Verfahren zur Herstellung ringförmiger Metallgegenstände. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung ringförmiger Metallgegenstände.
Es ist oft erwünscht, dass bei ringförmi gen Gegenständen dieser Art die Walzfasern an der äussern und an der innern Fläche keine Unterbrechungen aufweisen und in einer Ebene, welche die Achse enthält, verlaufen. Ein vorgeschlagenes Verfahren zur Errei chung dieses Zweckes war das Walzen eines ringförmigen Rohlinges zwischen zwei Kali berwalzen, die um zwei parallele Achsen drehbar angeordnet sind und von denen die eine innerhalb der andern, als Hohlwalze aus gebildeten Walze, angeordnet war.
Da der Gegenstand in einem offenen Kaliber ge walzt wurde, war der Querschnitt des Gegen standes nach Beendigung des Walzvorganges unvollendet und verlangte ein weiteres IÄTalz- verfahren zusätzlich zur Bearbeitung auf einer Schleifmaschine, damit die erforder liche saubere und passende Endform erzielt wurde.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren, durch welches die gewünschte Endform solcher ringförmiger Gegenstände ohne Anwendung eines zweiten Walzverfah- rens erreichbar ist.
An Hand der beiliegenden Zeichnung tvird im folgenden das erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Zahn rad zeit nach dem Verfahren hergestellter Nabe und Felge vor dem endgültigen Schlei fen und vor dem Herausschneiden der Zähne und der Keilnute, Fig. 2 bis 6 Verfahrensstufen bei der Herstellung des Rades nach Fig. 1, Fig. 7 und 8 das Verfahren zum Walzen eines Naben-Rohlinges nach Fig. 5,
Fig. 9 einen Axialschnitt der nach den in den Fig. 7 und 8 veranschaulichten Walz- verfahren erzeugten Nabe, Fig. 10 und 11 das Walzen des Felgen- Rohlinges nach Fig. 6,
Fig. 12 einen Axialschnitt einer nach den in den Fig. 10 und 11 dargestellten Verfah ren erzeugten Felge und Fig. 13 und 14 Anfang bezw. Ende einer Variante des Verfahrens zum Walzen einer Radfelge.
Das in der Fig. 1 dargestellte Zahnrad weist eine Felge 20, eine Nabe 21 und die Radplatte 22 auf. Diese drei Teile werden separat hergestellt und in der Folge in irgend einer bekannten und passenden Weise zu sammengeschweisst, um ein einheitliches Ge bilde zu erzeugen.
Die Felge und die Nabe werden aus Roh lingen 23 bezw. 24 (Fig. 6 und 5) durch Walzen hergestellt und diese Rohlinge kön nen ebenfalls in jeder bekannten und passen den Weise vorbereitet werden. Vorteilhafter weise werden diese Rohlinge jedoch aus einer Metallstange erzeugt, deren Walzrichtung sich in der Axialrichtung erstreckt.
Aus dieser Stange wird eine Scheibe 25 (Fix. 2) herausgeschnitten, deren Endflächen. recht winklig zur Achse stehen und damit auch zu der Walzrichtung. Aus dieser massiven Scheibe 25 wird nach Erhitzen das zylin drische Stück 26 (Fix. 3) herausgeschnitten, wonach das ringförmige Stück 27 nach Fig. 4 verbleibt. Dieses Stück 27. wird dann in den Rohling 23 für die Felge (Fix. 6) und den Rohling 24 für die Nabe (Fix. 5) zerleg.
Die Rohlinge für die Nabe und für die Felge sind in dem Sinne gleichartig, dass die Walzfaser in jedem im wesentlichen parallel zur Achse verläuft, während jeder Ringform besitzt mit rechteckigem Querschnitt.
Der Rohling 24 (Fix. 5) für die Nabe wird durch Walzen nach einem in den Fig. 7 und 8 dargestellten Walzverfahren in die in Fig. 9 dargestellte Form gebracht.
Der Roh ling 24 wird zu diesem Zweck in Stellung auf eine zweiteilige innere Walze, die all gemein mit 28 bezeichnet ist, gebracht und welche zwei trennbare Hälften 29 und 30 aufweist, die bei 31 in der Längsrichtung ineinandergreifen. Diese Walze 28 weist seitliche Flanken 32 und 33 auf, welche mit dem Körper selbst eine Ringnute 34 bilden,
deren Querschnitt gleich dem Quer schnitt des innern Umfanges der Nabe ist vor dessen Bearbeitung auf der Maschine. Die Walze 28 mit dem darauf befindlichen Rohling für die Nabe wird dann in axialer Richtung bewegt, bis der Rohling sich inner halb der äussern Walze befindet.
Die äussere Walze weist zwei Teile 36 und 37 auf, die nach einer Agialschnittebene trennbar sind, damit die fertiggestellte hTabe nach Beendi- gung des Walzverfahrens freigegeben werden kann. Die äussere Walze weist eine kreisför mige Üffnung 38 auf, deren Innenseite eine Ringnute 39 besitzt mit seitlichen Flanken 40 und 41, welche zusammen dem Quer schnitt des äussern Umfanges der fertigen Nabe 21 entsprechen.
Wenn der Rohling 24 sich symmetrisch gegenüber der äussern Walze befindet, werden die innere und die äussere Walze in Umdrehung gesetzt, vor zugsweise über gemeinsam angetriebene Zahnräder, worauf die innere Walze 28 in Radialriähtung bewegt wird, derart, dass der Rö$ling 24 gegen die äussere Walze ange- presst wird. Die beiden Walzen werden zu sammen angetrieben, bis das Walzen beginnt, worauf nur das eine angetrieben wird, wäh rend das andere durch Reibung vom ersteren mitgenommen wird.
