DE101138C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von ringförmigen Ursprungskörpern oder Vorformen, die nach dem Verfahren des Patentes Nr. 81290 endlos ausgewalzt und dann durchgeschnitten entweder einzelne nahtlose Röhren oder gleichzeitig mehrere in einander geschachtelt liegende Röhren, oder ringsum geschlossene nahtlose Hohlkörper ergeben, oder endlich langgestreckte, aus verschiedenartigen Metallen combinirte Körper liefern.

Soll ein einzelnes nahtloses Rohr hergestellt werden, so hat der Ursprungskörper die Gestalt eines in sich geschlossenen Ringes von kreisförmigem oder nahe kreisförmigem Querschnitt mit einem Mantel aus einem beliebigen Metall, wie Flufseisen, Stahl, Kupfer u. s. w., lind einem in dem Mantel concenfrisch mit letzterem liegenden Kern aus einer Masse, die entweder während des Walzens zerbröckelt, so dafs sie später aus dem Mantel ausgeklopft, ausgestofsen oder ausgeblasen werden kann, wie z. B. Thon, Lehm, Formsand, Asbest u. s.w., oder aus einem Metall oder einer Masse, das bezw. die bei der Temperatur, die der Mantel behufs Walzens haben mufs, entweder plastisch bleibt, z. B. Bleiglätte, Aluminium, und nach beendetem Walzen aus dem Mantel herausschmelzbar ist oder flüssig wird, wie z. B. Antimon, Zink, Blei und Zinn.

Auf der beiliegenden Zeichnung giebt

Fig. ι den Querschnitt eines solchen Ursprungskörpers mit einem Kern α aus Thon, Lehm, Formsand, Asbest u. s. w. und einem Mantel b aus einem beliebigen Metall, während Fig. 2 den Querschnitt eines. Ursprungskörpers mit einem Kern α aus Bleiglätte, Aluminium oder sonst einem Material mit niedrigerem Schmelzpunkte als der Mantel b veranschaulicht.

Bedient man sich, wie bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsforra, eines Kernes α aus Material mit niedrigerem Schmelzpunkte als das Material des Mantels b, so ist es nöthig, den Kern von dem Mantel durch eine Zwischenschicht c zu trennen, die ein Zusammenfliefsen des Mantels mit dem Kern während des spater' genauer beschriebenen, zur Herstellung der Ursprungsform dienenden Gicfsverfahrens verhindert. Die Zwischenschicht c besteht aus Thon, Pappe, Asbest oder sonst einem indifferenten Material.

Der Kern α wird, wie dies die Fig. 2 veranschaulicht, falls der herzustellende Hohlkörper bis auf eine möglichst dünne Wandstärke ausgewalzt werden soll, selbst mantel-. oder rohrförmig, d. h. als ein Hohlkern ge-' bildet, dessen Höhlung dann mit einer Einlage d aus demselben oder einem ähnlichen Metall wie der Mantel b ausgefüllt wird. Die Einlage d wird nach beendetem Auswalzen des Ursprungskörpers aus dem Fertigkörper herausgezogen, zu Draht, Flach-, Ραςοη- oder irgend einem anderen Körper verwalzt oder wieder eingeschmolzen.

Fig. 3 bis 8 geben noch weitere Ausführungsformen der Fig. 2, die ohne Weiteres verständlich und bei denen die der Form, Fig. 2, analogen Theile mit denselben Buchstaben bezeichnet sind.

Auch'bei der Ausführungsform der Fig. ι kann der Kern α wie .bei den Formen Fig. 2 bis 8 aus einem leichtflüssigeren Metall als der Mantel b bestehen, es mufs dann aber noch zwischen dem Kern und dem Mantel eine Schichte: aus indifferentem Material, wie bereits beschrieben, eingelegt werden.

