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Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, besonders Stehbolzen.
Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, besonders Stehbolzen, welches sich von bekannten ähnlichen Verfahren dadurch unterscheidet, dass der hergestellte Körper grosse Festigkeit besitzt, und dabei während seiner
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stattfindet.
Das Verfahren besteht in der Zusammenstellung zweier oder mehrerer mehr oder weniger im Querschnitt kreissektorenartiger oder vierkantiger schmiedeeisener Teile, wobei im ersten Falle deren Scheitelteile genutet sind, derart, dass diese Teile einen Hohlkörper mit verhältnismässig starker Wandung und einer schwachen Mittelöffnung bilden. Eine Verschweissung dieser Teile zu einem Ganzen erfolgt durch einen gleichmässig auf die Teile wirkenden äusseren Druck, zweckmässig durch Ausziehen des Körpers durch eine Matrize.
In den Zeichnungen zeigt :
Fig. i eine Schaubild eines der schmiedeeisernen Teile zur Herstellung eines Hohlkörpers gemäss der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch drei zusammengesetzte, den Hohlkörper bildende Metallteile vor dem Schweissprozesse, -Fig. 3 einen Querschnitt des fertigen Hohlkörpers,
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Ofen nebst einer Ziehbank zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 5 eine vordere Flächenansicht der Ziehbankmatrize,
Fig. 6 einen Querschnitt durch die in der Fig. 5 gezeigte Matrize,
Fig. 7 ein Schaubild der Vorrichtung zur Lagerung der Matrize,
Fig. 8 einen Schnitt einer abgeänderten Ausführungsform der drei zusammengesetzten Metallteile vor dem Schweissverfahren,
Fig. 9 eine weitere abgeänderte Ausführungsform,
Fig.
10 und 11 sind Schaubilder zweier Metallteile zur Herstellung des Hohlkörpers als ein'e weitere abgeänderte Ausführungsform,
Fig. I2 ist ein Querschnitt der Ausführung nach den Fig. I0 und 11 vor der Schweissung,
Fig. I3 ist eine weitere abgeänderte Ausführung.
Nach den Fig. i und 2 bestehen die zur Herstellung des Erfindungsgegenstandes, beispielsweise von Stehbolzen, verwendbaren Teile 15 aus schweissbarem Metall, etwa Schmiedeeisen. Jeder Teil 15 ist als Kreissektor ausgebildet. Die Scheitel der Teile 15 sind genutet. Diese Nuten 17 bilden, wenn die Teile 15 zusammengesetzt sind, eine gemeinsame Mittelbohrung 18. Durch Walzen können die Einzelteile 15 die gewünschte Form erhalten.
Im zusammengesetzten Zustande bilden die Teile 15 einen Hohlkörper ; im vorliegenden Falle wird dieser Körper als Stehbolzen mit verhältnismässig starker Wandung und einer Öffnung 18 von nur geringem Durchmesser gezeigt und beschrieben. Die Stärke der Wandung sowie der Durchmesser der Mittelbohrung können natürlich in bestimmten Grenzen ver- änderlich sein. Der aus den Teilen 15 bestehende Körper 19 wird nach erfolgter Zusammensetzung in einem Ofen 20 erhitzt und geht durch eine oder mehrere Matrizen, wodurch die Teile untereinander innig zu einem Ganzen verschweisst werden, ohne Formänderung der
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Mittelbohrung 18. Der zu diesem Zwecke verwendbare Ofen 20 kann von bekannter Bauart sein. In Verbindung damit ist eine Ziehbank mit Ziehkopf 21 vorgesehen.
Letzterer dient zur Aufnahme der Matrize 23} deren glockenartige, kreisrunde Öffnung 24" etwa nach Fig. 6 ausgebildet ist. Die Matrize sitzt in dem Schlitz 22 des Kopfes 21 in der Weise, dass der kleinere Teil der Öffnung 24 der Matrize gegen die Schulter 26 des Kopfes 21 gerichtet liegt, über welcher ein zweiter, etwas breiterer als der kleinste Öffnungsdurchmesser der Matrize ausgebildeter Schlitz 27 angeordnet ist. Die Kette 28 bewirkt in an sich bekannter Weise das Ausziehen der Körper auf der Ziehbank 29.
