DE645631C

DE645631C - Process for the most waste-free production of sheet metal disks

Info

Publication number: DE645631C
Application number: DEK135124D
Authority: DE
Original assignee: Kronprinz GmbH
Current assignee: Kronprinz GmbH
Priority date: 1934-08-29
Filing date: 1934-08-29
Publication date: 1937-06-01

Description

Verfahren zur möglichst abfallosen Herstellung von Blechscheiben In der Blech verarbeitenden Industrie, und zwar auf den verschiedensten Anwendungsgebieten, wird sehr häufig als Ausgangswerkstück eine kreisrunde Blechscheibe (Ronde) benutzt. In der überwiegenden Mehrzahl der Fälle'wird diese kreisrunde Blechscheibe aus einer quadratischen Blechtafel oder aus einem bandförmigen Streifen herausgestanzt, wobei der Flächenunterschied zwischen Quadrat und eingeschriebenem Kreis verlorengeht. Die hierdurch entstehende beträchtliche Verteuerung bei der Herstellung der kreisrunden Blechscheibe ist bei Massenartikeln für die Wirtschaftlichkeit von entscheidender Bedeutung. Schon seit vielen Jahren war daher die erfinderische Tätigkeit darauf gerichtet, derartige kreisrunde Blechscheiben ohne Abfall herzustellen. Das gilt besonders für solche Blechscheiben, die später auf Kraftwagenräder verarbeitet werden sollen. Beispielsweise wurde eine quadratische Blechscheibe durch Walzen mit exzentrischer Arbeitsfläche von innen nach außen hin konisch gewalzt und an die geraden Seiten des Quadrates Kreisabschnitte angewalzt. Nach Walzen je eines Viertels der Scheibe wurde diese um 9o° gedreht, so daß schließlich eine mehr oder minder kreisrunde Scheibe entstand. Andere Verfahren liefen darauf hinaus, einen Block mit kegelförmigen Walzen auszustrecken oder auf einen Block zwei angetriebene Walzen anzusetzen und diese auseinanderzuziehen. Insbesondere wurde auch schon vorgeschlagen, eine dickere kreisrunde Scheibe von kleinerem Durchmesser in rechtwinklig zueinander stehenden Richtungen auszuwalzen, wobei die kreisförmigen Ausgangswerkstücke durch Querzerlegüng eines zylindrischen Blockes. erzeugt wurden. Dieser Vorschlag, der anscheinend auch nur für Scheiben kleineren Durchmessers gedacht war, könnte sich nicht durchsetzen, offenbar weil die Bedingungen, die für ein brauchbares Ergebnis nötig sind, nicht erkannt wurden. Es reicht nicht aus, daß man, wie es nach diesem Vorschlag gedacht ist, sich nur auf den Druck bei der Umformung des Werkstückes durch Walzen in den verschiedenen Richtungen verläßt, da hierbei insbesondere bei der Erzeugung größerer Scheiben Verzerrungen unausbleiblich sind, abgesehen davon, daß der Vorschlag an sich überhaupt für eine fabrikationsmäßige Herstellung sich noch nicht eignet.Process for the production of sheet metal disks with as little waste as possible In the sheet metal processing industry, in a wide variety of fields of application, A circular sheet metal disc (round blank) is very often used as the starting workpiece. In the overwhelming majority of cases, this circular sheet metal disc is made from a square sheet metal or punched out of a band-shaped strip, whereby the difference in area between the square and the inscribed circle is lost. The resulting considerable increase in the cost of producing the circular Sheet metal washer is crucial for the economy of mass-produced articles Meaning. Therefore, the inventive step had been on it for many years directed to produce such circular sheet metal disks without waste. That is true especially for sheet metal disks that are later processed on motor vehicle wheels should. For example, a square sheet metal disc was made by rolling with an eccentric Work surface rolled conically from the inside out and on the straight sides of the square circle sections rolled on. After rolling a quarter of the disc this was rotated by 90 °, so that finally a more or less circular one Disc was created. Other methods boiled down to making a block with a conical shape Stretch out rollers or put two driven rollers on a block and pulling these apart. In particular, a thicker one has already been proposed circular disc of smaller diameter in right angles to each other Rolling out directions, the circular starting workpieces by transverse decomposition of a cylindrical block. were generated. This proposal, apparently, too was only intended for discs of smaller diameter, could not prevail, apparently because the conditions that are necessary for a usable result are not recognized. It is not enough that one as it was thought after this proposal is to rely only on the pressure when forming the workpiece by rolling into the leaves different directions, as this is particularly the case when generating larger Slices distortion are inevitable, apart from that the suggestion is attached is not yet suitable at all for a fabrication-like production.

