DE223949C

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Publication number: DE223949C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVl 223949 KLASSE 49g. GRUPPE- JVl 223949 CLASS 49 g. GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Oktober 1906 ab.Patented in the German Empire on October 20, 1906.

Zweck vorliegender Erfindung ist ein Verfahren, schmiedeeiserne Räder ' in wenigen Arbeite- oder Preßstufen herstellen zu können. Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf die Herstellung der Nabe des Rades und besteht darin, daß das in eine Schmiedepresse eingebrachte Arbeitsstück mittels eines Domes durchbohrt und dadurch eine vorläufig sich nach der einen Seite erstreckende Nabe gebildet wird. Dann wird diese vorläufige Nabe, während sie auf einem mittleren Dorn getragen wird, in der Weise bearbeitet, daß eine nach beiden Seiten des Arbeitsstückes sich erstreckende Nabe entsteht. Vorteilhaft wird die Schmiedepresse so ausgebildet, daß das Werkstück zunächst in eine schalenförmige Form gebracht und der Rippenteil, d. i. der Nabe und Laufkranz des Rades verbindende Teil, in seiner Dicke herabgemindert wird.The purpose of the present invention is to provide a 'wrought iron' method in a few To be able to produce working or press stages. The invention relates essentially to on making the hub of the wheel and putting that in a forging press introduced work piece pierced by means of a dome and thereby a provisional itself after one side extending hub is formed. Then this provisional hub, while it is carried on a central mandrel, works in such a way that one hub extending on both sides of the workpiece is created. Becomes beneficial the forging press is designed so that the workpiece is initially in a cup-shaped Brought shape and the rib part, d. i. connecting the hub and the rim of the wheel Part being reduced in thickness.

Dabei wird das verdrängte Metall nach innen zur Unterstützung der Nabenbildung gepreßt. Bei Bearbeitung der Nabe wird der verdünnte Rippenteil eingeklemmt, so daß ein Rückfließen des Metalles nach außen nicht möglichThe displaced metal is pressed inwards to support the formation of the hubs. When machining the hub, the thinned rib part is pinched, so that a backflow of the metal to the outside not possible

In der Zeichnung sind Fig. 1, 2 und 3 Schnitte durch eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Schmiedepresse in den verschiedenen Arbeitsstufen. Fig. 4 ist ein Grundriß der Matrize. Fig. 5 und 6 sind Schnittansichten einer weiteren Presse zur Bearbeitung der mittels Durchbolirens des Werkstückes gewonnenen vorläufigen Nabe in verschiedenen Arbeitsstellungen. Fig. 7 und 8 sind Schnittansichten einer Presse zur weiteren endgültigen Bearbeitung des Arbeitsstückes.In the drawing, FIGS. 1, 2 and 3 are sections through a suitable for carrying out the method Forging press in the various work stages. Fig. 4 is a plan view of the die. Figs. 5 and 6 are sectional views another press for processing the material obtained by piercing the workpiece preliminary hub in various working positions. Figs. 7 and 8 are sectional views a press for further final processing of the workpiece.

Zur Ausführung des Verfahrens wird ein Werkstück 1 auf geeignete Schmiedehitze gebracht und dann nach Fig. 1 auf eine feste Matrize 2 gelegt, mit welcher die Patrize 3 zusammenarbeitet. Die Matrize 2 hat eine schalenförmige Aushöhlung 4, während die Patrize einen ringförmigen Ansatz 5 trägt, welcher die mittlere Aushöhlung 6 bildet. Die Aushöhlung 4 der Matrize hat senkrechte Wände und einen gekrümmten Teil zur Bildung der Rippen. In eine Bohrung der Matrize ist ein Dorn 7 beweglich eingesetzt.A Workpiece 1 brought to a suitable forging heat and then according to FIG. 1 to a fixed one Die 2 is placed, with which the male part 3 cooperates. The die 2 has a cup-shaped cavity 4, while the patrix has an annular extension 5, which forms the central cavity 6. The cavity 4 of the die has vertical walls and a curved part for forming the ribs. In a hole in the die is a Mandrel 7 used movably.