Ursprungskörper mit Querschnitten von der in Fig. ι bis j dargestellten Gestalt ergeben nun, ausgewalzt und nach Ausschmelzen, Aussaugen, Ausdrücken oder Ausslofsen des Kernes, einfache langgestreckte Hohlkörper oder Rohre, wäh-Vend ein Ursprungskörper von dem in Fig. 8 dargestellten Querschnitt mehrere in einander geschachtelte Rohre ergiebt. Entfernt man aus dem ausgewalzten Stück den bezw. die Kerne nicht, sondern läfst es erkalten, so erhält man ein Walzproduct, das aus mehreren mit einander combinirten Metallen (z. B. Kupfer und Flufseisen, Stahl und Flufseisen, Stahl und Kupfer, Stahl, Flufseisen, Kupfer u. s. w.) besteht,; die im Querschnitt des Stückes mit einander, concentrisch liegen oder symmetrisch zu einander vertheilt sind. Man kann dann den so erhaltenen Körper nochmals, und zwar auf eine niedrigere Temperatur wie vorhin erhitzen und durch ein Fertigwalzwerk schicken.

Nimmt man als Ursprungsstuck anstatt eines Ringes mit ununterbrochenem Kern einen Ring, dessen ' Kern unterbrochen und in eine beliebige Anzahl von Körpern mit darin liegendem Kern aus geeigneter Masse getheilt ist, z. B. wie dies aus Fig. 9 oder 10 ersichtlich ist, so erhält man als Endproduct einen Körper, den man durch an entsprechenden Stellen geführte Schnitte in einzelne Hohlkörper ohne Naht entweder mit einem oder mit zwei Böden zerlegen kann. Die so erhaltenen Körper kann man nun weiter z. B. zu Kohlensäureflascben, überhaupt zu Behältern für hochgespannte Gase, zu Geschofsmänteln u.a.m. verarbeiten,

Das Gielsen des Ursprungskörpers kann nun auf zweierlei Art geschehen.

Angenommen, es- handle sich z.B. um die Herstellung eines Ursprungskörpers von dem in Fig. 8 dargestellten Querschnitt, so geschieht das Giefsen entweder in der aus Fig. 11 und 1 2 ersichtlichen Weise wie folgt:

Man bedient sich eines Schuhes oder Sockels e, der in seiner Mitte eine Bohrung zur Aufnahme des mittleren Vollkernes d des Ursprungskörpers, sodann, concentrisch zu dieser Bohrung laufend, ringförmige Ausdrehungen zur Aufnahme der um den Kern d herumlaufenden Manlelkerne α besitzt. Diese ringförmigen Ausdrehungen und die mittlere Bohrung sind in den Boden einer Hauptausdrehung des Sockels e vom ungefähren Durchmesser des zu fertigenden Ursprungskörpers eingeschnitten. .· ·

Man setzt .nun zunächst in. die Miltelbohrung den mittleren Vollkern d ein und schachtelt dann nach und nach die Mäntel b, <3ie nach irgend einem bekannten Giefs-, Walz-, Stanzoder Prefsverfahren zuvor hergestellt wurden, in einander und um den Kern d herum, so zwar, dafs sie, wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, mit ihren unteren Enden auf den zwischen den vorerwähnten, um die Mittelbohrung concentrisch laufenden Eindrehungen stehen gebliebenen Rippen aufruhen. Ist dies geschehen, so giefst man die zwischen den Mänteln b und dem Kern d entstandenen Zwischenräume mit dem Material, aus/ welchem die Mantelkerne a bestehen sollen, aus, und zwar nicht ganz bis zum oberen Rand der Mantel b. Das Kernmaterial fliefst dann unten in die Ringausdrehungen des Sockels c ein,-und man erhält eine Säule oder einen Stab von dem in Fig. 8 dargestellten Querschnitt, dessen oberes Ende ringförmige, concentrisch mit einander verlaufende Vertiefungen, in der Mitte ein Loch, und dessen unteres Ende diesen Vertiefungen analoge Erhöhungen und in der Mitte den vorspringenden Vollkern d aufweist. Aian könnte daher das obere Ende eines solchen Stabes als negativ, das untere Ende aber als positiv bezeichnen.

Zwei derartige Stäbe biegt man nun zu einem Halbkreis und steckt sie so zusammen, dafs das positive Ende des einen Stabes in das negative. Ende des anderen Stabes eingreift und umgekehrt, wie dies aus Fig. 13 bei f zu ersehen ist, oder biegt einen solchen Stab mit seinen Enden zusammen und erhält so einen aus zwei Hallten bestehenden bezw. einen einmal getheilten ringförmigen Körper.