Der Erfindung gemäß wird auch eine dickere kreisrunde Scheibe von kleinerem Durchmesser in rechtwinklig zueinander stehenden Richtungen ausgewalzt, dabei aber so verfahren, daß die Walzschlitze der nacheinander in Tätigkeit tretenden Walzenpaare so bemessen sind, daß in den einzelnen Walzstufen nach dem jeweiligen Drehen des Werkstückes um 9o° dieselbe prozentmäßige Verdünnung wie bei der vorangegangenen Walzstufe entsteht. Ist das Ausgangswerkstück genau kreisrund, so wird auf diese Weise auch im großtechnischen Betrieb wieder die genaue Kreisforrn der verdünnten, und vergrößerten Scheibe auch bei starker': Vergrößerung gesichert.According to the invention, a thicker circular disc of smaller diameter rolled out in directions at right angles to each other, but proceed in such a way that the rolling slots of the one after the other come into action Roll pairs are dimensioned so that in the individual rolling stages according to the respective Rotate the workpiece by 90 ° the same percentage thinning as in the previous one Rolling stage arises. Is the starting workpiece exactly circular, in this way, the exact circular shape is also obtained in large-scale operations of the thinned and enlarged disk, even with strong magnification.

Daß dem so ist, beruht zunächst auf der Erkenntnis, daß theoretisch sich der genaue Kreis in eine genaue Ellipse und diese wieder in einen genauen Kreis zurückverwandeln muß. Nur bei Befolgung der angegebenen Vorschriften wird dieser Bedingung eiltsprochen.That this is so is based first of all on the knowledge that theoretically the exact circle turns into an exact ellipse and this again into an exact circle must transform back. Only if the specified regulations are followed will this Condition urgently.

An Hand der schematischen Fig. i sei das Verfahren zunächst genauer erläutert, und zwar unter der Annahme, daß ein Triowalzwerk benutzt wird. Die als Ausgangswerkstück dienende kreisrunde Scheibe d von kleinem Durchmesser und im Verhältnis dazu großer Dicke wird im ersten Stich durch den Walzschlitz -r zwischen den Walzen c und d hindurehgeschickt. Hierbei wird der rechtwinklig zur Walzrichtung stehende Durchinesser theoretisch nicht gereckt, ebenso nicht die parallel zu diesem liegenden Sehnen, während der in der Walzrichtung liegende Durchmesser und die entsprechenden Sehnen sich verlängern. Wird die erzielte Abnahme der Scheibendicke im ersten Stich mit h" bezeichiiet, so verlängert sich der Durchmesser nebst allen iii der Walzrichtung liegenden Sehnen um den Faktor wobei so die Stärke oder Dicke der ursprünglichen Scheibe l andeutet. Im ersten Stich ergibt sich eine dünnere Scheibe : voll elliptischer Form. Diese Scheibe = wird nun um 9o' gedreht und durch den Walzschlitz y zwischen den Walzen d und c geschickt. Der Walzschlitz y ist gegenüber dem Walzschlitz _i- zwischen den Walzen c und d entsprechend dem Faktor verengt, so daß prozentual dieselbe Verdünnung wie beim ersten Stich entstellt, wobei die Gleichungen gelten: Es ergibt sich die wieder Kreisform aufweisende Scheibe 3 voll größerem Durchniesser und einer der zweimaligen Verdiinnung entsprechenden Dicke.The method will first be explained in more detail with reference to the schematic FIG. 1, on the assumption that a trio rolling mill is used. The circular disk d, which serves as the starting workpiece, has a small diameter and a relatively large thickness, is sent in the first pass through the rolling slot -r between the rollers c and d. Theoretically, the diameter perpendicular to the rolling direction is not stretched, nor are the chords lying parallel to it, while the diameter lying in the rolling direction and the corresponding chords are lengthened. If the reduction in the slice thickness achieved in the first pass is denoted by h ", then the diameter, along with all the chords lying in the direction of rolling, is increased by the factor so indicating the strength or thickness of the original disk l. The first stitch results in a thinner disc: fully elliptical in shape. This disk = is now turned 9o 'and sent through the rolling slot y between the rollers d and c. The rolling slot y is opposite the rolling slot _i- between the rollers c and d corresponding to the factor narrowed, so that the same percentage of thinning as in the first stitch is distorted, whereby the equations apply: The result is the disk 3, again having a circular shape, with a larger diameter and a thickness corresponding to the two-fold thinning.