Die vorbeschriebene Ausbildung der den Hohlkörper zusammenstellenden Metallstücke als
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Druckes, und dadurch eine ebensolche Verschweissung des Eisens erzielt wird.
Fig. 8 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführungsform der den Hohlkörper bildenden Teile. Hiernach sind die Flächen 32 der Teile 31 nicht genau radial, sondern in einem kleineren Winkel zueinander angeordnet ; als dies bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführung der Fall ist. Werden die Teile 31 zu einem Hohlkörper vereinigt, so stossen sie mit ihren genuteten Scheiteln zusammen, bleiben aber mit ihren äusseren Flächen voneinander getrennt.
Diese Ausführung hat den Vorteil, dass das Schweissen nach der Mittelöffnung 18 zu bewirkt wird.
Die Teile 16 einer anderen abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 9 sind mit Rippen 34 und mit Nuten 35 an den Schenkeln ausgebildet, so dass die entsprechenden Rippen bzw.
Nuten 34, 35 der Teile 16 ineinandergreifen und letztere verriegeln ; dadurch wird eine grössere Schweissfläche geschaffen.
Die eben erwähnte gerippte bzw. genutete Ausbildung zeigt auch die abgeänderte Ausführungsform der Fig 10, n und 12, nach welchen jedoch der Hohlkörper nur aus zwei Teilen zusammengestellt ist, während die Fig. 13 die gleiche Ausbildung veranschaulicht, jedoch mit dem Unterschiede, dass der Hohlkörper aus vierkantigen Teilen zusammengesetzt ist.
Vorstehende Darlegungen lassen erkennen, dass auf-den Zylinderumfang des Hohlkörpers ein gleichmässiger Druck nach einwärts ausgeübt wird. Die vorgenommene Ausziehung verringert den Querschnitt des Körpers und verlängert letzteren. Die Wirkung des gleichmässigen Druckes nach einwärts bei Ausziehen des Hohlkörpers durch eine Matrize wird am besten verständlich bei Vergleich des Hohlkörpers nach Fig. 2, vor dem Ausziehen, mit dem ausgezogenen Körper nach Fig. 3, nach dem Ausziehen. Bei Vergleich der Abmessungen kann festgestellt werden, dass der Innendurchmesser des ausgezogenen Körpers praktisch zu seinem Aussendurchmesser im gleichen Verhältnis steht, als es mit dem betreffenden Durchmesser des Körpers, vor dem Ausziehen der Fall ist.
Der auf diesem Wege hergestellte Körper zeichnet sich durch Festigkeit und symmetrische-Form aus, wobei die Mittelöffnung vollkommen einwandfrei erhalten bleibt, also nicht verzogen wird. Der Hohlkörper ist auch nicht so kostspielig als gleiche Körper nach anderen bekannten Verfahren, bei denen die Mittelöffnung durch Bohren hergestellt wird.
Stehbolzen, nach vorliegender Erfindung hergestellt, sind den nach bekannten Verfahren verfertigten Bolzen an Güte weit überlegen.
Die Vorteile des vorliegenden Verfahrens treten besonders klar zutage bei Schweissen der Teile nach den Fig. 10 und II. Würden diese Teile beispielsweise gewalzt werden, so würde das Metall ausgepresst werden und der Umfang des Körpers unsymmetrisch ausfallen, während sich die Mittelöffnung 18 verziehen würde.
PATENT-ANSPRÜCHE :
I. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, besonders Stehbolzen, gekennzeichnet durch die Zusammenstellung zweier oder mehrerer schweissbarer Eisenteile, mit einem Kreis- ringstück oder Viereck als Querschnitt, derart, dass diese Teile einen Hohlkörper mit ver- hältnismässig starker Wandung und einer schwachen Mittelöffnung bilden, worauf das Ganze erhitzt und bei gleichmässig auf dem Körperumfa, ng nach einwärts wirkendem Druck ohne
Verziehen oder sonstige Änderung der Mittelöffnung zusammengeschweisst wird.