Diesen Ringkörper legt man jetzt in eine zweitheilige Coquille von irgend einer bekannten Construction ein, z.B. eine Coquille, wie sie die Fig. 14, 15 und i6 bezw. in einer Seitenansicht mit theilweisem senkrechten Schnitt, einem Horizontalschnitt nach Linie g-g der Fig. 14 und einer Oberansicht darstellen, und centrirt den Ringkörper' in der Coquille so, dafs er ringsum von einem gleichmäßigen Raum umgeben ist. Dieses Centriren geschieht mit Hülfe von Schrauben g »(s. Fig. 15), die den Ringkörper mittelst Stifte Ij₁ aus demselben Material wie der noch zu giefsende Aufsenmantel b des Ursprungskörpers angreifen.

Giefst man endlich den Raum zwischen Ringkörper und CoquillenwandUng mit dem gewollten Metall aus, so erhält man einen von aufsen völlig geschlossenen ringförmigen Ursprungskörper von der in Fig. π dargestellten Gestalt, der nach dem Endloswalzverfahren des Patentes Nr. 81290 mittelst geeigneter Walzwerke auch auf einem Schräg- oder einem Universalwalzwerk ausgewalzt werden kann. Der letzte in der Coquille gegossene Mantel b

bildet dann mit dem äufsersten Mantel b des Stabes der Fig. 11 ein Stück.

Die zweite Art der Herstellung des Ursprungskörpers ist die folgende:

Der Vollkern d wird als Ring aus Flufseisen, Stahl oder sonst einem geeigneten Material gegossen , oder es wird ein auf bekannte Art hergestellter Knüppel aus Flufseisen oder Stahl, gegebenenfalls unter Benutzung seiner Erzeugungswärme, zu einem Ringe gebogen. Die zusammenstofsenden Enden des Knüppels bleiben entweder offen oder werden mit einander in' irgend einer Weise fest verbunden.

Der Knüppelring d wird alsdann in einer Coquüle von der in Fig. 14 bis \ 6 dargestellten Art und von passender Gröfse mit einem leichtflüssigen Metalle α umgössen bezw»_iiinmantelt und der nun erhaltene Körper" nach dem Erkalten mit einer Schicht c aus Thon, Pappe, Asbest u. s. w. umkleidet.

Nunmehr bringt man den' jetzt erhaltenen Körper wieder in eine jedoch etwas gröfsere Coquille und umgiefst ihn mit dem ersten Mantel b, aus welchem also beim späteren Walzen ein dünnes Rohr bezvv. ein dünner Hohlkörper entstehen wird u. s.w., bis man einen Ursprungskörper von gewünschter Stärke erhalt, den man wieder wie vorhin in irgend einer Weise auswalzen kann,
■ Wie ersichtlich, sind bei der ersten Herstellungsart des Ursprungskörpers Schichten c. aus indifferenten Stoffen nicht nöthig, da bei diesem„ Verfahren die, schwerer schmelzbaren Körper vor den leichter schmelzbaren Körpern vorhanden sind, bei dem zweiten Verfahren dagegen, wo die leichter schmelzbaren Körper mit den schwerer schmelzbaren Körpern umgössen werden müssen, sind diese Schichten c nicht zu entrathen, soll ein Zusammenlaufen der verschiedenen Mantel verhindert werden.

Ist der Ringkörper bezw. der Ursprungskörper fertig gewalzt, so schneidet man ihn in Stücke von bestimmten Längen. Bei einem nach dem zuerst beschriebenen Giefsverfahren hergestellten Ursprungskörper wählt man als Schnittstelle die Stelle/ (Fig. 13), welche sich, durch den äufseren Mantel b hindurch markirt; bei einem nach dem zweiten Giefsverfahren gefertigten Ursprungskörper ist die Wahl der Schnittstelle beliebig.