Diese Scheibe 3 kann man, wenn weitere Verdünnung und Vergrößerung gewünscht ist, wiederum durch ein Walzenpaar mit engerem Walzschlitz schicken und die so gewonnene elliptische Scheibe dann zwischen zwei Walzen mit entsprechend dem angedeuteten Gesetz nochmals verengtem Walzschlitz zur Kreisscheibe auswalzen. Beliebige Wiederholungen sind je nach Bedarf möglich. Die Anordnung der Walzenpaare über- oder hintereinander oder auch mit entsprechender LTinführung nebeneinander kann beliebig ge-"@,x#h@t werden.This slice 3 can be used if further thinning and enlarging is desired, again send through a pair of rollers with a narrower roller slot and the elliptical disc obtained in this way then between two rollers with accordingly Roll out the narrowed rolling slot again to form a circular disk in accordance with the law indicated. Any repetitions are possible as required. The arrangement of the roller pairs one above the other or one behind the other or also next to one another with the corresponding L introduction can be arbitrarily - "@, x # h @ t.

,'Bei Befolgung der erfindungsgemäßen Vorschriften wirkt auch die praktisch immerhin zu erörternde Breitung der Scheibe beim Auswalzen nicht störend. Die Breitung hat zur Folge, daß die Ausdehnung der Scheibe quer zur Walzrichtung etwas größer als theoretisch errechnet wird. Da nein die Walzrichtung sich iiiimer wieder um c)o#" ändert, so entsteht ein Ausgleich, der sich in der Weise äußert, daß aus dein Kreis immer wieder ein Kreis, aber mit etwas größerem Durchmesser als theoretisch angenommen, sich ergibt.'If the rules according to the invention are followed, the practically at least to be discussed widening of the disc during rolling out not disturbing. The broadening has the consequence that the expansion of the disc transversely to the rolling direction slightly larger than theoretically calculated. Since no the rolling direction is iiiimer changes again by c) o # ", a balance is created, which is expressed in the way that your circle always turns into a circle, but with a slightly larger diameter than theoretically assumed results.

Im übrigen kann man aber auch jeder praktischen Abweichung voll den theoretischen Formänderungen durch entsprechende Änderung der Stiche, also entsprechende Bemessung der Walzschlitze, Rechnung tragen. Man kann sich beispielsweise vorstellen, daß beim Warmwalzen im zweiten Stich die Scheibe eine geringere Temperatur und beim Kaltwalzen eine größere Härte als im ersten Stich hat. Wenn sich hierdurch bei der Endscheibe eine Abweichung von der Kreisform ergeben sollte, so würde sich dies durch eine von der theoretisch errechneten normalen Beniessung der Walzschlitze oder auch nur eines der Walzschlitze ein wenig altweichende Beniessung ausgleichen lassen.Otherwise, however, you can also fully deny any practical deviation theoretical changes in shape by changing the stitches accordingly, i.e. corresponding Dimensioning of the rolling slots, take into account. For example, one can imagine that when hot rolling in the second stitch, the disc has a lower temperature and when Cold rolling has a greater hardness than in the first pass. If this results in the If the end disk should deviate from the circular shape, this would be the case due to normal wetting of the rolling slots calculated from the theoretically calculated or even just one of the rolling slots to compensate for a little old soaking wetting permit.

Es ist auch nicht unbedingt nötig, daß schon bei jedem zweiten Stich die Kreisfoim wieder erzielt wird, wenn voll einem kreisförmigen Werkstück ausgegangen wird. Man kann unter Umständen die Scheibe in derselben Walzrichtung in zwei oder auch mehr Stichen auswalzen, dann um go° drehen und wiederum in zwei oder mehreren Stichen auswalzen, sofern nur die Summe der Einzelverdünnungen bei der geänderten Walzrichtung prozentual der Summe der Einzelverdünnungen bei der ursprünglichen Walzrichtung gleich ist.It is also not absolutely necessary that every second stitch the circular shape is achieved again when fully running out of a circular workpiece will. You can under certain circumstances, the disk in the same rolling direction in two or also roll out more stitches, then turn go ° and again in two or more stitches Roll out stitches, provided only the sum of the individual dilutions for the changed Rolling direction as a percentage of the sum of the individual dilutions for the original Rolling direction is the same.