Beim Schmieden des Werkstückes wird die Patrize 3 nach abwärts gepreßt, um dadurch dem Werkstück eine schalenförmige Gestalt zu geben.When forging the workpiece, the male part 3 is pressed downward to thereby to give the workpiece a bowl-shaped shape.

Vorteilhaft wird dabei der die Rippen bzw. Scheibe des Rades bildende Teil 8 verdünnt und das Metall nach innen in die die Nabe bildende Aushöhlung 6 gedrückt, während der Laufkranzteil 9 des Werkstückes ungefähr parallel zu seiner Achse nach aufwärts gebogen wird. Entweder während dieses Preßvorganges, d. i. während der Abwärtsbewegung der Patrize 3, oder auch nach Vollendung dieser Bewegung wird der Lochdorn 7 aufwärts bewegt, um das Werkstück zu durchlochen und dabei die nach einer Seite des Werkstückes sich erstreckende vorläufige Nabe 10 zu bilden. Der Lochdorn ist in Fig. 2 in einer Lage vor Erreichung seiner Endstellung dargestellt, während er in Fig. 3 sich in dieser EndstellungAdvantageously, the part 8 forming the ribs or disk of the wheel is thinned and pressed the metal inwardly into the cavity 6 forming the hub, during the Tread part 9 of the workpiece bent upwards approximately parallel to its axis will. Either during this pressing process, d. i. during the downward movement of the patrix 3, or after completing this movement, the piercer 7 is moved upwards, to pierce the workpiece and thereby the one extending to one side of the workpiece preliminary hub 10 to form. The piercer is in Fig. 2 in a position before reaching its end position, while in Fig. 3 it is in this end position

befindet. Vorteilhaft erfolgt das Durchlochen des Werkstückes zur Bildung der vorläufigen Nabe gleichzeitig mit der Abwärtsbewegung der Patrize 3, weil das Durchlochen des Werkstückes mittels des Domes 7 das Metall nach einwärts zieht und infolgedessen die Verdünnung des Arbeitsstückes an dem Teil 8 unterstützt. Beim Durchlochen wird die vorläufige Nabe 10 zu einer beträchtlichen Länge ausgezogen. Dies gewährt genügendes Metall für die folgende Bearbeitung und Bildung der endgültigen Nabe. Der Rippenteil 8 kann bereits bei diesem Arbeitsvorgang oder auch bei der folgenden Arbeitsstufe zu seiner endgültigen Dicke verdünnt werden. .is located. The workpiece is advantageously perforated to form the preliminary Hub at the same time as the downward movement of the male part 3, because the workpiece is perforated by means of the dome 7 pulls the metal inwards and consequently the thinning of the work piece supported on part 8. When piercing, the provisional Hub 10 extended to a considerable length. This allows enough metal for the subsequent machining and formation of the final hub. The rib part 8 can already in this work process or in the following work step to its final Thickness to be thinned. .