Infolge der endlosen, in sich geschlossenen Form des Ursprungskörpers wird während des Walzens das Kernmaterial durch die zusammengedrückten Mä'ntel der Hohlkörper in einer der Walzrichtung entgegengesetzten Richtung verdrängt und so zu einem Kreislauf gezwungen, d. h. das Kernmaterial wird von der Stelle, wo der Ursprungskörper zwischen die Walzen tritt, fort und nach der Stelle hingedrängt, wo (auf der entgegengesetzten Seite der Walzen) der Körper wieder aus den Walzen heraustritt: Die Wandungen der Hohlkörper des Ursprungsstückes werden beim Flachwalzen daher sofort nach dem Verlassen der Walzen von dem nachdrängenden Kernmaterial wieder aufgeblüht u. s. w., wodurch das' Auswalzen der Hohlkörperwandungen stattfindet. In wie weit dieses Wiederaufblähen eintritt, hängt von dem Grade der durch das Walzen bewirkten Längung der Hohlkörperwandungen und somit der Zunahme des Volumens der Hohlkörper ab.

Beim Rund- oder bei annäherndem Rundwalzen nimmt der Kernquerschnitt in demselben Verhältnifs wie die Stärke der Mäntel, aus denen die Hohlkörper entstehen, ab; dabei tritt bei flüssigem Kern dieselbe der Walzung entgegengesetzte Bewegungserscheinung der Kernmolecüle ein, wie sie soeben beschrieben wurde.

Ursprungskörper, wo der Aufsenmante! aus Messing und der Kern aus einem leicht schmelzbaren Metall, z. B. Blei, Zinn, Antimon, besteht, kann das Walzen nach voraufgegangenem Glühen in bekannter Weise auf kaltem Wege erfolgen.

Das Verhältnifs der Stärke der Kerne α und d (Hohl- und Vollkerne) zu der Stärke der die Wandungen der herzustellenden Hohlkörper bildenden Mäntel b kann verschiedentlichen Abänderungen unterworfen sein, je nach der Form, die das Endproduct haben soll. Dieses Verhältnifs bleibt nämlich vom · Ursprungskörper bis zum Fertigkörper constant, da, wie der Erfinder durch Versuche erfahren hat, die Abnahme der Materialstärken während des Walzprocesses über dem ganzen Querschnitt des Arbeitsstückes hinweg in genau gleichmäfsiger Weise geschieht. Nur ist darauf zu achten, dafs das Verhältnifs der Kernstärken zu den Mantelstärken nicht ein zu kleines werde, da sonst der Fall eintreten kann, dafs bei fortgesetztem Walzen die Hohlkörperwandungen einander berühren oder wenigstens -keinen sichtbaren Raum mehr zwischen sich lassen.

Die einzelnen Mäntel b brauchen nicht aus demselben Metall zu bestehen, sondern können aus verschiedenen Metallen, z. B. der erste aus Kupfer, der zweite aus Stahl, der dritte aus Flufseisen u. s. w. bestehen, oder sie können selbst wieder aus zwei oder mehreren Metallen zusammengesetzt sein.

Ferner, können als Kernmaterial mit Kohlenstaub gemischte sauerstoffhaltige Erden, Salze und Oxyde, überhaupt gasbildende Substanzen Anwendung finden. Es entstehen dann im Innern des endlosen Walzkörpers je nach dem Sauerstoffgehalt des gewählten Kernmaterials Gase von hohen Spannungen, die das vorerwähnte Wiederaufblähen des Körpers hinter den Walzen unterstützen.

Claims (2)

1. Auch kann man als Material für den Mittelkern einen Glaskörper oder einen Körper aus geeigneter Schlacke von passender Form nehmen. Ein derartiger Kern ist mit einem Kern aus einem Festkörper bezw. einem Festmetall für gleichwertig zu erachten.

   Im Fall man zur Bildung des Kernes Erden, Salze, Oxyde, Glas oder Schlacke benutzt, geschieht das Entfernen des Kernes mittelst eines Spiralbohrers durch Ausbohren und Ausstofsen.

   Nach erfolgtem Aufschneiden des Ringkörpers und Entfernen der Kerne bringt man die erhaltenen Hohlkörper, z. B. Röhren, durch ■Walzen über einen Dorn oder durch Ziehen in die gewünschte genaue Endform.

   Das entfernte Kernmaterial kann man stets wieder von neuem benutzen.