Voraussetzung für ein möglichst abfallloses Arbeiten, das sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt, isi weiterhin die Vorbereitung des Ausgangswerkstückes so, daß dieses eitle normale kreisrunde Form hat, wobei auch darauf Bedacht genommen werden muß, daß kein Abfall entsteht. Nicht jede Zerlegung eines zylindrischen Blockes in Scheiben entspricht dieser Bedingung. Wenn die Zerlegung des Blockes durch materialfortnehmende Werkzeuge erfolgt, so entsteht hierdurch entsprechender Abfall, während die Scheiben freilich die genaue Kreisform beibehalten. `renn zur Zerlegung Messer benutzt werden, so kann ein Quetschen des Blockes Und als Folge eine Verzerrung der Kreisform eintreten. Eine nachträgliche spanabnehmende Bearbeitung zur Herbeiführung der genauen Kreisform würde neben zusätzlichem Arbeitsaufwand weiteren Abfall bedeuten. Um Quetschungen zu verhindern, wird deshalb das Ausgangswerkstück durch Abschneiden der Scheiben von einem zylindrischen Block unter Anwendung des ziehenden Schnittes bewirkt, und zwar vorteilhaft mittels gegenläufig bewegter Messer, die den Block zwischen sich erfassen und in. Drehung versetzen.Prerequisite for working with as little waste as possible, which is based on the method according to the invention results, isi further the preparation of the starting workpiece so that this vain normal circular shape has been taken care of must be so that there is no waste. Not every decomposition of a cylindrical block in slices corresponds to this condition. If the block is dismantled by removing the material Tools takes place, this creates corresponding waste, while the discs of course, the exact circular shape has been retained. `` Let knives be used for dismantling, so can a squeezing of the block and as a result a distortion of the Circular shape enter. Subsequent chip-removing machining to achieve the exact In addition to additional work, circular shape would mean additional waste. About bruises to prevent, therefore, the initial workpiece by cutting off the wafers effected by a cylindrical block using the pulling cut, and although advantageous by means of counter-rotating blades that hold the block between them grasp and put in rotation.

Ab_b. z zeigt den zylindrischen Block a mit den Trennungslinien, während Abb. 3 den Block a zwischen den Schrägmessern b, b zeigt. Diese Messer b, b werden in den Pfeilrichtungen bewegt, laufen also gegeneinander, setzen den zylindrischen Block in Drehung und schneiden von diesem abfallos die Scheiben ab, die außerdem die Kreisform des Zylinders beibehalten.Ab_b. z shows the cylindrical block a with the dividing lines, while Fig. 3 shows the block a between the oblique knives b, b . These knives b, b are moved in the directions of the arrows, that is to say run against one another, set the cylindrical block in rotation and cut off the disks from it without waste, which also retain the circular shape of the cylinder.

Der Regelfall ist, wie bisher besprochen, der, daß von einem kreisrunden Werkstück ausgegangen wird. Man kann aber auch von einem Werkstück ausgehen, das der Zwischenform entspricht, also Ellip.s,enform bat. Ein solches Werkstück würde sich auch durch Zerlegung - eines zylindrischen Blockes erzielen lassen, dessen Querschritt elliptisch ist. Beim erfindungsgemäßen Auswalzen muß man dann die erste Verdünnung so wählen, daß sich die Kreisform ergibt.The rule is, as discussed so far, that of a circular Workpiece is assumed. But one can also start from a workpiece that corresponds to the intermediate form, i.e. Ellip.s, enform bat. Such a workpiece would can also be achieved by dismantling - a cylindrical block, whose Cross step is elliptical. When rolling out according to the invention you then have to do the first Select the dilution so that it is circular.

Das Metall des Ausgangswerkstückes und damit der zu erwalzenden Kreisscheibe ist beliebig, vorzugsweise aber Eisen oder Stahl. Es wurde schon gesagt, daß es insbesondere. auf Scheiben von der Größenordnung der Kraftwagenradscheiben ankommt. Indessen eignet sich das Verfahren auch für Scheiben jeder anderen Art und Größe.The metal of the initial workpiece and thus the circular disc to be rolled is arbitrary, but preferably iron or steel. It has already been said that it is in particular. on disks of the order of magnitude of the motor vehicle wheel disks. However, the method is also suitable for discs of any other type and size.

Claims

PATENT CLAIMS: i. '' Process for production with as little waste as possible of sheet metal disks, especially for motor vehicle wheels, by rolling out a thicker one circular disc of smaller diameter standing at right angles to each other Directions, characterized in that the rolling slots (stitch sizes) of one after the other Pairs of rollers coming into action are dimensioned so that in the individual rolling stages after each turning of the workpiece by 90 ° the same percentage dilution as in the previous rolling stage. z.

Method according to claim i, characterized characterized in that the workpiece in the same rolling direction in two or more Stitches rolled out, then rotated 90 ° and again in two or more stitches is further rolled out, the sum of the individual dilutions after turning around 90 ° as a percentage of the sum of the individual dilutions in the previous rolling stage is.

3. The method according to claims i and 2, characterized in that the starting workpiece does not have a circular cross-section, but an elliptical cross-section. q .. procedure for preparing the initial workpiece according to claims i to 3, characterized in that that the starting workpiece by cutting the discs from a cylindrical Block takes place using the pulling cut, namely by means of opposite directions moving knives that grasp the block between them and set it in rotation.