Nach Bildung der vorläufigen Nabe in der in Fig. ι bis 3 gezeigten Weise wird das Werkstück zur weiteren Bearbeitung der Nabe sowie des Laufkranz- und Flanschteiles wieder erhitzt und dann in die in Fig. 5 und 6 dargestellte Schmiedepresse gebracht. Diese Presse hat eine Matrize 13 mit einer mittleren Bohrung, durch welche ein Dorn 14 hindurchgeht. Die Matrize besitzt ferner eine mittlere Aushöhlung 15 (Fig. 5) zur Bildung des unteren Nabenteiles sowie eine Ringaussparung 21 zur Bildung des Flanschenteiles 26 des Rades (Fig. 6). Die Patrize 16 besitzt eine mittlere Bohrung 18, in welche der Dorn 14 eintritt, sowie eine mittlere Aushöhlung 17 (Fig. 5) zur Bildung des oberen Teiles der Nabe und ferner eine Ringaussparung 19, an welche sich eine Aussparung 20 anschließt. Diese Aussparungen dienen zur Bildung des Laufkranzteiles 25 des Rades. Die Patrize 16 könnte auch in zwei Teile zerlegt werden, von denen der Innere zur Bearbeitung der Nabe und der äußere zur Bearbeitung des Laufkranzteiles dient. Die Teilung ist in Fig. 5 durch punktierte Linien veranschaulicht. Beim Senken der Patrize 16 wird das Metall der vorläufigen Nabe 10 in die Aushöhlungen 17 und 15 (Fig. 5) gepreßt und darin einem hohen Druck unterworfen, so daß die in Fig. 6 gezeigte mittlere Nabe 22 entsteht. Wurde der Rippenteil 8 des Rades nicht bereits bei der vorhergehenden Arbeitsstufe zu der endgültigen Dicke herabgemindert, dann kann eine weitere Verdünnung im vorliegenden Arbeitshub zwischen der Ringbacke 23 (Fig. 6) der Patrize und der Ringaussparung 24 der Matrize bewirkt werden. Die Anordnung ist dabei wieder derart getroffen, daß das überflüssige Metall nach einwärts gepreßt wird, um die Bildung der Nabe zu unterstützen. Gleichzeitig bei Bildung der Nabe wird dann der Laufkranz 25 mit dem Flansch 26 zu der in Fig. 6 gezeigten Gestalt gepreßt. Aus der in Fig. 6 gezeigten Presse wird das Werkstück in eine weitere Presse (Fig. 7 und 8) gebracht, und zwar ohne Wiedererhitzung, um ihm die endgültige Gestalt zu geben. Bei diesem Preßvorgang wird der gekrümmte Teil der Radscheibe umgestülpt bzw. umgekehrt, wie bei 30 (Fig. 7) gezeigt, und der Flansch sowie der Laufkranzteil wird einem hohen Druck unterworfen, um das Metall weiter zu verdünnen und ihm eine Faserstruktur zu verleihen, wie sie zur Erzielung größerer Widerstandsfähigkeit und Stärke wünschenswert ist.After the preliminary hub has been formed in the manner shown in FIGS for further processing of the hub as well as the running ring and flange part heated and then brought into the forging press shown in Figs. This press has a die 13 with a central bore through which a mandrel 14 passes. The die also has a central cavity 15 (FIG. 5) for forming the lower one Hub part and an annular recess 21 to form the flange part 26 of the wheel (Fig. 6). The male part 16 has a central bore 18 into which the mandrel 14 enters, and a central cavity 17 (Fig. 5) for forming the upper part of the hub and further an annular recess 19, which is followed by a recess 20. These cutouts serve to form the tread part 25 of the wheel. The patrix 16 could also be in two parts are dismantled, of which the inner part for machining the hub and the outer part Processing of the tread part is used. The division is in Fig. 5 by dotted lines illustrated. As the male part 16 is lowered, the metal of the provisional hub 10 becomes in the cavities 17 and 15 (Fig. 5) pressed and subjected to a high pressure therein, so that the middle hub 22 shown in Fig. 6 is formed. Became the rib part 8 of the wheel not already reduced to the final thickness in the previous work step, then a further dilution can be made in the current working stroke between the ring jaw 23 (Fig. 6) of the male mold and the annular recess 24 of the female mold are effected. The order is taken again in such a way that the superfluous metal is pressed inwards to to support the formation of the hub. At the same time as the hub is formed, the The raceway 25 with the flange 26 is pressed into the shape shown in FIG. From the in 6, the workpiece is brought into a further press (FIGS. 7 and 8), and without reheating to give it its final shape. During this pressing process the curved part of the wheel disc is turned inside out or vice versa, as in 30 (Fig. 7) shown, and the flange as well as the tread part is subjected to a high pressure, to further thin the metal and give it a fibrous structure, like it is desirable for greater resilience and strength.

