance, good Stability against high lock clamping forces and low wear between the sliding parts.

Es ist bekannt, bei Verwendung einer Aluminiumreibeinlage den Innenstempel mit einer dünnen Schicht von nichtrostendem Stahl, Aluminium, Zink, Kupfer, Chrom oder Nickel oder einer Legierung dieser Metalle zu versehen. Auch wenn hierbei die Chrombeschichtung als Hartverchromung ausgeführt wurde, hatte sie den Nachteil eines geringen Reibungskoeffizienten gegenüber der Aluminiumreibeinlage, welche wiederum zur Funkenbildung Anlaß geben konnte und für die Aufnahme großer Schloßklemmkräfte im allgemeinen nicht geeignet war.It is known when using an aluminum friction insert, the inner punch with a thin layer of stainless steel, aluminum, zinc, copper, chrome or nickel or an alloy of these metals. Even if the Chrome plating was done as hard chrome plating, it had the disadvantage of one low coefficient of friction compared to the aluminum friction insert, which in turn could give cause for spark formation and for the absorption of large lock clamping forces generally was not suitable.

Zur Lösung der ihr zugrundeliegenden Aufgabe geht die Erfindung von einem Stahlgrubenstempel mit einem für ein Reibungsschloß in einem Außenstempel verspannbaren Innenstempel aus, dessen Oberfläche mit einem Hartchromüberzug versehen ist, und besteht im wesentlichen darin, daß der den Innenstempel umgebende Hartchromüberzug Knospen aufweist und die Gegenreibungsfläche aus einer Kupfer-Silizium-Mangan- bzw. Kupfer-Silizium-Nickel-Legierung besteht.To solve the problem on which it is based, the invention proceeds from a steel pit punch with one for a friction lock in an outer punch braced inner stamp, the surface of which is provided with a hard chrome coating is, and consists essentially in that the hard chrome coating surrounding the inner punch Has buds and the counter-friction surface is made of a copper-silicon-manganese or Copper-silicon-nickel alloy is made.

Bei der Erfindung wird eine in der Verchromungstechnik an sich nicht erwünschte, wegen Knospenbildung aufgerauhte Chromschicht zur Erhöhung des Reibungskoeffizienten eines hartverchromten Innenstempels gegenüber einer Gegenreibungsfläche aus einer Kupfer-Silizium-Mangan- bzw. Kupfer-Silizium-Nickel-Legierung benutzt, und es werden hierdurch gleichzeitig alle die Vorteile erreicht, welche nach der Aufgabe der Erfindung in einem Reibungsstempel miteinander vereinigt werden sollen.In the invention, one in the chrome plating technique per se is not Desired chrome layer, roughened due to the formation of buds, to increase the coefficient of friction of a hard chrome-plated inner punch against a counter-friction surface from a Copper-silicon-manganese or copper-silicon-nickel alloy used, and there are in this way all the advantages achieved according to the object of the invention are to be combined with one another in a friction stamp.