   Endlich kann man, falls es sich um die Herstellung von flachen Hohlkörpern handelt, den Kern aus einem Streifen Holz, Leder, Asbest, Thon oder einer sonstigen ähnlichen 'Masse herstellen', oder aus mit einer Schicht derartiger Massen überzogenem Metall. Derartige Kerne verbrennen entweder wahrend des Walzens zu Asche oder sie werden zu einer schlammigen Masse zermalmt und lassen sich daher in beiden Fällen nach erfolgtem Walzen leicht entfernen.

   Auf die beschriebene Weise lassen sich die verschiedensten Hohlkörper, z. B. sogenannte Doppelrohre oder Revolverrohre, Rohre und Hohlkörper mit Rippen u. s. w. herstellen.

   Pa τ ε ν τ - A ν s ρ η ü c η ε :

   ι. Verfahren zur Herstellung von Werkstücken oder Vorformen zum Walzen von Hohlkörpern oder von aus mehreren Metallen combinirten Körpern, dadurch gekennzeichnet, dafs ein Stab (d) aus einem oder mehreren geeigneten Materialien zu einem Ringe geformt und dieser Ring sodann in einer Gufsform¹ mit einem Mantel (b) aus dem Metall, aus welchem der zu walzende Hohlkörper bestehen soll, umgössen wird.
2. 2. Eine Ausführungsform des unter i. genannten Verfahrens zur gleichzeitigen Erzeugung von mehreren Hohlkörpern, darin bestehend, dafs man Cylinder (b) von verschiedenen Gröfsen aus den die späteren Hohlkörper bezw. den combinirten Körper bildenden Materialien mit Zwischenräumen in einander schachtelt, diese Zwischenräume mit einem passenden Kernmaterial (a bezw. d) ausgiefst, den so erhaltenen Stab ringförmig zusammenbiegt und endlich mit einem homogenen, in sich geschlossenen Mantel aus geeignetem Metall in einer zweitheiligen Coquille oder in einer anderen : Form umgiefst.

   |. Das unter 2. genannte Verfahren dahin abgeändert,' dafs man einen ringförmig zusammengebogenen Vollkern (d) in einer zweiteiligen Coquille mit einer homogenen Schicht (a) eines Metalles von niedrigerem Schmelzpunkte als das Metall (b) der herzustellenden Hohlkörper umgiefst, diese Schicht (a) mit einer Schicht (c) aus indifferentem (bezw. feuerfestem) Material umkleidet, den so erhaltenen Körper dann in einer gröfseren Coquille mit einem Mantel (b) aus schwer schmelzbarem Metall umgiefst u. s, w., bis man einen ringförmigen Ursprungskörper von gewünschter Stärke erhalten hat, aus dem nach erfolgtem Aus-• walzen die Kerne in bekannter Weise durch Ausschmelzen oder, nothwendigen Falles, durch Ausschmelzen und darauffolgendes Aussaugen oder Ausblasen entfernt werden, worauf der Ursprungskörper in eine bestimmte Anzahl von Hohlkörpern zerfällt. '

   . Eine Ausführungsform des unter 1. genannten Verfahrens, bei welcher an Stelle des vollen Stabes (d) eine Reihe von mit mittelschwer oder leicht schmelzbarem Kernmaterial (a) gefüllte Hohlkörper (b) _ angewendet werden, die nach Fertigwalzen des Ursprungskörpers durch Zertheilen in der Mitte in mit einem Boden versehene nahtlose Gefä'fse oder nach erfolgtem Anbohren und Ausschmelzen des Kernes in bekannter Weise in ringsum geschlossene, nahtlose Hohlkörper verwandelt werden können.

   . Eine Ausführungsform des unter 1. genannten Verfahrens, bei welcher an Stelle des vollen Kernes bezw. Ringkernes ein Streifen aus bekannten indifferenten Stoffen, wie Erde, Sand, Asche u. s. w., oder aus Holz, Leder, Asbest, Thon .u. s. \v., oder aus mit derartigen Stoffen überzogenem Metall Anwendung findet, welche Stoffe so beschaffen sind, dafs sie entweder verkohlen oder zermalmt werden und sich so nach erfolgtem Walzen leicht aus dem geschaffenen Hohlkörper entfernen lassen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.