Es ist ersichtlich, daß die drei Sätze der oben beschriebenen Gesenke (Patrize und Matrize) im wesentlichen dieselbe Form, d. i. konkav-konvexe Form besitzen, wobei sie allmählich in der Weite zunehmen, in der Tiefe jedoch abnehmen. Der erste Satz hat einen tiefen Vorsprung, um den äußeren Laufkranzteil des Rades zu beträchtlicher Höhe zu heben, während dieser Vorsprung zur Bildung des Laufkranzteiles in dem folgenden Gesenkpaar mehr abgeflacht und mit Bezug auf den Rippenteil für dessen weitere Verdünnung ausgebildet ist. In dem letzten Gesenkpaar wird das Werkstück noch weiter verbreitert und erhält seine endgültige Form.It can be seen that the three sets of dies (male and female) described above in the essentially the same shape, d. i. have a concave-convex shape, gradually turning into increase in width, but decrease in depth. The first sentence has a big lead, to raise the outer tread portion of the wheel to a considerable height while this projection for the formation of the tread part in the following pair of dies more is flattened and designed with respect to the rib portion for its further thinning. In the last pair of dies, the workpiece is widened even further and receives its own final shape.

Es sind zwar Verfahren zur Herstellung von schmiedeeisernen Scheibenrädern mittels Pressen mit entsprechend geformtem Ober- und ■Untergesenk bekannt. Bei diesen aber wird zunächst durch Schmieden ein Vorprodukt hergestellt, an welchem die Nabe vorgeschmiedet ist, so daß nur noch der Laufkranz durch Umbiegen des Randes der vorgeschmiedeten Scheibe und darauffolgendes Pressen zu bilden ist. Von diesem bekannten Verfahren unterscheidet sich das vorliegende dadurch, daß aus einer Platte, ohne Benutzung eines vorgeschmiedeten Werkstückes, auch die Nabe und somit das ganze j Scheibenrad durch Pressen hergestellt wird.There are processes for the production of wrought iron disc wheels by means of presses known with a correspondingly shaped upper and lower die. With these, however, is first a preliminary product is produced by forging on which the hub is forged, see above that only the tread is left by bending the edge of the forged disc and subsequent pressing is to be formed. From this known method is different the present in that from a plate, without using a forged workpiece, also the hub and thus the entire disc wheel is produced by pressing.

In der Praxis hat sich als vorteilhaft ergeben, als Ausgangs werkstück für das Verfahren ein solches zu nehmen, welches größeren Durchmesser hat als das fertige Rad, jedoch dünner ist als der Nabenteil desselben. In den verschiedenen Arbeitsstufen wird das Werkstück dann in der beschriebenen Weise zusammengedrückt bzw. verdichtet. Das Metall wird nach der Erfindung keinem Streckverfahren unterworfen, wie dies beispielsweise beim Walzen von Rohren der Fall ist. Irgendwelche in dem Metall vorhandenen Löcher oder Luftblasen werden auf diese Weise entfernt, und es ergibt sich ein Rad von dichter vollkommener und gleichmäßiger Struktur des Materiales mit einem gut durchgearbeiteten Nabenteil und einem dichten gleichmäßigen Kranzteil.In practice, it has been found to be advantageous to use a starting workpiece for the process to take one that has a larger diameter than the finished wheel, but thinner is as the hub part of the same. The workpiece becomes in the various work stages then compressed or compressed in the manner described. The metal will according to the invention not subjected to a stretching process, as is the case, for example, in rolling of pipes is the case. Any holes or air bubbles in the metal are removed in this way, and there results a wheel of denser more perfect and uniform structure of the material with a well-worked hub part and a dense, even wreath part.

Claims

Patent CLAIM:

Pressing process for the manufacture of wrought iron wagon wheels, thereby characterized that simultaneously with the drilling of the workpiece for the purpose of BiI-

formation of a preliminary hub extending to one side increases the thickness of the ribs the not everywhere the same strength of the finished wheel is reduced and the edge ■ of the Workpiece is bent, whereupon, while the workpiece is clamped to the thinned rib part, the rim and the hub extending on both sides by compressing the

separate amounts of material intended exclusively for these parts will.

For this purpose ι sheet of drawings.