Ein Grubenstempel nach der Erfindung erfüllt dabei auch die für einen derartigen Massenartikel wesentliche Voraussetzung einer wirtschaftlichen Herstellung. Es ist zwar bereits bekannt, hochfeste Kupfer-Legierungen, insbesondere Beryllium-Bronzen, für die Reibungsflächen von Grubenstempeln zu verwenden, wobei man insbesondere auch die Gefahr der Funkenbildung ausschalten wollte. Praktische Verwendung haben derartige Reibbeläge nicht gefunden, was unter anderem schon dadurch bedingt war, daß ihr hoher Preis ihre Verwendung als Werkstoff für Grubenstempel unwirtschaftlich machte. -Vorteilhaft wird gemäß der Erfindung die Hartverchromung auf einer unbearbeiteten, beispielsweise noch mit der Walzhaut versehenen Fläche oder z. B. durch Fein- oder Grobschliff oder Sandstrahlen oder sonstige Bearbeitungen aufgerauhten Fläche aufgebracht. Im Gegensatz zur Glanzverchromung, bei der eine sehr dünne Chromschicht von beispielsweise 0,0005 mm auf einer Nickelschicht von etwa 0,2 mm Dicke aufgebracht wird und bei der eine besonders glatte Oberfläche erzeugt werden soll, ist es für die Erfindung vorteilhaft, der Grundfläche eine gewisse Rauhigkeit zu geben. Hierdurch und durch sonstige Maßnahmen, wie beispielsweise die Badzusammensetzung, Badtemperatur und Stromstärke bei der Herstellung des galvanischen überzuges von Hartchrom, wird nicht allein durch die Hartchromschicht die Anfangsrauhigkeit der Fläche konserviert, sondern es tritt beim Verchromen die Knospenbildung an allen vorstehenden Spitzen und Kanten ein, welche die Rauhigkeit der Grundfläche an der Oberfläche der Chromschicht verstärkt wiedergibt.A pit punch according to the invention also fulfills that for one such mass-produced articles are an essential prerequisite for economical production. Although it is already known to use high-strength copper alloys, especially beryllium bronzes, to use for the friction surfaces of pit punches, in particular also wanted to eliminate the risk of sparks. Have practical use Such friction linings were not found, which was due, among other things, to that their high price makes their use as a material for pit punches uneconomical made. According to the invention, the hard chrome plating on an unprocessed, for example still provided with the roll skin surface or z. B. by fine or Rough sanding or sandblasting or other processing applied to the roughened surface. In contrast to bright chrome plating, which has a very thin layer of chrome, for example 0.0005 mm is applied on a nickel layer of about 0.2 mm thickness and at It is for the invention that a particularly smooth surface is to be produced advantageous to give the base a certain roughness. Through this and through other measures, such as the bath composition, bath temperature and Amperage during the production of the galvanic coating of hard chrome is not The initial roughness of the surface is preserved by the hard chrome layer alone, rather, when chrome-plating, bud formation occurs on all protruding tips and edges, which reflect the roughness of the base on the surface of the chrome layer reproduces amplified.

Reibversuche mit einer Flächenpressung von etwa 500 kglcm2 haben bei Verwendung einer 0,02 mm dicken Chromschicht, beispielsweise bei einer unter der Hartverchromung polierten Grundfläche, einen Reibwert gegenüber einem Reibbelag aus einer Kupfer-Silizium-Mangan-Legierung sowie gegenüber Stahl von 0,12 und 0,17 ergeben, während bei feingeschliffener Grundfläche entsprechende Reibwerte von 0,24 bzw. 0,47 und bei grobgeschliffener Grundfläche sogar Reibwerte von 0,39 und 0,62 erzielbar waren. Besonders wertvoll war es dabei, daß die Reibwerte auch während längerer Benutzungsdauer in gleichem Maße erhalten blieben.Friction tests with a surface pressure of about 500 kg / cm2 have Use of a 0.02 mm thick chrome layer, for example one under the Hard chrome plating polished base, a coefficient of friction compared to a friction lining made of a copper-silicon-manganese alloy as well as 0.12 and 0.17 compared to steel result, while with a finely ground surface corresponding coefficients of friction of 0.24 or 0.47 and with a coarsely ground surface even coefficients of friction of 0.39 and 0.62 achievable was. It was particularly valuable that the coefficient of friction were retained to the same extent even during longer periods of use.

Im Rahmen der Erfindung wird sich vielfach die Anwendung einer 0,01 bis 0,1 mm starken Hartchromschicht empfehlen, jedoch lassen sich in den meisten Fällen auch bereits schon mit Chromschichten von 0,02 bis 0,04 mm auch im Dauerbetrieb gute Erfolge erzielen.In the context of the invention, the use of a 0.01 We recommend a hard chrome layer up to 0.1 mm thick, but can be used in most Even cases with chrome layers of 0.02 to 0.04 mm even in continuous operation achieve good results.