In dem Masse, als der Walzvorgang foi4- schreitet, nimmt der Rohling im Durchmes ser zu, im Querschnitt jedoch ab, bis er die Form und die Abmessungen nach Fig. 8 erreicht, in welchem Zeitpunkt die fertige Nabe in geschlossenem Walzkaliber weiter gewalzt wird, so dass deren Querschnitt dem Querschnitt des Kalibers entspricht, wäh rend sein äusseres Profil genau ringförmig gehalten wird durch die äussere Walze 36, 37.
Zur Freigabe der Nabe werden die Teile 29 und 30 in der Agialrichtung getrennt und die äussern Walzenteile 36 und 3 7 in der Radialrichtung.
Die Felge wird genau in derselben Weise gewalzt, wobei der Rohling 23 (Fix. 6) in Fig. 10 in einer Stellung gezeigt ist, vor dem Beginn des Walzens, während die erzeugte Felge nach Beendigung des Walzverfahrens in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist.
Die Felge 20 und die Nabe 21 können, wie oben angegeben, zum einheitlichen Zahn rad gemäss Fig. 1 durch irgendein bekanntes und passendes Verfahren vereinig werden.
In den Fig. 13 und 14 ist eine Variante des Walzverfahrens für eine Radfelge dar gestellt. Gemäss diesem Verfahren wird ein ringförmiger Felgen-Rohling 42 (Fix. 13) auf einer innern Walze angebracht und die letztere in der R.adialrichtung bewegt, um den Rohling gegen die äussere Walze 44 zu bringen, welcher in diesem Falle nicht zwei teilig zu sein braucht, da die fertige Felge 45 (Fix.
14) von geringerem Durchmesser ist als der innere Durchmesser der äussern Walze 44, um einen Betrag, der genügend gross ist, um die Entfernung der fertigen Felge zu ge statten, ohne die äussere Walze zu trennen.
Dieses Walzverfahren ist dem oben be schriebenen gleichartig, mit der Ausnahme, dass bei der Vollendung des Walzens der Felge 45 diese, mit der äussern Walze 44 nur längs der Linie des Kontaktes beider Walzen in Berührung steht. Der Durchmes ser der fertigen Felge. wird erhalten und beibehalten, indem diejenige Metallmenge für den Rohling vor dessen Walzen gewählt wird, die notwendig ist für die fertige Felge.
In beiden Fällen ist es notwendig, zufolge der Abnahme der Distanz der Walzenachsen während des Walzens das Verhältnis der Drehzahlen der beiden Walzen entsprechend zu verändern.
Bei dem Auswalzverfahren gemäss den Fig. 13 und 14 wird die Kreisringform der Felge durch Zentrifugalwirkung derart auf rechterhalten, dass, nach Formung des Fel- g Genquerschnittes zwischen den beiden @'@al- zengliedern, durch Fortsetzung der raschen Drehung der innerhalb des Hohlraumes der äussern Walze freihängenden Felge um ihre eigene Achse die dabei auftretende Flieh kraft bestrebt ist,
der noch formbaren Masse der Felge Kreisringform zu verleihen bezw. .. letztere aufrechtzuerhalten.
Wenn der Gegenstand gewalzt ist, ver langt derselbe nur noch eine abschliessende Behandlung z. B. durch Schleifen.
Bei einem nach diesem Verfahren aus gewalzten Gegenstand verläuft die Walz- faser in der Nähe der Oberfläche des innern und des äussern Umfanges des ringförmigen Gegenstandes parallel mit diesen Oberflächen in einer Ebene, welche die Achse des Gegen standes enthält. Ein solcher Verlauf der Walzfaser ist für viele ringförmige Gegen stände erwünscht, wie z. B. für Transport räderfelgen und Kugellager- oder Wa.lzen- lagerlaufringe.
Für alle oben beschriebenen Walzverfah- ren benötigen die Rohlinge vor Beginn des Walzens eine Erhitzung auf eine Tempera tur, vorzugsweise eine solche, die eine Been digung des Verfahrens ohne Wiedererhitzung gestattet. Eine solche Erhitzung kann auf jedem bekannten und passenden Wege vor genommen werden, z. B. kann der Rohling in einem elektrischen Induktionsofen oder durch Gasheizung oder unter Verwendung von Strahlrohren usw. erhitzt werden. Das Verfahren lässt sich auch anwenden zum Fertigstellen von Gegenständen, die annä hernd auf ihren Fertigzustand hergestellt wurden. So z.
B. kann ein Gegenstand, wel cher annähernd auf seine Fertigmasse her gestellt wurde, auf die Fertigmasse gebracht werden, indem er z. B. in einem elektrischen Induktionsofen erhitzt und dann einem Wal zen in geschlossenem Kaliber unterworfen wird. Es kann auch ein Gegenstand mit fer tiger Form einer Spezialbehandlung unter worfen werden, wie z. B. einer Oberflächen behandlung oder einer andern. Veränderung der Struktur durch Erhitzen, die eine Form veränderung zur Folge hat, wonach der Gegenstand durch Walzen im geschlossenen Profil wieder auf seine ursprüngliche Form gebracht werden kann.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass die zwei Walzen einander längs Linien be rühren, welche sich über die Stirnflächen der Walzenstücke erstrecken, wobei die bei den Walzen an ihren Arbeitsflächen Ring nuten von solchem Profil besitzen, dass sie zusammen ein geschlossenes Kaliber bilden, das dem Querschnitt des Walzstückes ent spricht. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein Grat, falls ein solcher beim Walzen ent steht, an den Stirnflächen des Walzstückes gebildet wird, von wo er durch eine einfache Nacharbeit, wie z. B. durch Abschleifen, leicht entfernt werden kann.