Von großer Bedeutung ist es, den Vorschlag der Erfindung in der Weise zu verwirklichen, daß die Chromschicht und ihre Gegenreibungsfläche so aufeinander abgestimmt sind, daß der Reibwert der Bewegung gleich oder größer als der Reibwert der Ruhe ist. Dies ist bei einer Gegenreibfläche aus einer Kupfer-Silizium-Mangan- bzw. Kupfer-Silizium-Nickel-Legierung erreichbar.It is of great importance to propose the invention in the manner to realize that the chrome layer and its counter-friction surface so on one another are matched so that the coefficient of friction of the movement is equal to or greater than the coefficient of friction the rest is. This is the case with a counter friction surface made of a copper-silicon-manganese or copper-silicon-nickel alloy achievable.

Hierdurch wird nicht nur das seit Jahren bekämpfte Knallen des Innenstempels vermieden, sondern vor allen Dingen auch erreicht, daß die Stempelwiderstandskraft beim Beginn des Einsinkens des Innenstempels infolge des Übergangs von der Ruhe zu der Bewegung nicht plötzlich abfällt, wie es bisher bei praktisch allen bekannten Reibungsstempeln als schwerwiegendster Nachteil angesehen werden mußte.This not only prevents the popping of the inner stamp, which has been fought for years avoided, but above all achieved that the punch resistance at the beginning of the sinking of the inner ram as a result of the transition from rest to the movement does not suddenly drop, as practically all known so far Friction stamps had to be regarded as the most serious disadvantage.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Grubenstempel nach der Erfindung in Seitenansicht und F i g. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie II-11. In der zeichnerischen Darstellung ist mit 2 der Außenstempel, mit 2 das Stempelschloß und mit 3 der Innenstempel bezeichnet. Der Innenstempel 3 ist mit einer Hartverchromung 4 nach den Vorschlägen der vorliegenden Erfindung versehen.The invention is explained in the drawing, for example. It shows F i g. 1 shows a pit punch according to the invention in side view and FIG. 2 one Cross section along the line II-11. In the drawing, 2 is the Outer stamp, with 2 the stamp lock and with 3 the inner stamp. Of the Inner punch 3 is with a hard chrome plating 4 according to the proposals of the present Invention provided.

Im gesamten kann in dieser und ähnlicher Weise durch die Erfindung ein eiserner Grubenstempel geschaffen werden, bei dem nicht nur das Knallen und Springen verhindert wird, sondern auch beim Einsinken des Innenstempels kein Abfall des Widerstandes eintritt. Hierbei kann es vorteilhaft sein, die Reibung im Sinne einer Schleißreibung zu führen. Diese Eigenschaften bleiben dabei auch bei längerer Betriebsdauer unverändert, und es ist darüber hinaus auch die Anwendung spezifisch hoher Klemmdrücke möglich.In general, in this and similar ways, by the invention an iron pit stamp to be created, in which not only the popping and Jumping is prevented, but also no waste when the inner punch sinks of resistance occurs. It can be advantageous to keep the friction in mind to lead to a wear friction. These properties remain even after a longer period of time The service life remains unchanged, and the application is also specific high clamping pressures possible.

Claims

Claim: Steel pit stamp with a friction lock Inside stamp that can be clamped in an outer stamp, the surface of which is coated with hard chrome is provided, d a d u r c h g e - indicates that the one surrounding the inner punch Hard chrome plating has buds and the counter friction surface is made of a copper-silicon-manganese or copper-silicon-nickel alloy. Considered publications: German Patent Nos. 821425, 92417l; German patent application P 14177 VI! 5 c D (announced November 29, 1951); French patent specification No. 898 890; S p r u t h, "Longwall construction in steel and light metal", 1951, p. 90; Dr. Willi M a c h u, "Metallische Überzüge", 1943, p.469.